Brevet FR2329400A1 — publié le 19770527

L'intérêt de la suppression des Joints éclissés des voies ferrées est connu. Cette suppression est obtenue par soudure des rails. 11 application de ce procédé aux jointe de raccordement sur les appareils de voie en acier à 12-14 de manganèse, qui sont à structure austénitique, présente de grandes difficultés. in effet, l'état austénitique de tels aciers est obtenu par trempe à haute température. La soudure d'un tel acier à un autre acier nécessite une élévation de température qui fragilise l'acier austénitique au manganèse au voisinage de la soudure, que cette soudure soit effectuée par voie électrique ou aluminothermique. On a donc cherché à réaliser la liaison des aciers austénitiques aux rails courants de la voie en soudant à la pièce d'acier au manganèse, avant lthypertrempe, au moins une pièce intermédiaire en un acier spécifique ne se fragilisant pas par élévation de température et par hypertrempe, la soudure étant effectuée avec un métal d'apport ne se fragilisant pas par hypertrempe, en sommett nt à une hypertrempe l'ensemble constitué par la pièce d'acier au manganèse et les pièces intermédiaires soudées, puis en soudant au moins une extrémité libre de la pièce intermédiaire à une pièce à laquelle doit titre raccordée la pièce d'acier austénitique au manganèse. Ces pièces intermédiaires sont, en général, en acier à faible teneur en carbone et à haute teneur en nickel (à 1 5-28fo de nickel). Ce procédé théoriquement simple est, en fait, très compliqué, méme en dehors des problèmes chimiques : composition de l'acier austénitique, composition de la pièce intermédiaire, composition de la soudure. Il y a, en particulier, les problèmes de retrait qui nécessitent des précautions difficiles à respecter. Pour remédier à ces disficultés, on a proposé de constituer cette pièce intermédiaire par un apport de métal à l'arc électrique déposé aux extrémités qui doivent entre raccordées à la voie courante. Ce procédé est valable, mais l'opération est coûteuse, car il est difficile d'obtenir un acier ayant les caractéristiques mécaniques voulues pour résister autant que l'acier austénitique à l'usure du roulement. La présente invention vise à améliorer les résultats obtenus par le procédé, indiqué plus haut, de raccordement d'une pièce en acier austénitique au manganèse à une pièce en acier quelconque et, cet effet, elle prévoit de couler de l'acier à faible teneur en carbone et à teneur élevée en nickel, par exemple à 15-28% de nickel, dans un moule placé à l'extrémité intéressée de la dite pièce en acier au manganèse, avant hypertrempe, de façon à rapporter à la dite extrémité la pièce intermédiaire destinée au raccordement avec la pièce en acier quelconque, telle qu'un rail de chemin de fer. Il est préférable que la coulée soit en source et, pour éviter le refroidissement de la première coulée utile, qu'une petite chambre soit ménagée à la base du moule pour recevoir une certaine quantité d'acier de façon qu'elle ne participe pas à l'opération de coulée utile, proprement dite. Le procédé est mis en oeuvre de façon simple. On dispose l'anpareil en acier au manganèse, par exemple un coeur de croisement de voie, sur des supports, de façon que ses branches soient libres. On place un moule en sable autour de l'extrémité de l'une de ses bran- ches. Cette branche, au profil du rail, pénètre d'environ 15 mm dans la chambre de coulée qui a en creux la même forme que le rail, les dimensions d'épaisseur et de hauteur étant augmentées de 5 mm environ. La chambre de coulée est surmontée d'un important évent, luimême surmonté d'une ouverture permettant éventuellement le préchauffage du moule avant la coulée. Quand le préchauffage est terminé, on met en place le bouchon et on procède à la coulée d'acier sur le bouchon. L'acier en fusion s'écoule par les coulées à la base du moule pour remonter dans la chambre de coulée. Des trous d'air sont ménagés à la partie supérieure de l'évent et de la chambre située à la base du moule rour permettre l'échappement des gaz de coulée et le remplissage de ltévent. On peut évideent faire cette coulée d'acier à l'aide d'une poche, mais on eut aussi utiliser une coulée d'acier obtenue par une réaction aluminothermiolue effectuée dans un creuset placé juste ar-dessus du moule. La température de l'acier est calculée de façon à réaliser une fusion parfaite de la section du rail. Le dérlloulaoe se fera complètement à froid et le moule est constitué de façon à permettre ce démoulage aisé afin qu'il nty ait pas + r efIort sur la pièce d'ecier. On peut, soit procéder à la trempe de l'appareil après avoir prolongé les branches, soit faire un ébarbage de la branche au chalumeau après le dé-oulage, soit faire ltopération d'ébarbage après avoir procédé a l'blypertrempe de l'ensemble. REVElE3ICAXION3 1. Procédé de raccordement par soudure d'une pièce en acier austénitique au manganèse à une pièce en acier quelconque, du type dans lequel on rapporte sur la pièce d'acier au manganèse, avant hypertrempe, au moins une pièce intermédiaire en un acier spécifique ne se fragilisant pas par élévat4 n de température et par hypertrempe, par exemple en acier à faible teneur en carbone et à teneur en nickel comprise entre 15 et 2, on soumet à une hypertrempe l'ensemble constitué par la pièce d'acier au manganèse et la pièce intermédiaire rapportée, puis on soude une extrémité libre de la pièce intermédiaire à une pièce à laquelle doit titre raccordée la pièce d'acier austénitique au manganèse, procédé caractérisé par le fait qu'on coule l'acier à faible teneur en carbone et à teneur élevée en nickel, par exemple à t5-28% de nickel, dans un moule placé à l'extrémité intéressée de la dite pièce en acier au manganèse, avant hypertrempe, de façon à rapporter à la dite extrémité la pièce intermédiaire destinée au raccordement avec la pièce en acier quelconque, telle au'un rail de chemin de fer. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'acier est introduit dans le moule par une coulée en source. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel, au début de la coulée, on écarte de ltopération du moulage une certaine quantité d'acier, de façon à éviter le refroidissement de la première coulée utile.