Brevet FR2153416A1 — publié le 19730504

Il est déjà connu de borurer des métaux ou alliages au moyen d'agents de boruration solides en noyant les pièces à traiter dans une poudre contenant un de ces agents et en soumettant l'ensemble à un traitement thermique. Ce mode opératoire a comme inconvénient de nécessiter une quantité importante de l'agent de boruration, en particulier pour des pièces de forme compliquée. Par ailleurs, la boruration partielle de pièces d'oeuvre, et la boruration de pièces fabriquées en grande série au moyen d'agents de boruration pulvérulents sont très coûteuses. La Demanderesse a maintenant découvert un agent de boruration pour la formation de couches de composés du bore sur des alliages et métaux, avec emploi de substances fournissant du bore, éventuellement d'activateurs, et éventuellement d'additifs ralentissant la libération du bore, les substances fournissant du bore étant éventuellement remplacées par des matériaux réfractaires ne réagissant pas dans les conditions de la boruration, utilisés isolément ou en mélange, cet agent évitant les inconvénients signalés. L'agent de boruration est caractérisé en ce qu'il se trouve, au moment de son application, sous la forme d'un produit pouvant être déposé en couches. Il a été reconnu commode d'utiliser l'agent de boruration suivant l'invention sous forme de pâte, de suspension ou d'émulsion, utilisées par badigeonnage, trempage, coulée ou projection. Les substances pouvant fournir du bore sont entre autres le carbure de bore, le ferrobore, le bore amorphe ou le borax, utilisés isolément ou en mélanges, en proportions pondérales comprises entre 0,5 et 85 %, et de préférence entre 2 et 81 % par rapport au total de l'agent de boruration. Comme activateurs, on peut utiliser des produits déjà connus comme les fluoborates et/ou des composés halogénés de métaux alcalins ou alcalino-terreux ou d'ammonium, en quantités de 1 à 15 %, et de préférence de 4 à 10 , par rapport au total de l'agent de bruration. La cohésion de l'agent solide de boruration, après application et séchage suivant l'invention, peut etre obtenue par divers moyens a) On utilise, comme liants, les éléments salins de l'agent de boruration, partiellement ou totalement solubles dans l'eau et/ou dans des liquides organiques volatils et/ou combustibles ; b) on utilise, comme liants, d'autres substances organiques et/ou minérales, solubles ou gonflables dans l'eau, et dans lesquelles les éléments salins de l'agent de boruration sont insolubles ou partiellement solubles.On peut en parti culier utiliser comme liant minéral le verre soluble (silicate de sodium) en quantités somprises entre 5 et 50 %, et de préférence entre 10 et 20 % en poids par rapport au total de l'agent de boruration ; c) on peut utiliser des liquides organiques volatils et/ou combustibles, contenant en solution des liants organiques, et dans lesquels les éléments salins de l'agent de boruration ne sont pas solubles. Les prbportions relatives des composants de l'agent de boruration peuvent varier dans de larges limites. Sur un plan général, l'agent de boruration peut contenir de 10 à 90 %, et de préférence de 20 à 80 % en poids de substances fournissant le bore, d'activants et de diluants, de 90 à 10 %, et de préférence de 80 à 20 % d'eau et/ou de liquides organiques volatils et/ou combustibles contenant des liants minéraux ou organiques. Contrairement au procédé par plongée dans une poudre, l'emploi de l'agent de boruration suivant l'invention, par badigeonnage, trempage, coulée ou projection, permet une utilisation extrêmement économique de l'agent de boruration. Il permet en outre, dans le cas d'une boruration partielle d'une pièce, de délimiter avec précision les surfaces à borurer et à ne pas borurer. On peut aussi, grâce audit agent, recouvrir de façon simple et économique des pièces de grande série par un agent de boruration. Il a de plus été découvert que, de façon inattendue, le risque de déformation des pièces était très diminué par rapport au procédé par trempage dans une poudre. Les exemples suivants illustrent la présente invention. EXEMPLE 1 On prépare une pâte à partir de 18 parties en poids d'eau et de 82 parties d'un agent de- boruration (formé de 79 % de carbure de bore, 16 % de borax et 5 % de fluoborure de potassium). Cette pâte est étalée en une épaisseur de 5 mm environ sur la couronne dentée d'un engrenage. Après séchage de la pâte, une croûte solide de l'agent de boruration adhère solidement à la pièce. Ladite pâte suivant l'invention permet de façon simple la boruration locale de ltengrenage. Par rapport à la méthode au bain de poudre, la quantité nécessaire de l'agent de boruration passe de plas de 90 % à 9,7 %. EXEMPLE 2 On prépare une pâte utilisable par trempage ou par projection, contenant en poids 40 parties d'un agent de boruration (formé de 4 % de carbure de bore, 75 % de carbure de silicium, 16 % de borax et 5 % de fluoborure de potassium) et 60 parties d'un mélange méthanol-eau dans un rapport volumétrique 2 : 1. Le séchage de la-couche de pâte peut être accéléré par l'inflammation de sa fraction solvante. On obtient une couche adhérente de l'agent de boruration. EXEMPLE 5 On prépare une pâte utilisable par projection, formée de 15 parties d'un agent de boruration (contenant 54,8 % de carbure de bore, 44,2 % de carbure de silicium, i6 ffi de borax et 5 ffi de fluoborure de potassium), et de 85 parties d'acétate d'éthyle dans lequel on a dissous 10 % en poids d'acétate de polyvinyle. Après inflammation du liquide organique, on obtient une couche adhérente de l'agent de boruration. Les pièces ainsi recouvertes peuvent être borurées par diffusion par un chauffage au rouge, & bout d'un temps assez court. REVENDICATIONS 1. - Agent de boruration pour la formation de couches de composés du bore sur des métaux ou alliages, avec emploi de substances fournissant du bore, éventuellement d'activateurs et éventuellement d'additifs ralentissant la libération du bore, avec remplacement éventuel des substances fournissant le bore par des matériaux réfractaires ne réagissant pas dans les conditions de la boruration, utilisés-isolément ou en mélange, ledit agent de boruration étant caractérisé en ce qu'il se présente, au moment de son application, sous la forme d'un produit pouvant être déposé en couches. 2.- Agent de boruration suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est utilisé sous forme de pâte, de suspension ou d'émulsion, par badigeonnage, trempage, coulée ou projection. 3.- Agent de boruration suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on l'utilise comme substances fournissant le bore : le carbure de bore, le ferrobore, le bore amorphe ou le borax, soit isolément, soit en mélange, lesdites substances formant entre 0,5 % et 85 % en poids, et de préférence entre 2 % et 81 ffi en poids du total de l'agent de boruration. 4.- Agent de boruration suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on utilise comme activateurs des fluoborates et/ou des composés halogénés de métaux alcalins et/ou alcalino-terreux ou d'ammonium, en quantités de 1 à 15 % en poids, et de préférence de 4 à 10 % en poids par rapport au poids total de l'agent de boruration. 5.- Agent de boruration suivant ;'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on utilise, comme liants, des éléments salins de l'agent de boruration, partiellement ou totalement solubles dans l'eau et/ou dans des liquides organiques volatils et/ou combustibles. 6.- Agent de boruration suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on utilise, comme liants, d'autres substances organiques et/ou minérales solubles ou gonflables dans l'eau, et dans lesquelles les éléments salins de l'agent de borruration sont insolubles ou partiellement solubles. 7.- Agent de boruration suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on utilise comme liant le verre soluble, en quantité comprise entre 5 et 50 % et de préféreiAce entre 10 et 20 % en poids du total de l'agent de boruration. 8.- Agent de boruration suivant lune quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on utilise des liquides organique s volatils et/ou combustibles contenant en solution des liants organiques, et dans lesquels les éléments salins de l'agent de boruration ne sont pas solubles. 9.- Agent de boruration suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il contient de 10 à 90 %, et de préférence de 20 à 80 % en poids de substances fournissant le bore, d'activants et de diluants, et de 90 à 10 %, et de préférence de 80 à 20 % en poids d'eau et/ou de liquides organiques volatils et/ou combustibles contenant le liant minéral ou organique.