Brevet FR2320991A1 — publié le 19770311

La présente invention concerne des poudres d'alliage cuivre-plomb utilisables pour la production de métaux pour coussinets, ainsi qu'un procédé de production de ces poudres d'alliage. Il est connu d'utiliser des alliages en poudre, constitués essentiellement par du cuivre et du plomb et, facultativement, de l'étain pour produire des métaux pour coussinets cette poudre étant frittée sur un support en acier dans une atmosphère réductrice pour produire une couche dense de métal pour coussinets solidaire du support en acier. Ces poudres peuvent être produites en pulvérisant finement une masse d'alliage fondu auquel on a ajouté une petite quantité de phosphore, en général sous la forme de bronze phosphoreux.Le phosphore favorise la formation de particules sphériques ou quasi-sphériques qui sont avantageuses 9 cause de leur grande densité de tassement et de leurs bonnes caractéristiques d'écoulement et agit aussi comme désoxydant convertissant l'oxygène absorbé ou fixé au cours de l'opération de pulvérisation en une forme relativement inoffensive. La présence d'oxygène dans, ou sur, la poudre d'alliage est nuisible étant donné qu'il géne l'opération de frittage. La désoxydation par le phosphore n'empoche pas totalement la fixation ultérieure d'oxygène sur la surface de la poudre, mais la teneur en oxygène peut être maintenue a un niveau suffisamment faible pour être acceptable. Cependant, le phosphore s'allie aussi avec le fer pour former un composé fragile et la présence d'une proportion de phosphore dépassant environ 0,05, de préférence 0,03X, en poids, dans la poudre d'alliage, le rend inutilisable pour un frittage direct sur un support d'acier, étant donné que le composé fer-phosphore fragile se forme a l'intersurface avec pendant ltopération de frittage ce qui peut entratner une rupture du coussinet b cette intersurface. On peut éviter ce phénomène nuisible en intercalant une couche de cuivre entre 11acier et la poudre et il était a une certaine époque de pratique courante d'utiliser une bande d'acier qui a été recouverte de cuivre par dépit électrolytique comme support, mais cela entraine une opération additionnelle et augmente par conséquent le coût du coussinet. Pour maintenir une faible proportion d'oxygène dans la poudre d'alliage cuivre-plomb sans ajouter du phosphore en quantité suffisante pour provoquer la formation du composé fer-phosphore fragile indésirable quand la poudre d'alliage est fritéée sur de l'acier nu, il est connu d'utiliser un gaz inerte comme agent pulvérisateur, mais ce procédé est coflteux. La demanderesse a observé qu'il est possible de produire une poudre d'alliage cuivre-plomb avec une faible teneur, satisfaisante en oxygène, sans utiliser un gaz inerte comateux pour la pulvérisation si l'on désoxyde la masse fondue par du bore et, facultativement, du phosphore avant la pulvérisation. La présente invention concerne par conséquent un procédé de production d'une poudre d'alliage constituée essentiellement par du cuivre et du plomb et, facultativement, de l'étain, qui comprend la formation d'une masse fondue de cet alliage, l'addition a la masse fondue de bore pour fixer l'oxygène et la pulvérisation de la masse fondue pour en faire une poudre. La proportion de bore est de préférence choisie de façon que la poudre d'alliage finale contienne 0,025 à 0,5Z en poids de bore ; la masse fondue a tendance a perdre du bore avant la pulvérisation, si bien qutil faudra en général ajouter une quantité de bore supérieure à celle nécessaire pour la poudre d'alliage finale. Quand on utilise aussi du phosphore, il est présent dans une proportion maximale de 0,05%, de préférence 0,03% au maximum, rapportée au poids de alliage. La masse fondue est pulvérisée en utilisant de préférence de la vapeur d'eau pour cela. L'invention concerne aussi une poudre d'alliage contenant, en poids, 5 a 50% de plomb, O à 20% d'étain et 0,025 a 0,57. de bore, le reste étant du cuivre et des éléments et impuretés accidentels. La poudre d'alliage selon l'invention peut contenir au maximum 0,05%,due préférence au maximum Q,03%, en poids de phosphore. L'utilisation du bore et, facultativement, du phosphore comme agent désoxydant ne conduit pas nécessairement à une poudre d'alliage totalement exempte d'oxygène, mais elle inhibe fortement la tendance de la poudre d'alliage à capter l'oxygène et garantit par conséquent la production d'un alliage en poudre stable utilisable pour la fabrication de coussinets par frittage direct sur un support d'acier. Il est courant, dans l'industrie des poudres métalliques, de déterminer la teneur en oxygène réductible des poudres métalliques en mesurant la perte de poids par chauffage dans l'hydrogène, dans des conditions bien déterminées; d'un échantillon de poudre. En particulier, dans le cas des alliages de plomb pour coussinets, ce mode opératoire se heurte à des limitations sérieuses étant donné que du plomb peut être perdu sous forme de vapeur au cours de l'essai. Néanmoins, la "perte par l'hydrogène" est un facteur qui figure souvent dans les spécifications concernant les poudres métalliques. Les alliages cuivre-plomb du type cité et destinés a la fabrication de coussinets a support d'acier ne doivent pas, en général, avoir une perte par l'hydrogène supérieure à environ 0,50%. Les exemples ci-après, non limitatifs, sont destinés a faciliter la compréhension de l'invention. EXEMPLE 1 On fond ensemble du cuivre et du plomb pour produire une masse fondue contenant 70% en poids de cuivre et 30 /0 en poids de plomb. On désoxyde cette masse fondue par addition de 0,03% en poids de phosphore sous forme de bronze phosphoreux. On pulvérise ensuite la masse fondue désoxydée en utilisant pour cela de la vapeur d'eau et on évalue la teneur en oxygène de la poudre d'alliage cuivre-plomb obtenue en déterminant sa perte de poids par chauffage dans l'hydrogène. On a noté une "perte de poids par l'hydrogène" de 0,80%. On a préparé une seconde masse fondue d'alliage cuivre-plomb contenant 70% en poids de cuivre et 3070 en poids de plomb et, dans ce cas, on l'a désoxydéepar l'addition de 0,1% en poids de bore sous forme de cupro-bore. On pulvérise la masse désoxydée en utilisant de la vapeur d'eau et on trouve une perte par l'hydrogène de 0,3%. EXEMPLE 2 On prépare deux poudres d'alliage contenant 80% en poids de cuivre, 10% en poids d'étain et 10% en poids de plomb de la manière décrite dans l'exemple l, la première étant désoxydée par l'addition de 0,03% en poids de phosphore et la seconde par l'addition de 0,1% en poids de bore. La perte de poids par l'hydrogène de la poudre d'alliage désoxydée par le phosphore est de 0,5%, tandis que celle de la poudre désoxydée par le phosphore est de 0,18%. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées au procédé qui vient d'être décrit sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de production d'une poudre d'alliage constituée essentiellement par du plomb et du cuivre et, facultativement, de l'étain, au cours duquel on fond une masse d'alliage et on pulvérise la masse fondue pour former une poudre caractérisé en ce qu'on ajoute du bore, comme agent désoxydant, à la masse fondue. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute du bore dans une proportion telle que la poudre d'alliage finale contient 0,025 a 0,5% en poids de bore. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on ajoute aussi jusqu'a 0,05% en poids de phosphore à lamasse fondue. 4. Procédé selon la revendication l-ou 2, caractérisé en ce qu'on ajoute aussi jusqu' 0,03% de phosphore à la masse fondue. 5. Poudre d'alliage pour coussinets constituée essentiellement par du cuivre et du plomb et, facultativement, de l'étain, caractérisée en ce qu'elle contient 5 à 50% en poids de plomb, Oa 20% en poids d'étain et 0,025 a 0,5% en poids de bore, le reste étant constitué par du cuivre et des éléments et des impuretés accidentels. 6. Poudre d'alliage selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle contient aussi jusqu'a 0,05% en poids de phosphore. 7. Poudre d'alliage selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle contient jusqu'à 0,03% en poids de phosphore.