Brevet FR2308457A1 — publié le 19761119

La présente invention concerne les produits de rechargement, notamment les rubans électrodes pour le rechargement avec des pseudo-alliages résistant à l'usure. L'invention est avantageusement appliquée au renforcement des surfaces des pièces soumises à une usure rapide et travaillant à des températures élevées en présence d'un milieu agressif où elles subissent l'action abrasive de particules solides et de gaz. En particulier, dans de telles conditions travaillent les pièces des dispositifs de chargement des hauts fourneaux : soupapes, canes trémies, etc, qui sont réalisées avec des aciers de diverses nuances. L'intensification de la marche des hauts fourneaux (accroissement de la pression affective au gueulard jusqu'8 3 atm, élévation de la température du vent jusqu'à 10000C, emploi en tant que matières premières de nodules et d'agglomérés à forts indices d'abrasivité) a entraîné un accroissement brusque de l'usure des pièces des dispositifs de chargement. Afin d'augmenter la durée de service des pièces mentionnées, on applique à grande échelle leur renforcement à l'aide de dépôts d'alliages résistant à l'usure, obtenus par rechargement à l'arc. A titre d'exemples d'alliages résistant à l'usure, on peut citer les alliages de métaux d'addition à base de cobalt chrome-tungstène, ainsi qu'à base de nickel-molybdènehrome, qui ont trouvé des applications dans l'industrie. Ta résistance à l'usure de ces alliages est conditionnée par la présence dans leur structure de phases renforçantes dures. Ces phases renforçantes sont des carbures de tungstène et de chrome à additions complexes, ainsi que des composes intermétalliques de ces éléments. Elles se forment pendant la solidification d'un produit fondu homogène ou pendant le traitement thermique de la couche déposée. La quantité et la nature de la phase renforçante sont tributaires d'un éventail complexe de phénomènes physico-chimiques, notamment des limites de solubilité des éléments d'addition dans la base métallique de l'alliage résistant à l'usure déposé.Lesdits phénomènes physico-chimiques sont pratiquerent incontrôlables pendant le dépôt des alliages de renforcement et, assez souvent, ils conduisent à la formation de phases complexes enrichies par le métal de base de la pièce à recharger, ce qui abaisse dans une mesure déterminée la résistance à l'usure de la couche déposée. Les alliages mentionnés de métaux d'addition sont déposés sur les pièces à renforcer par rechargement à l'arc, à l'aide de fils à me en poudre ou de fils pleins sous une couche de flux protecteur, avec préchauffage ou chauffage paral7zle de la pièce jusqu'à des températures de 160 à 320oc. Le principal inconvénient des alliages mentionnés est leur résistance à l'usure insatisfaisante ; il s'ensuit que la durée de service de la trémie et du cône du dispositif de chargement, rechargés à l'aide des alliages indiqués, n'est en règle générale que de 1,5 à 2 ans quand les hauts fourneaux marchent avec une pression effective du gaz augmentée jusqu'à 1,5 atm. Un autre exemple d'alliage résistant à l'usure est la fonte à haute teneur en chrome, du type connu sous la dénomination commerciale "Sormeit-l", dont la composition pondérale est : 2,2 à 3,2% de carbone, 22 à 27% de chrome, 2,2 à 3,2in de silicium 2,2 à 3t2 de nickel, 1,7 à 2,5* de manganèse, le solde étant du fer. Le rechargement des pièces à l'alliage Scrmeit-l est réalisé à l'aide d'électrodes à enrobage protecteur ou bien de fils ou rubans-électrodes à tme en poudre pour le rechargement à l'arc automatique. Le principal inconvénient dudit alliage est sa fragilité, qui provoque inévitablement l'apparition d'un réseau de fissures dans la couche déposée, ces fissures constituant les foyers d'usure les plus probables. En outre, l'alliage Sormeit-l est caractérisé en ce que sa dureté baisse aux températures élevées. Ainsi, quand la température monte de 20 i 550C, sa dureté Brineli baisse de 580 à 350 unités. Il en résulte que les dispositifs de chargement renforcés à l'alliage Sormeit-l ont une durée de service insatisfaisante, n'atteignant que 1 à 1,5 ans. Compte tenu que la durée de service d'un haut fourneau entre deux grosses réfections est de 5 à 10 ans, les pertes entraînées par les remplacements fréquents des dispositifs de chargement durant cette période s'élèvent à des centaines de milliers de dollars par haut fourneau. Les pseudo-alliages sont exempts dans une grande mesure des inconvénients indiqués. Ce sont des alliages constitués par des grains d'une phase renforçante résistant à l'usure et un alliage-liant, dans lequels, à la différence des alliages de métaux d'addition, la quantité et la nature de la phase renforçante sont prédéterminées, selon la résistance à l'usure requise. Un pseudo-alliage est une combinaison d'au moins deux métaux chimiquement différents avec une interface entre eux. Dans les pseudo-alliages la liaison entre les différents constituants est physique et non chimique. Les pseudo-alliages ont des propriétés que ne présentent pas leurs constituants considérés séparément. On connaît une composition de pseudo-alliage, comprenant une phase renforçante - grains de carbures de tungstène coulés et un alliage-liant, contenant en poids : 19 à 20 de nickel, 18 à 20% de manganèse, jusqu'à 1% de fer, le reste étant du cuivre. Les grains de la phase renforçante de l'alliage indiqué peuvent avoir dans leur section transversale une dimension de 0,18 à 2,0 mm, et leur taux volumique est d'ordinaire de 45 à 70%. la combinaison de la haute dureté des grains coulés de carbure de tungstène, se rapprochant de la dureté des diamantS à la grande résistance mécanique et à la plasticité le l'aliageliant indiqué à base de cuivre, assure une grande résistance à l'usure au pseudo-alliage indiqué. Le pseudo-alliage ayant la composition donnée ci-dessus a été employé pour recharger les soupapes, lestrémies et les cônes des dispositifs de chargement d'un haut fourneau. Leur durée de service a dépassé de 3 à 4 fois celle de pièces analogues renforcées avec un alliage du type Sormeit-l. Le rechargement des pièces des dispositifs de chargement de haut fourneau avec le pseudo-alliage décrit a été exécuté par soudage à la pièce à recharger d'un moule, de telle façon qu'entre le moule et la pièce il reste un écartement de valeur prédéterminée, correspondant à l'épaisseur de la couche à déposer. L'écartement a été rempli de grains de carbure de tungstène qui ont ensuite été tassés. L'alliage-liant sous forme de lingots a été placé au-dessus de la phase renforçante, dans un compartiment spécial. Ensuite, la zone de rechargement a été rendue étanche en soudant le moule et la pièce par un cordon étanche. L'ensemble a été placé dans un four où il } té chauffé jusqu'à 12000C à l'abri de l'oxygène de l'air.A la température indiquée l'alliage-liant a fondu et a coulé dans 1' écartement rempli de grains de carbure de tungstène, y a mouillé ces grains, la surface de la pièce et la surface du moule. La pièce rechargée avec le moule a été tenue à la température indiquée pendant t à 3 heures, puis elle a été refroidie dans le four. La durée du cycle de rechargement du cône et de la trémie a été d'environ. 48 heures. Ensuite la couche déposée a subi un vieillissement à une température de 400 à 4500C pendant 20 à 40 heures. Le moule a été séparé de la pièce finie par usinage à l'outil de tour, puis la portée de la pièce a été usinée à la meule jusqu'à obtention des cotes requises. la température relativement basse du rechargement, permet de conserver dans la couche déposée un pourcentage prédéterminé de la phase renforçante et les propriétés physicomécaniques de cette phase. Dans ce mode de rechargement, le métal de base de la pièce ne fond pas, aussi le pseudo-alliage conserve-t-il les propriétés voulues. Toutefois, l'application de ce procédé, qui sera appelé plus loin procédé de rechargement au four", est limitée par la température du processus, qui ne doit pas dépasser 12000C dans le cas de dépôt de la couche de renforcement sur des pièces en acier. Ceci restreint le choix des pseuso-alliages, dont l'alliage-liant doit avoir une température de fusion ne dépassant pas la valeur indiquée. Parmi les autres inconvénients du procédé décrit figurent la complexité et les grandes dépenses de main-d'oeuvre résultant de la nécessité de créer une zone de rechargement parfaitement étanche. En outre, le procédé décrit de rechargement au four est caractérisé par une grande consommation d'énergie, vu la nécessité de chauffer de grandes masses de métal, (de l'ordre de 25 à 50 tonnes). Les dépenses unitaires d'énergie, pour 1 kg de couche déposée, sont de 75 à 150 kWh/kg. Un autre inconvénient du procédé réside dans la grande dépense de métal qu'il nécessite par suite de l'utilisation unique des moules métalliques. On peut aussi citer parmi les inconvénients du procédé la nécessité d'employer un équipement thermique sépcialement conçu. Les inconvénients énumérés du procédé de rechargement au four avec emploi d'un moule sont supprimés dans le procédé de rechargement mécanisé à l'arc avec des alliages de renforcement. Toutefois, le rechargement à l'arc n'a pas reçu une grande extension industrielle pour le renforcement aux pseudoalliages, par suite de l'absence de produits d'apports satisfaisants. Ainsi, par exemple, on connaît une électrode tubulaire pour le rechargement au pseudo-alliage, constituée par un enrobage protecteur, une gaine d'acier en forme de tube et une charge pulvérulente, contenant du carbure de tungstène, du nickel et du manganèse aux taux pondéraux suivants : nickel 4 à 5%, manganèse à å 1,5%, carbures de tungstène, le reste. En ce qui concerne le rechargement aux pseudo-alliages, l'électrode décrite, à âme en poudre et à enrobage protecteur, présente des inconvénients notables. Le principal inconvénient de l'électrode décrite consiste en ce que, durant le rechargement, la phase renforçante de carbures de tungstène se dissout partiellement ou entièrement dans le métal fondu de la gaine d'acier. Ceci résulte de la haute température de fusion de l'alliage-liant à base de fer dans le rechargement à l'arc, et du changement de la composition de l'alliage-liant dd à la dissolution des carbures de tungstène dans l'acier. Il se forme alors des structures allant de l'Scier à la fonte au tungstène, avec une forte teneur en carbures secondaires tungsto-ferreux. Ces structures ont une fragilité accrue. Elles sont sujettes à la fissuration et causent des décollements de la couche déposée à l'aide de l'électrode décrite, ce qui abaisse la tenue à l'usure des pièces rechargées. En outre, la présente d'un enrobage protecteur sur l'électrode décrite s'oppose à la mécanisation du rechargement et l'élimination de la scorie recouvrant la couche déposée implique des opérations supplémentaires. Le but de l'invention était de supprimer les inconvénients indiqués. on s'est donc proposé de trouver pour l'âme une composition de poudre et de choisir pour la gaine un métal permettant de conserver dans la couche déposée un taux et des propriétés physico-chimiques prédéterminés de la phase renforçante - carbures de tungstène - bt de laisser inchangés la résistance mécanique et la plasticité de l'aiiage-liant. La solution consiste à fabriquer et à employer un ruban-électrode à âme en poudre pour le rechargefnent avec des pseudo-alliages résistant à l'usure, constitué par une gaine métallique remplie d'une charge pulvérulente contenant des carbures de tungstène, du nickel et du manganin, dans lequel, d'après l'invention, la gaine métallique est en cuivre ou en alliage à base de cuivre contenant du nickel, ou en alliage à base de cuivre contenant du nickel en association avec les métaux suivants : aluminium, manganèse, pris séparément ou en combinaison, tandis que la charge pulvérulente, outre les constituants indiqués, dont les taux par rapport au-poids total du ruban-électrode à âme en poudre sont de 45 à 70% pour les carbures de tungstène, de 0,3 à 10,5% pour le nickel, de 0,5 à 11,0; pour le manganèse, contient, par rapport au poids total du ruban-électrode à tme en poudre : 0,2 à 1,0% de magnésium, 0,2 à 1,0% d'aluminium, 1,5 à 3,0% de polymères fluorés. La variante préférentielle de réalisation de l'invention est un ruban-électrode dans lequel la gaine métallique, d'après l'invention, est réalisée en alliage à base de cuivre, contenant du nickel au taux pondéral de 0,2 à 29,546, en association avec les métaux suivants : aluminium au taux pondéral de 0,3 à 1,8%, manganèse au taux pondéral de 0,3 à 13%, pris séparément ou en combinaison, et la charge pulvérulente, outre les constituants indiqués, contient, par rapport au poids total du ruban-électrode à ame en poudre, 0,3 à 0,6 de titane et 0,5 à 1,5% d'oxydes de nickel. Dans le cas où le ruban-électrode à ame en poudre proposé est utilisé pour renforcer les pièces des dispositifs de chargement d'un haut fourneau, il est recommandé de choisir la composition des rubans-électrodes à tme en poudre selon les conditions d'utilisation de la pièce. Ainsi, pour le rechargement avec un pseudo-alliage afin de renforcer la surface de contact cône-trémie du dispositif de chargement d'un haut fourneau, soumise à l'abrasion par des gaz dont la température est de 400 à 6000C, il est recommandé d'utiliser un ruban-électrode à åme en poudre, dans lequel, d'après l'invention, la gaine métallique est en alliage à brise de cuivre contenant du nickel au taux pondéral de 2025% en combinaison avec de l'aluminium au taux pondéral de 0,3% et du manganèse au taux pondéral de 13%, et la charge pulvérulente contient, par rapport au poids total du ruban-électrode à âme en poudre : : 67,0* de carbures de tungstène, 0,3% de nickel, 2,5g de manganèse, 0,5% de magnésium, 0,5% d'aluminium, 0,4* de titane, 2,5% de polymère fluoré, 1,0% d'oxydes de nickel. Pour le rechargement au pseudo-alliage en vue de renforcer la ceinture de protection de la trémie et du cône, travaillant dans des conditions moins dures d'sure par abrasion avec chocs, il est avantageux d'utiliser un ruban-électrode à âme en poudre, dans lequel, d'après l'invention, la gaine métallique est en alliage à base de cuivre, contenant du nickel à un taux pondéral de 5,5 à 6,5% en association avec de l'aluminium à un taux pondéral de 1,2 à 1,8 et du manganèse à un taux pondéral de 0,1 à 1,0 , et la charge pulvérulente contient, par rapport au poids total du ruban-électrode à Sme en poudre : 65 à 70% de carbures de tungstène, 0,3 à 3,0 de nickel, 0,5 à 0,8% de manganèse, 0t2 à 1,0 de magnésium 0,2 à 1,0% d'aluminium, 0,4 à 0,5% de titane, 1,5 à 2,0 de polymère fluoré, 0,5 à 1,0% d'oxydes de nickel. Ces rubans électrodes à ame en poudre sont économiques, car ils ne consentent qu'une quantité relativement réduite de nickel, de tordre de 6,5%. Le ruban-électrode faisant l'objet de l'invention permet d'obtenir dans la couche déposée des pseudo-alliages résistant à l'usure, dans lesquels les grains de carbure de tungstène restent conservé au taux fixé avec leurs propriétés physico-chimiques initiales. En même temps, au cours du rechargement de l'arc il y a fusion complète des autres constituants du ruban-électrode à âme en poudre : charge pulvérulente (sauf les carbures de tungstène) et gaine métallique. Ceci permet d'obtenir dans la couche déposée une structure de pseudo-alliage, constituée par une phase renforçante - grains de carbure de tungstène, et par un alliage - liant, dans lequel est répartie ladite phase renforçante. Le taux volumique des carbures de tungstène dans la couche déposée atteint 40 à 65fui ce qui confère une grande résistance à l'usure au pseudo-alliage, dépassant de 3 à 5 fois la résistance à l'usure d'un alliage d'éléments d'addition du type Sormeit-l. La phase renforçante - carbures de tungstène - est répartie dans la masse de l'alliage-liant ayant la composition pondérale suivante (compte tenu de sa dilution par le métal de base de la pièce) : 3,0 à 30,0g0 de nickel, 1,0 à 25,0% de manganèse ; 0w03 à 3,0% d'aluminium, 0,02 à o, 08% de magnésium, 0,03 à 0,18% de titane, 1,0 à 5,0 de fer, le reste étant du cuivre. L'utilisation du ruban-électrode à åme en poudre faisant l'objet de l'invention permet de mécaniser et d'automatiser le rechargement avec emploi du matériel de rechargement connu et largement appliqué dans l'industrie (par exemple les appareils de rechargement de l'institut Paton de soudage électrique). Le rendement du rechargement atteint alors 28 à 60 kg dpseudo-alliage déposé par heure (selon l'intensité du courant), ce qui est de 3 à 5 fois supérieur au rendement des procédés connus de rechargement au pseudoalliage. La composition de la charge pulvérulente conforme à l'invention permet d'exécuter le rechargement à l'arc découvert, sans recours à une protection complémentaire de la zone où l'alliage est en fusion par un flux ou un gaz. La couche de pseudo-alliage ainsi déposée n'a ni discontinuités ni pores. L'alliage-liant obtenue conformément à l'invention dans le pseudo-alliage déposé est doué d'une haute plasticité, caractérisée par un allongement relatif de 35 à 55% à 200C. Ceci rend possible l'ex cution du rechargement au pseudoalliage sans préchauffage et sans chauffage parallèle de la pièce, ainsi que l'obtention d'une couche déposée sans fissures et sans décollements. Le ruban-électrode à âme en poudre pour le rechargement aupdo-alliage, conforme à l'invention, permet d'exécuter le rechargement avec de faibles dépenses d'énergie unitaires, de l'ordre de 1,2 à 23 kWh/kg de pseudo-alliage déposé, ce qui, comparativement au procédé connu de rechargement au four, est de 50 à 100 fois inférieur. Le ruban-électrode à ame en poudre conforme à l'invention permet d'obtenir une couche déposée bien formée, sans fortes fluctuations du niveau de la surface. En outre, le rechargement s'effectue avec des projections et des pertes au feu minimales des produits du ruban-électrode. La consommation de rubanélectrode est de 1,15 à 1,2 kg par kilogramme de pseudo-alliage déposé. Les autres avantages de l'invention sont mis en évidence par la description détaillée qui suit. Pendant le rechargement des pièces à l'arc avec des pseudo-alliages, réalisé à l'aide des rubans-électrodes à Ame en poudre proposés, il y a inévitablement interaction du mental de la gaine et de la charge pulvérulente avec l'atmosphère de l'arc et le métal de base de la pièce. Cette interaction peut provoquer la dissolution de la phase renforçante, la perte au feu des éléments d'addition et la pollution du métal fondu par des impuretés nuisibles: oxygène carbone, soufre et hydrogène. Le changement de la composition chimique et en phase au cours du dépôt des pseudo-alliages a une influence nuisible, sur leur résistance à l'usure. La composition et la structure voulue du pseudo-alliage dans la couche déposée sont obtenues, d'après l'invention, trace à la conjugaison des compositions de la gaine métallique et de la charge pulvérulente du ruban électrode i âme en poudre. En tant que métal pour la gaine des rubans-électrodes à ame en poudre, d'après l'invention, on choisit le cuivre ou des alliages à base de cuivre, contenant des éléments d'addition : nickel, manganèse, aluminium. Dans les produits d'apport connus à gaine en acier, pendant le soudage les carbures de tungstène e dissolvent complètement ou partiellement, en fragilisant la couche déposée. Les alliages à base de cuivre, contenant du nickel, du manganèse, de l'aluminium, se comportent d'une manière différente dans les conditions du rechargement à l'arc. Quand la température du bain de soudage est de 1250 à 13500C, ils ne réagissent pratiquement pas avec la phase renforçante : i > carbures de tungstène D'autre-parti ils mouillent bien les carbures de tungstène, ce qui assure une bonne fixation de la phase renforçante dans l'alliage-liant. En même temps, lesdits alliages à base de cuivre assurent une bonne soudabilité de la couche déposée à la pièce en acier. Les éléments d'addition choisis : nickel, manganèse, aluminium, permettent d'obtenir des alliages-liants à base de cuivre ayant de hautes propriétés mécaniques et plastiques. Dans le cas où la gaine métallique est fabriquée avec du cuivre ou un alliage à base de cuivre contenant une quantité d'éléments d'addition insuffisante pour obtenir dans le pseudo-alliage déposé un alliage-liant de composition voulue, on ajoute la quantité manquante d'éléments d'addition à la charge pulvérulente. il est évident que ceci abaisse la teneur de la charge en carbures de tungstène et, par conséquent, abaisse le taux de la phase renforçante dans le pseudo-alliage déposé, d'où un abaissement de sa résistance à l'usure. La valeur supérieure du taux d'éléments d'addition dans l'alliage à base de cuivre eSt limitée par la diminution de la plasticité de l'alliage employé pour la gaine, laquelle complique la fabrication de la gaine métallique du rubanélectrode à ame en poudre. Pour la fabrication de la gaine métallique du rubanélectrode, l'alliage à base de cuivre préférentiel est un alliage contenant du nickel en combinaison avec du manganèse et de l'aluminium aux taux pondéraux suivants : 0,2 à 29,5 pour le nickel ; 0,3 à 1,8% pour l'aluminium ; 0,3 à 13,0% pour le manganèse. Pour obtenir dans la couche déposée une structure de pseudo-alliage à haut pourcentage volumique de la phase renforçante, obtenir un alliage-liant de composition prédéterminée, assurer la protection métallurgique de la zone de fusion, assurer une formation satisfaisante de la couche déposée et l'absence de défauts (pores, fissures) dans cette couche, on fourre les gaines métalliques indiquées dban-électrode avec une charge pulvérulente contenant des carbures de tungstène, du nickel, du manganèse, de l'aluminium, du magnésium, du titane des polymères fluorés et des oxydes de nickel. La phase renforçante des pseudo-alliages - carbures de tungstène - est ajoutée à la charge, d'après l'invention, à un taux pondéral de 45 à 70%, afin de conférer aux pseudoalliages une haute résistance à l'usure. La valeur supérieure, 70%, est limitée par les possibilités technologiques d'obtention de la structure de pseudo-alliage dans les conditions du rechargement à l'arc. Si la valeur supérieure indiquée est dépassée, la quantité de carbure de tungstène non mouillé par l'alliage-liant croit. il s'ensuit l'abaissement des propriétés d'utilisation du pseudoalliage déposé et, en outre, cela est économiquement désavantageux. L'abaissement de la quantité de carbures de tungstène au-dessous de 45% rend impossible l'obtention d'un pseudoalliage de résistance à l'usure voulue. L'addition de 0,3 à 10,5% en poids de nickel à la charge pulvérulente permet d'accroitre les caractéristiques mécaniques du pseudo-alliage déposé grace au durcissement de l'alliage-liant et à la formation avec les autres éléments d'additions de composés intermétalîques tels que NiAi, Ni Al. Si la gaine métallique contient 29,5% en poids de nickel, il suffit d'ajouter du nickel à la charge au taux pondéral de 0,3%, ce qui compensera les pertes de nickel par oxydation et par projection au cours du rechargement. Si la teneur en nickel de la gaine métallique est basse, de 0,2 en poids, on augmente en conséquence la quantité ajoutée à la charge. Le taux maximal de nickel dans la charge est limité à 10,5 en poids. Unekeneur en nickel plus forte de la charge contribue à la dissolution d'une quantité importante hydrogène et de carbone dans l'alliage-liant, en le rendant ainsi cassant. En outre, à des taux supérieurs à la limite indiquée, le nickel favorise la dissolution du fer constituant l'acier de la pièce, ce qui, à son tour, entrain l'augmentation dela dissolution du carbure de tungstène, d'où un abaissement important de la résistance à l'usure du pseudo-alliage déposé. Le manganèse entrant dans la composition de la charge pulvérulente à un taux de 0,5 à 11,0 accrott les propriétés mécaniques et la résistance aux températures élevées de l'alliageliant. En meme temps, il neutralise l'action nuisible du soufre et fait disparaftre la fragilité des alliages quand ils contiennent du carbone. Le manganèse est également un bon oxydant. Quand le taux pondéral de manganèse dans la gaine est au niveu de 0,3%, la diminution du taux pondéral de manganèse dans la charge jusqu'à une valeur inférieure à 0,5% fait que la liaison du soufre dans des composés réfractaires insolubles n'est plus assurée. Le dépassement de la limite supérieure du manganèse dans la charge, qui est de 11% en poids, quand le taux pondéral de manganèse dans la gaine métallique est de 0,3%, entraîne une forte baisse de la plasticité de l'alliage-liant, ce qui altère la résistance à l'usure du pseudo-alliage déposé. En outre, l'augmentation de la teneur en manganèse altère les conditions sanitaires du rechargement. L'aluminium à un taux pondéral de 0,2 à 1,0% est ajouté à la charge afin de prévenir l'oxydation de l'alliage-liant aux températures élevées, gracie à la formation de films protecteurs denses à sa surface. En outre, l'aluminium contribue au durcissement de l'alliage-liant, gr ce à la formation de composés intermétalliques. Il a aussi une influence favorable sur les caractéristiques technologiques de soudage du ruban-électrode à âme en poudre, en contribuant en tant que dégazeur à l'obtention de cordons denses sans pores. Quand la teneur pondérale en aluminium de la charge pulvérulente est inférieure à 0,2s, son influence sur les propriétés de l'alliage-liant est insignifiante. Le dépassement de la limite supérieure de l'aluminium dans la charge pulvérulente, qui est de 1% en poids, entraîne la fragilisation de l'alliage-liant, si la teneur pondérale en aluminium dans la gaine est de 1,8fui. Le magnésium à un taux pondéral de 0,2 à 1% est ajouté à la charge pour supprimer l'influence nuisible du soufre, gracie à sa liaison dans des composés réfractaires insolubles MgS. Le magnésium assure lui aussi de hautes propriétés technologiques de soudage au ruban à ame en poudre. il contribue à un bon dégazage du pseudo-alliage déposé et à l'obtention de cordons denses sans pores. Le magnésium augmente la résistanEe de l'alliage-liant aux températures élevées, en prévenant son oxydation à ces températures trace à la formation d'un film dense de hlgO, Si son taux pondéral est inférieur à 0,2%, le magnésium n'assure pas la liaison du soufre à un degré suffisant. Si son taux pondéral est supérieur à 1%, la formation du métal déposé s'altère par suite de l'augmentation des projections lors du rechargement. Le titane, pris à un taux pondéral de 0,3 à 0,6, est ajouté à la charge des rubans-électrodes à âme en poudre, d'après l'invention, pour élever les propriétés plastiques de la couche déposée dans l'intervalle de température de fragilité, de 400 à 6000C. Le titane lie l'hydrogène dans des hydrures résistants en s'opposant par cela-même à la fissuration et au décollement dans la couche de pseudo-alliage déposée. Le titane contribue au durcissement de l'alliage-liant lors du traitement thermique grâce à la formation de composés intermétalliques du type NiTi, Ni3Ti. Si la teneur pondérale en titane dans la charge pulvérulente est inférieure à 0,3%, on n'observe pratiquement pas d'accroissement des propriétés plastiques de l'alliage-liant dans l'intervalle de température de fragilité. Le dépassement de la limite supérieure de la teneur pondérale en titane (0,60 dans la charge altère notablement la formation du pseudo-alliage déposé et provoque des projections pendant le rechargement. La présence de polymères fluorés à un taux de 1,5 à 3,0* dans la charge pulvérulente assure une bonne protection gazeuse des grains de carbure de tungstène contre l'action thermique de l'arc de soudage et leur transfert à la couche déposée sans modification des propriétés initiales, grâce à la faible conductivité thermique et à la haute résistance à l'arc des polymères fluorés. Le coefficient de conductibilité thermique de ces polymères est de (5,4 à 6,0).5 ca cal/cm.s.0C. La valeur de la résistance à l'arc en secondes est de 250.En même temps, ces polymères fluorés créent lors de leur destruction thermique une protection métallurgique de la zone de fusion, grâce à la liaison de l'hydrogène de l'atmosphère de l'arc dans des composés de l'hy rogène fluoré stables et insolubles dans le métal fondu. En outre, le carbone résultant de la décomposition des polymères fluorés est un désoxydant actif et, en brûlant, il crée une protection gazeuse supplémentaire du métal en fusion. Ceci permet l'exécution du rechargement avec les rubans-électrodes à âme en poudre proposés sans protection par flux ou par gaz. L'abaissement du taux pondéral de polymères fluorés dans la charge au-dessous de 1,5% provoque l'apparition de pores dans la couche déposée, par suite de la protection insuffisante dela zone de fusion contre l'air. Le dépassement de la limite supérieure des polymères fluorés dans la charge, qui est de 3% en poids, entraîne l'augmentation du taux de carbone dans l'alliage-liant au-dessus de 1 valeur missible, qui est de 0,05;; en poids ; il s'ensuit la fragilisation du pseudo-alliage déposé. L'addition à la charge d'oxydes de nickel à un taux de 0,5 à 1,5cl, d'après l'invention, vise la réduction des pertes du métal de l'électrode par projection pendant le rechargement. En outre, l'addition d'oxydes de nickel contribue à une déshydrogénation supplémentaire du métal en fusion, grâce au bouillonnement du bain de soudage. Si la teneur pondérale en oxydes de nickel de la charge pulvérulente est inférieure à la valeur minimale, qui est de 0,5% on n'observe pas de réduction des projections ; de plus ceci altère l'uniformité de formation de la couche déposée. La limite supérieure de la teneur en oxydes de nickel de la charge, qui est de 1,5 en poids, est déterminée par la teneur admissible de l'alliage-liant en oxygène ; l'addition de plus de 1,5 en poids d'oxydes de nickel peut provoquer la fissuration de la couche déposée. Les compositions décrites de la gaine métallique du ruban-électrode à åme en poudre et de la charge constituant son âme, conformes à l'invention, permettent d'obtenir un pseudoalliage résistant à l'usure contenant jusqu'à 65"in en volume de phase renforçante - carbures de tungstène - répartie dans la masse de l'alliage-liant, dont la composition pondérale (compte tenu de la dilution par le métal de la pièce) est la suivante : 3,0 à 30,0% de nickel, 1,0 à 25,0% de manganèse, 0,03% à 3,0* d'aluminium, 0,02 à 0,08% de magnésium, 0,03 à 0,180 de titane, 1,0 à 5,0 de fer, le reste étant du cuivre. Les plages étendues des taux d'éléments d'additions dans l'alliage-liant permettent d'obtenir des pseudo-alliages résistant à l'udure, doués de diverses caractéristiques mécaniques, et de satisfaire un large évantail de prescriptions présentées aux pièces travaillant dans des conditions technologiques dures. Ainsi, par exemple, pour renforcer les pièces travaillant à des températures élevées, de l'ordre de 400 à 6000C, et soumises à l'abrasion par des gaz qui abaisse les propriétés mécaniques de l'alliage-liant, il est avantageux d'utiliser un pseudo-alliage dont l'alliage-liant à la composition pondérale suivante (compte tenu de la dilution par le métal de la pièce à renforcer) : 19 à 20% de nickel, 19 à 20% de manganèse : 0,05 à 0,2% d'aluminium ; o,oe à 0,03 de magnésium ; 0,05 à 0,1; de titane ; 1,0 à 1,5% de fer ; le reste étant du cuivre. Un tel alliage-liant a de hautes propriétés mécaniques et plastiques. Après traitement thermique il a une dureté HRc (déterminée à l'appareil Rockwell, d'après l'échelle "c") de 30 à 32 unités. En combinaison avec la phase renforçante carbures de tungstène ayant une dureté HRa de 90 unités ledit alliage-liant constitue un pseudo-alliage doué d'un ensemble de hautes propriétés physico-mécaniques. Le pseudo-alliage indiqué est obtenu parrechargement en utilisant en tant qu'électrode un ruban-électrode à âme en poudre dans lequel la gaine métallique, d'après l'invention, est réalisée en alliage à base de cuivre contenant du nickel au taux pondéral de 20,5% , en combinaison avec de l'aluminium au taux pondéral de 0,3% et du manganèse au taux pondéral de 13%, la charge constituant l'!me en poudre ayant la composition pondérale suivante, par rapport au poids total du rubanélectrode : 67,0% de carbures de tungstène ; 0,3% de nickel, 2,5su de manganèse ; 0,5% de magnésium ; 0,5% d'aluminium 0,4 de titane ; 2,5% de polymères fluorés ; 1,0% d'oxydes de nickel. Pour le renforcement des pièces travaillant dans des conditions moins dures que celles décrites plus haut, il est avantageux d'exécuter le rechargement au pseudo-alliage avec un ruban-électrode à âme en poudre à teneur en nickel plus faible, un tel ruban-électrode étant plus économique. Ainsi, dans le cas de rechargement au pseudo-alliage avec un ruban-électrode à âme en poudre dans lequel, d'après l'invention, la gaine métallique est en alliage à base de cuivre, contenant du nickel à un taux pondérai de 5,5 à 6,5% en combinaison avec de l'aluminium à un taux pondéral de 1,2 à 1,8% et du manganèse à un taux pondéral de 0,5 à 1,050, et la charge pulvérulente contient, par rapport au poids total du rubanélectrode à ame en poudre, 65 à 70 de carbures de tungstène ; 0,3 à 3,0s0 de nickel ; 0,5 à 0,8g de manganèse ; 0,2 à 1,00. de magnésium ; 0,2 à 1,050 d'aluminium ; 0,4 à 0,5% de titane 1,5 à 2,0% de polymère fluoré ; 0,5 à 1,0 d'oxyde de nickel, le pseudo-alliage déposé contient jusqu'à 56-65% en volume de phase renforçante - carbures de tungstène - , répartie dans un alliage-liant dont la composition pondérale (compte tenu de la dilution par le fer de la pièce renforcée) est : nickel 5 à 6%, manganèse 0,6 à 1,0%, magnésium 0,02 à 0,03% ; aluminium 1,5 à 1,8%, titane 0,04 à 0,07%, fer 1,0 à 1,5%, le reste étant du cuivre. La haute teneur volumique en carbures de tungstène, ainsi que les hautes caractéristiques mécaniques de l'alliageliant (résilience de l'ordre de 12 kgm/cm2, charge de rupture 65 kg/mm2) assurent au pseudo-alliage, après le traitement thermique, une bonne aptitude à la fonction dans des conditions d'usure par abrasion avec chocs. Dans la réalisation de l'invention, il convient de tenir compte de la présence éventuelle d'impuretés indésirables dans l'alliage-liant. Parmi les impuretés indésirables, abaissant les caractéristiques mécaniques du pseudo-alliage, figurent le soufre, l'oxygène, l'hydrogène, le carbone, le bismuth, l'antimoine, le plomb. Le bismuth, l'antimoine et le plomb altèrent les propriétés de l'alliage à base de cuivre, dont ils compliquent le façonnage par déformation pour la fabrication de la gaine métallique du ruban-électrode à åme en poudre. Leur taux pondéral dans l'alliage à base de cuivre doit être inférieur à 0,002/o pour le bismuth, 0,005 pour l'antimoine et 0,005 pour le plomb. Une impureté également nuisible aux alliages à base de cuivre est le soufre, dont la teneur pondérale dans l'alliage ne doit pas dépasser 0,01, Le soufre forme avec le cuivre et le nickel des mélanges eutectiques, par exemple Cu+CuS2, Ni+Ni3S2, qui se dégagent à l'interface des grains de carbures de tungstène et rendent le pseudo-alliage fragile. La limitation du taux d'oxygène dans l'alliage à base de cuivre (maximum 0,02% en poids) est liée à sa faculté de provoquer la "maladie de l'hydrogène" dans l'alliage à base de cuivre. L'hydrogène du milieu ambiant réagit aux températures élevées avec l'oxygène du protoxyde de cuivre ou de nickel se trouvant dans l'alliage-liant, et forme de la vapeur d'eau qui détruit l'alliage. En outre, les oxydes de métaux peuvent, lors de leur solidification, former des eutectiques du type Cu+Cu20, Ni+NiO, rendant le pseudo-alliage fragile. Le carbone est lui aussi une impureté nuisible, car s'il est présent à un taux supérieur à la limite de solubilité, qui est de 0,04 à 0,5% en poids, les propriétés technologiques de I'alliage-lian'altèrent. Le ruban-électrode à ame en poudre proposé est fabriqué par n'importe quel procédé connu, de préférence par la mut'horde et à l'aide du matériel mis au point par l'institut Paton de soudage électrique. Le ruban-électrode à ame en poudre conforme à l'invention se compose d'une gaine métallique à section rectangulaire réalisée de préférence en deux parties - une partie supérieure et une partie inférieure - et d'une charge pulvérulente remplissant uniforméent la cavité de la gaine métallique Les constituants de la charge pulvérulente : nickel, manganèse, magnésium, aluminium, peuvent être utilisés aussi bien sous la forme de poudres de métaux purs que sous la forme de poudres d'alliages de ces métaux. Par exemple, il est préférable de préparer la charge pulvérulente avec des poudres d'alliage aluminium-magnésium dans lequel le rapport des constituants est de t/1. Lesdites poudres, y compris celles d'oxyde de nickel et de polymère fluoré, ont de wéférence une granulométrie telle qu'elles passent à travers un tamis à mailles de 0,056 mm. Les grains coulés de carbures de tungstène sont de préférence d'une grosseur de 0,18 à 2,0 mm, la quantité de grains de la grosse fraction, de grosseur 0,7 à 2,0 mm, devant être de 70% en poids, et celle de la petite fraction, de grosseur 0,18 à 0,7 mm, de 30 en poids. Les constituants mentionnés de la charge pulvérulente, pris en quantités telles que leur teneur pondérale dans le ruban-électrode à ame en poudre soit carbure de tungstène 45 à 70% nickel 0,3 à 10,596 manganèse 0,5 à 1l,09 magnésium 0,2 i 1,0* aluminium 0,2 à 1,0* titane 0,3 à 0,6% oxydes de nickel 0,5 à 1,5% polymères fluorés 1,5 à 3,0g sont mélangés dans un mélangeur jusqu'à obtention d'une charge homogène. Avec la charge obtenue on remplit la partie inférieure de la gaine métallique, dont la section est rectangulaire, puis on recouvre la partie inférieure du ruban avec la partie supérieure de la gaine. La liaison est assurée par agrafage des bords.Ensuite la charge pulvérulente est serrée par laminage. Le coefficient de remplissage du ruban à ame en poudre, qui est le rapport entre la masse de la charge pulvérulente et la masse du ruban-électrode à åme en poudre, se situe entre 71 et 76,5%, selon la composition à obtenir du pseudo-alliage déposé. Le ruban-électrode à Ame en poudre fabriqué par le procédé décrit est utilisé pour recharger au pseudo-alliage des pièces en acier doux ou faiblement allié, par exemple les soupapes, les trémies et les cônes des appareils de chargement des hauts fourneaux. Le rechargement des surfaces d'acier avec le rubanélectrode à åme en poudre conforme à l'invention, s'effectue avec oscillations transversale de l'électrode sur toute la largeur à recharger. Un bl régime opératoire permet defégler la pénétration dans le métal de la pièce, la largeur et l'épaisseur de la couche déposée de pseudo-alliage. Les conditions préférables pour le rechargement sont : intensité du courant de soudage (continu, polarité inverse) 450 à 1200 ampères ; tension d'arc 32 à 35 volts, vitesse de rechargement 3 à 15 m/h ; vitesse des oscillations transversales de l'électrode 40 à 150 m/h. Etant donné que la résistance à l'usure du pseudoalliage déposé dépend non seulement de la dureté de la phase renforçante - carbures de tungstène - mais aussi de la résistance de l'alliage-liant,près usinage les pièces rechargées sont soumises à un traitement thermique (vieillissement) par séjour de 24 h à une température de 400 à 5000C. Ceci assure l'augnlentation de la dureté de l'alliage-liant de 26 à 35 unités HRc (HRc est la dureté déterminée à l'appareil Rockwell, d'après l'échelle "c). Les pièces du dispositif de chargementdwun haut fourneau, renforcées avec des pseudo-alliages déposés à l'aide d'un ruban-électrode à âme en poudre conforme à l'invention, par le procédé décrit plus haut, ont été essayées dans les conditions d'exploitation des hauts fourneaux. La durée de service des soupapes du dispositif de chargement s'est élevée à près d'un an, ce qui est de 3 à 4 fois supérieur à la durée de service des soupapes similaires rechargées au Sormeit-l.. Le cône et la cuve du dispositif de chargement, après avoir servI pendant un temps égal à leur durée de service dans le cas de rechargement au Sormeit-l (un an), continuent à assurer la marche normale des hauts fourneaux. Plus bas, on donne des exemples concrets mais non limitatifs de réalisation de l'invention. EXEMPT 1. Avec un ruban-électrode à me en poudre constitué par une gaine en cuivre remplie d'une charge pulvérulente dont la composition est donnée dans ld tableau (exemple n0 1), on a rechargé une pièce en acier avec un pseudo-alliage résistant à l'usure. Le rechargement a été exécuté en courant continu, sous polarité inverse, avec une intensité du courant de soudage de 480 à 500 ampères, une tension d'arc de 33 à 35 volts, l'électrode étant animée d'un mouvement d'oscillation transversale à une vitesse de 40 m/h. Ta vitesse de rechargement était de 12 m/h. La couche déposée avait une structure dseudo- alliage dans lequel les grains de carbure de tungstène non fondu occupaient de 40 à 45% du volume et étaient répartis dans la masse de l'alliage-liant, dont les propriétés sont données dans le tableau (exemple n0 1). La couche déposée n'avait ni fissures, ni pores, ni inclusions de scories décelables visuellerrent. La résistance à l'usure de la couche déposée après traitement thermique durant 24 heures à une température de 400 à 5000C était 3 fois plus grande que celle de l'alliage Sormeit-l. La résistance à l'usure a été déterminée en laboratoire d'après la perte de poids de la couche déposée après abrasion des éprouvettes par une veine d'air sous une pression effective de 2,5 atm, à une température de 4000C, durant 4 heures. la dépense d'abrasif a été de 20 kg. EXEMPLES NO 2 A 12. Dans des conditions analogues à celles décrites à l'exemple 1, on a rechargé des pièces en acier avec des rubansélectrodes à me en poudre. Dg composition des rubans-électrodes et les résultats des essais sont donnés dans le tableau. Tableau N Composition pon- Gaine Composition de la charge pulvérulente Propriétés du pseudode dérale de la gaine méta- % par rapport au poids du ruban- alliage l'ex- métallique, % llique électrode à âme en poudre emple cui- nic- man- alu- % poi- car- nic- man- alu- ma- ti poly- oxy- Taux Dé- Du- Ré- Pro vre kel ga- mi- ds du bures kel ga- min- gné- ta- mère des vo- fauts re- sis pri nèse nium ruban de nèse ium sium ne fluo- de lumi- visi- té- tan étés élec- tung- ré nic- que bles de ce plas trode stène kel des l'al- à tiques à âme car- liage l'u- de en bu- liant su- l'al poudre res re liage de re- -liant tung la stè- ti ne ve % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 I 99,2 0,2 0,3 0,3 26,4 45,0 10,5 11,0 1,0 1,0 0,6 3,0 1,5 40,0 néant 90 3,0 env 15% II 80,4 19,0 0,3 0,3 26,0 61,7 0,5 8,0 0,5 0,5 0,3 2,0 0,5 61,0 " 98 4,0 " III 69,0 29,5 1,0 0,5 26,8 58,0 0,5 9,3 1,0 1,0 0,4 3,0 0,0 46,8 " 120 4,0 " IV 66,2 25,5 13,0 0,3 25,3 67,0 0,3 2,5 0,5 0,5 0,4 2,5 1,0 52,0 " 95 3,0 " V 90,7 6,5 1,0 1,8 25,9 70,0 0,3 0,5 0,2 0,2 0,4 2,0 0,5 65,0 " 98 3,8 " VI 92,8 5,5 0,5 1,2 26,2 65,0 3,0 0,8 1,0 1,9 0,5 1,5 1,0 56,7 " 120 3,8 " VII 100 - - - 29,1 45,0 10,5 11,0 0,7 0,7 - 1,5 1,5 40,0 " 90 3,0 env 5% VIII 81,0 19,0 - - 25,0 63,2 0,5 8,0 0,5 0,5 - 2,3 0,0 61,0 " 98 4,0 " IX 69,5 29,5 1,0 - 27,5 57,0 0,5 9,3 1,0 1,0 - 3,0 0,7 46,8 " 120 4,0 " X 69,0 21,0 6,0 - 25,5 62,3 2,2 5,0 0,5 0,5 - 2,5 1,5 52,0 " 95 3,8 " XI 92,5 6,0 - 1,5 25,8 70,0 0,5 0,5 0,2 0,2 - 2,3 0,5 65,0 " 98 3,1 " XII 92,5 6,0 - 1,5 29,0 62,0 3,0 0,5 1,0 1,0 - 2,0 1,5 56,7 " 120 3,8 env 5% * dureté Rockwell (échelle "b", HRb) de l'alliage-limt sans traitement thermique, ** résistance à l'usure relative, exprimée par le rapport de la perte en poids du pseudo-alliage après traitement thermique à la perte en poids de l'étalon: pseudo-alliage Sormeit-l, *** propriétés plastiques de l'alliage-liant : allongement relatif à 50000, en Revendications 1. Ruban-électrode à ame en poudre pour le rechargement avec des pseudo-alliages résistant à l'usure, constitué par une gaine métallique remplie d'une charge pulvérulente contenant des carbures de tungstène, du nickel et du manganèse, caractérisé en ce que la gaine métallique est en cuivre, ou en alliage à base de cuivre contenant du nickel, ou en alliage à base de cuivre contenant du nickel en association avec les métaux suivants : aluminium et/ou manganèse, tandis que la charge pulvérulente, outre les constituants précités, introduits dans les proportions suivantes en pourcentages par rapport au poids total du ruban-électrode à ame en poudre : 45 à 70% pour les carbures de tunsgtène, de 0,3 à 10,5% pour le nickel, de 0,5 à il,0% pour le manganèse, contient, par rapport au poids total du ruban-électrode à tme en poudre 0,2 à 1,0% de magnésium, 0,2 à 1,0% d'aluminium 1,5 à 3,0% de polymères fluorés. 2. Ruban-électrode à ame en poudre selon la revendication 1, caractérisé en ce que, outre les constituants indiqués, la charge pulvérulente contient 0,3 à 0,6 > de titane par rapport au poids total du ruban-électrode. 3. Ruban-électrode à & e en poudre selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, outre les constituants indiqués, la charge pulvérulente contient 0,5 à 1,5% d'oxyde de nickel, par rapport au poids total du rubanélectfode. 4. Ruban-électrode à ame en poudre selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la gaine métallique est en alliage à base de cuivre, contenant du nickel à raison de 0,2 à 29,5% en poids, en association avec les métaux suivants : aluminiumàraison de 0,3 à 1,8% en poids, et /ou manganèse à raison de 0,3-à 13,0% en poids. 5. Ruban-électrode à ame en poudre selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la gaine métallique est en alliage à base de cuivre, contenant du nickel à raison de 5,5 à 6,5% en poids, en association avec de l'aluminium à raison de 1,2 à 1,8% en poids et du manganèse à raison de 0,5 à 1,0% en poids, et que la charge pulvérulente contient, par rapport au poids total du ruban-électrode à âme en poudre : 65 à 70% de carbures de tungstène 0,3 à 3,0* de nickel 0,5 à 0,8% de manganèse 0,2 à t,Og de magnésium 0,2 à 1,0% d'aluminium 0,4 à 0,5% de titane 1,5 à 2,0% de polymère fluoré 0,5 à 1,0% d'oxydes de nickel. 6. Ruban-électrode à âme en poudre selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la gaine métallique est en alliage à base de cuivre, contenant du nickel à raison de 20,5 en poids en association avec de l'aluminium à raison de 0,3% en poids et du manganèse à raison de 13 en poids, et que la charge pulvérulente contient, par rapport au poids total du ruban-électrode à âme en poudre 67,0% de carbures de tungstène 0,3* de nickel 2,5% de manganèse 0,5% de magnésium 0,5% d'aluminium 0,4% de titane 2,5% de polymère fluoré 1,Og d'oxydes de nickel