Brevet FR2212442A1 — publié le 19740726

L'invention a pour objet un dispositif pour la nitrosulfurisation d'éléments en acier et en fonte. Selon un procédé connu, on effectuait la nitro-sulfurisation de la couche superficielle d'éléments de machines par bains dans des cuves contenant des sels cyaniques dissous, additionnés de composés de soufre, les installations nécessaires à ce traitement étant des lavoirs, séchoirs ainsi que des installations pour la neutralisation et le mordançage0 Un des inconvénients de la nitro-sulfurisation par bains -est la nécessité'de maintenir la composition chimique constante du tain; en outre les vapeurs qui se dégagent pendant le traitement sont très toxiques. Un autre procédé connu concerne la nitro-sulfurisation en atmosphère gazeuse. Ce dispositif est constitué par des cornues, dans lesquelles on introduit les éléments soumis au traitement et où l'on amène l'ammoniac, l'azote, l'oxyde de carbone, le sulfure d'hydrogène et la vapeur d'eau. La liaison facile du sulfure d'hydrogène avec l'ammoniac, et la production du sulfure d'ammonium qui est un corps solide abaissent le rendement du traitement à un tel point, que ces dispositifs n'ont pas trouvé d'application industrielle0 Toutefois, l'impossibilité pratique d'empêcher le sulfure d'hydrogène de se dégager à l'extérieur constitue un autre inconvénient. Le but.de l'invention est la construction d'une installation de nitro-sulfuration d'éléments en acier et en fonte, destinte à coopérer avec les fours de nitruration, dépourvue des défauts et inconvénients des installations connues. L'installation selon l'invention comprend un réservoir fermé, contenant à l'intérieur une cornue à soufre, entouré d'un élément de chauffe, la partie supérieure du réservoir étant munie de deux tubulures, dont une est reliée au réservoir à ammoniac et l'autre à la cornue du four, dans laquelle sont placés les éléments soumis au traitement0 L'ammoniac s'écoule du réservoir dans l'installation où il se mélange avec les vapeurs de soufre et arrive à la cornue du fours dans laquelle, à température de 400 - 7000C, l'azote et le soufre diffusent sur les surfaces superficielles des éléments, formant dans la couche nitrurée les sulfures désirés. Les éléments soumis au traitement thermo-chimique dans le dispositif selon l'invention présentent une réduction de deux à cinq fois le coefficient de frottement, un accroissement de la résistance à la fatigue, et au grippage et leur usure dans les mêmes conditions est de plusieurs fois inférieure à celle des éléments soumis au traitement dans des installations connues, L'objet de l'invention est représenté en exemple d'exécution sur le dessin annexé, sur lequel - la figure 1 représente l'installation en section longi tudinale - la figure 2 représente le schéma du four pour le traitement thermo-chimique d'éléments en acier et en fonte, comprenant le dispositif selon l'invention0 Le dispositif comprend un réservoir fermé 1,muni dans sa partie supérieure de la tubulure 2, reliant l'installation par une conduite amenant l'ammoniac, et de la tubulure 3 reliant l'installation par une conduite évacuant les vapeurs de soufre et d'ammoniac mélangées vers le four. Dans la partie inférieu-- re du réservoir 1, se trouve la cornue 4 à soufre, entourée par l'élément de chauffe 5. La cornue 4 est remplie de soufre, lequel sous l'influence de la chaleur fournie par l'élément de chauffe 5 est fondu0 L'ammoniac qui est amené au réservoir 1 par la conduite reliée à la tubulure 2 se mélange dans celle-ci avec les vapeurs de soufre et quitte l'installation par la conduite reliée à la tubulure 3o Pour régler le début d'amenée en masse de l'ammoniac et des vapeurs de soufre, l'ensemble du four et le dispositif selon l'invention, est muni e'un ensemble de robinets représenté sur la figure 2 e La conduite 6 amenant l'åmmoniac au four 7 comporte deux robinets 8 et 9, le robinet 8 étant situé en amont-de l'embranchement 10, auquel est reliée l'installation 11 de nitro-sulfurisation, tandis que le robinet 9 est situé en aval de l'embranchement ICo En outre, le robinet 12 est situé dans l'embranche- ment en amont de l'installation 11 et le robinet 13 en aval de 1 'installation Il0 Outre le réglage du débit., un autre réglage est assuré par la variation du dégagement de la chaleur par l'élément 5-. L'installation selon l'invention peut sistre montée dans tous les fours prévus pour le traitement thermo-chimique par nitruration. Sa construction simple ainsi que la faible toxicité des vapeurs de soufre constituent des avantages supplémentaires du dispositif. REVENDICBTION Dispositif pour la nitro-sulfurisation d'éléments en acier et en fonte, destiné à coopérer avec un four de nitruration, - caractérisé en ce qu'il comprend un-réservoir fermé (1) avec une cornue à soufre (4) placée à l'intérieur et entouré par l'élément de chauffe (15); et que, le-réservoir (1) est muni en outre de deux tubulures (2 et 3), la tubulure (2) étant reliée au réservoir à ammoniac et la tubulure (3) à la cornue (4) du four, dans laquelle sont placés les éléments soumis au traitement.