Brevet FR2391016A1 — publié le 19781215

La présente invention concerne des procédés de réalisation d'objets se composant de particules de carbure de tungstène fritté ou coulé dans une matrice d'alliage d'acier au carbone contenant du tungstène, et les structures composites réalisées par ce procédé. Des structures composites se composant de particules ou morceaux de carbure métallique fritté ou coulé supportés dans une matrice d'un métal plus élastique sont souvent utilisées dans des applications soumises à une forte usure. La résistance à l'usure des particules frittées est complétée par la ténacité de la matrice pour former un matériau qui est plus résistant à l'abrasion que celui de la matrice et qui peut mieux résister auichocs que le carbure fritté. Des objets réalisés avec des matériaux composites sont utilisés dans des applications dans lesquelles ils sont soumis régulièrement à un contact avec des matières dures et abrasives, car les matériaux classiques s'usent trop rapidement ou ne présentent pas une résistance suffisante aux chocs pour supporter un usage de longue durée. Par exemple1 ils peuvent être utilisés dans des installations de traitement des minerais sous forme de goulottes ou comme revêtement de mèches à forer les roches. Ils peuvent être aussi utilisés dans des applications de sécurité, par exemple des verrous et coffres à cause de leur résistance à la pénétration. de mèches de perceuses et outils analogues. Le mode d'usure des structures composites qui sont. soumises à une forte abrasion implique par exemple l'éro- sion de la partie d'une surface constituée par la matrice jusqu'à ce qu'une partie importante d'une particule frittée soit mise à nu, puis l'arrachement dela particule de la matrice. Pour améliorer la structure composite de manière à minimiser ce mode d'usure, on s'est efforcé d'utiliser des matériaux de base plus durs de manière à réduire cette érosion au minimum. Toutefois, il en résulte habituellement une augmentation de la fragilité de la matrice en facilitant l'arrachement d'une particule par fissuration de l'interface entre la matrice et la particule. Les efforts faits antérieurement pour réaliser des matériaux composites se composant de particules de carbure de tungstène dans une matrice d'un métal plus mou visaient à éviter toute dissolution du carbure de tungstène ou toute détérioration du matériau fritté sous l'effet de la chaleur de la matrice fondue. Dans la plupart des applications, on a utilisé des alliages de base présentant des points de fusion sensiblement inférieurs à 1454"C environ, température à laquelle les composants du carbure de tungstène commencent à se diffuser dans les alliages.Par exemple, on a utilisé des alliages à base de cuivre pour la matrice à cause de leurs bas points de fusion qui sont compris dans la plage de 1038 à 11490C. Dans des applications dans lesquelles un matériau de base plus dur est nécessaire, en utilisant des métaux ayant des points de fusion avoisinant la température à laquelle le carbure métallique se dissout, il a été tenté de régler très minutieusement la température à laquelle le matériau composite est réalisé pour minimiser la quantité du matériau fritté qui se dissout dans la matrice.Par exemple, les brevets des Etats-Unis d'Amérique N" 3 175 260 et N" 3 149 441 décrivent des procédés dans lesquels la matrice n'est chauffée qu'à une température suffisante pour permettre de la verser sur les particules de carbure de tungstène placées dans un moule et de s'infiltrer entre lesdites particules. Les particules sont préalablement chauffées à cette température d'infiltration et le matériau composite est maintenu à cette température pendant un temps suffisant après la coulée pour assurer une parfaite infiltration du matériau de base ou matrice entre les particules de la masse. La présente invention concerne un procédé de réalisation de telles structures composites leur donnant un corps sensiblement plus dur et plus robuste que les procédés an té- rieurs, et les objets réalisés par le procédé de l'invention. Contrairement aux procédés antérieurs qui tendent à éviter une dissolution des composants du carbure métallique dans l'alliage de base, la présente invention s'applique à des ma tériaux présentant des zones d'alliage renforcés par l'inclusion des constituants dissous des carbures métalliques. La présente invention envisage d'une façon générale de placer dans un moule dans lequel l'objet composite doit être réalisé, des particules de carbure de tungstène d'une grosseur sensiblement plus grande que celle souhaitée dans l'objet final. Un alliage d'acier est chauffé séparément à une température d'au moins 1566 C environ et supérieure d'au moins 1390C à la température de fusion de l'alliage de base.L'alliage en fusion est ensuite versé dans le moule qui est relativement froid, c'est-à-dire à une température inférieure au point de fusion de l'alliage et à la température à laquelle le carbure métallique se dissout. Lecarbure de tungstène se dissout dans n'importe quel alliage de fer à 1454"C ou à une température plus élevée (température de frittage pratique). En conséquence, pour autant que l'alliage coulé présente une température supérieure à environ 14500C, lorsqu'il s'infiltre entre les particules, les surfaces de ces dernières se dissolvent dans l'acier et se diffusent dans l'alliage en fusion. Cette dissolution se poursuit jusqu'à ce que la matrice se refroidisse au-dessous de 1454"C ou jusqu'à ce que la matière frittée soit entièrement dissoute. Pour éviter une dissolution complète, la présente invention utilise des particules de carbure de tungstène présentant des combinaisons de volume et de surface spécifique qui empêchent leur dissolution avant la solidification de la matrice.Ceci peut impliquer l'utilisation dans le moule de particules frittées dont certaines au moins sont relativement grandes et ne se dissolvent que partiellement avant que la matrice se refroidisse au-dessous de 14540C ou bien une quantité relativement grande de particules plus petites ou une combinaison de ces modes opératoires. Certaines des particules peuvent être entièrement dissoutes avant la solidification. La grosseur et le positionnement des particules doivent être équilibrés avec la température de coulée de la matrice, la température initiale du moule et le volume et la surface spécifique du moule pour que la chaleur de la matrice ait un effet dissolvant à la surface des particules mais que certaines au moins des particules subsistent, à une dimension réduite, lorsque la matrice se solidifie. La dissolution réduit la dimension des particules de carbure de tungstène qui restent après solidification et fait également en sorte que les particules restantes soient entourées d'un écran robuste mais légèrement ductile, appelé "zone de diffusion" qui permet aux particules de résister aux forces qui auraient tendance à les arracher de la matrice. Cette zone forme également une liaison métallurgique entre les particules restantes et la matrice.La diffusion du carbone,du tungstène et du cobalt (ou autre liant) dans l'alliage donne également un alliage ayant de meilleures propriétés, comprenant une meilleure résistance mécanique, que l'alliage initial coulé, Ce mode opératoire peut être utilisé avec des carbures de tungstène frittés ou coulés présentant un liant, normalement du cobalt, qui constitue environ 2 à 25 % en poids du carbure. Il est possible d'accroître la proportion des particules dissoutes de carbure métallique dans le matériau composite final et de régler la solubilité de ces particules par l'inclusion d'un certain nombre de particules frittées plus petites (fines) qui se dissolvent en totalité avant que le métal coulé ne se solidifie. Lorsque les particules passent en solution dans l'alliage, elles réduisent sa solubilité à l'égard des constituants des particules restantes et refroidissent le métal coulé afin de limiter le degré auquel les particules restantes passent en solution. Le matériau résultant présente d'excellentes propriétés de résistance à l'usure qui sont dues à la dureté des particules de carbure et à la matrice d'acier contenant du tungstène et à la faculté des zones de diffusion d'empêcher que les particules de carbure ne soient délogées de la matrice. Les objets réalisés selon le présent procédé peuvent être classés en fonction de la répartition des particules frittées dans le moule et dans l'objet composite final, et des dimensions des zones de diffusion entourant les particules. Si les particules sont relativement rapprochées les unes des autres dans le moule et si la températuride la matrice coulée est élevée de façon à produire des Zones de diffusion relativement grandes, -ces zones de diffusion se raccordent pour former un matériau composite qui est caractérisé par des particules frittées dans une gangue d'un matériau ayant les caractéristiques des zones de diffusion. En variante, si les particules sont relativement éloignées les unes des autres et si la température du métal coulé est relativement basse, de façon à produire de petites zones de diffusion, le matériau composite est caractérisé par des 'tîlots" i particules frittées entourées par leurs zones de diffusion dans une matrice se composant sensiblement de l'alliage coulé. Les particules peuvent être aussi dispersées d'une façon hétérogène dans le moule de manière à produire une première région, dépourvue de particules, et présentant les caractéristiques de la gangue coulée, et une seconde région contenant les particules entourées par leur zone de diffusion, ces dernières étant soit raccordées pour former une matrice continue, soit réparties sous forme d'îlots entourés par la matrice coulée essentiellement non alliée. L'utilisation de fines particules qui se dissolvent entièrement pendant le moulage peut déterminer l'étendue des zones de diffusion. Etant donné que l'alliage est chauffé sensiblement au-dessus de la température d'infiltration dans le procédé de la présente invention, si le moule et son carbure fritté sont préalablement chauffés à la température d'infiltration et maintenus à cette température pendant une période de temps notable après la coulée de l'alliage-, il pourrait se produire une désagrégation totale des particules frittées. En conséquence, selon le procédé de la présente invention, il faut que le moule et les particules frittées soient relativement froids lorsque l'alliage est versé et il faut que le matériau composite coulé puisse se solidifier immédiatement après la coulée.De cette manière, le degré de dissolution des particules frittées est réglé par la température de coulée de l'alliage, la température du moule les proportions relatives de l'alliage et du carbure fritté ainsi que la surface spécifique du carbure. En pratique, le moule doit être à une température d'au moins quelques centaines de degrés au-dessous de 14540C, qui correspond à la température de fusion du carbure fritté, c'est-à-dire c'elle ne doit pas dépasser 1204 C environ. En principe, le procédé de la présente invention se distingue des procédés antérieurs qui utilisaient des alliages à base de fer, de nickel ou de cobalt comme matrice pour des particules de carbure de tungstène fritté, liées par le cobalt, du fait que les particules placées comme éléments rapportés dans le moule sont sensiblement plus grandes que celles souhaitées dans l'objet composite final ; la masse totale, la surface spécifique et la position des particules sont déterminées de façon à obtenir une dissolution à partir de la surface des particules ; le matériau constituant la matrice est versé à une température d'au moins 830C supérieure à sa "température de pénétration" ou d'au moins 139"C supérieure à son point de fusion dans un moule ; et le matériau composite coulé peut subir immédiatement un refroidissement naturel.Le matériau composite résultant se distingue des matériaux composites antérieurs contenant des particules de carbure de tungstène liées par le cobalt dans une matrice d'un alliage de fer ou matériau analogue par l'existence d'une zone de diffusion relativement grande présentant une forte teneur en tungstène, en cobalt et en carbone autour des particules frittées restantes pour former un écran résistant à l'usure et hautement élastique qui oppose une grande résistance aux forces qui auraient tendance à arracher les particules de la matrice en service. Les matériaux composites de la présente invention sont intéressants dans toutes legapplications de résistance à l'usure et de sécurité. Les particules de carbure métallique contenues dans le matériau composite opposent une grande résistance au perçage ou forage et la matrice est sensiblement plus résistante au poinçon que les alliages plus doux de la technique antérieure. Les températures de fusion des alliages à base de fer, de nickel et de cobalt sont comprises entre 1316O et 1649 C. Lorsqu'on fait fondre ces alliages et les coule dans un moule plus froid contenant des particules plus froides, il faut chauffer l'alliage légèrement au-dessus de la température de fusion de façon qu'il puisse remplir le moule et les interstices compris entre les particules avant de se refroidir à une température de solidification. Par exemple, cette "température de pénétration" est comprise dans une plage d'au moins 55O à 139"C au-dessus de la température diffusion de l'alliage, selon les proportions relatives de l'alliage et du matériau fritté.Lorsque l'alliage est versé à cette "température de pénétration", il se produit une très faible diffusion du carbure de tungstène dans l'alliage, car le carbure ne présente pas de solubilité notable dans l'alliage à la température résultante de ce dernier après qu'il s'est infiltré entre les particules. Aux fins de la présente invention, l'alliage doit être chauffé suffisamment au-dessus de la température de pénétration pour assurer une dissolution partielle des particules de carbure de tungstène fritté et une diffusion des particules dissoutes au moins dans une région limitée de l'alliage fondu. Cette plus haute température de la masse fondue, qui sera désignée ci-après par "température de diffusion", est comprise entre au moins 29"C et 1650C au-dessus de la température de pénétration et elle est d'au moins 83CC supérieure à la température de fusion de l'alliage. La limite supérieure de la "température de diffusion" est fonction de la grosseur des particules ou éléments rapportés de carbure de tungstène fritté placés dans le moule et de la nature et de la quantité des fines particules dispersées dans le moule ou dans la masse fondue. Si l'on utilise de plus grandes particules, un degré de dissolution plus important peut être toléré sans détruire entièrement le carbure de tungstène fritté. Toutefois, au fur et à mesure que la dissolution du carbure de tungstène fritté augmente, la proportion de carbure de cobalt et de tungstène dans l'alliage augmente également et la limite supérieure peut être déterminée par le degré de fragilité qu'il est possible de tolérer dans l'objet composite résultant.Si l'objet composite final n'est pas destiné à être soumis à des chocs, il est possible de tolérer une diffusion plus importante et par conséquent, une température plus élevée de l'alliage. La "température de diffusion" qui, d'une façon inhérente, est supérieure à 1454"C, varie avec l'alliage particulier de base utilisé, avec les proportions relatives de l'alliage et des particules ou morceaux frittés et avec la température initiale du moule et des particules frittées qu'il contient au moment de la coulée. Par exemple, il est possible d'abaisser la température de diffusion nécessaire en utilisant un alliage de base présentant une plus faible température de fusion (mais qui est supérieure à 1566oC) en appliquant des proportions relativement grandes de l'alliage et des proportions relativement faibles de carbure, en préchauffant le moule et le carbure ou par une combinaison de ces modes opératoires. Il est possible de déterminer la température de diffusion pour une combinaison de ces modes opératoires en préparant de petits moules à éprouvettes, en les remplissant de particules de carbure à utiliser et en versant les alliages fondus dans les moules à diverses températures. Un examen métallurgique des échantillons résultants après leur refroidissement révèle si la diffusion du carbone, du cobalt et du tungstène dans la matrice d'alliage s' est effectuée dans la mesure souhaitée. Ces essais peuvent consister à couper, à polir et à décaper des sections, à préparer des photomicrographies desdites sections et à soumettre ces dernières à des essais de dureté et de résistance aux chocs en utilisant des appareils classiques. La zone de diffusion élastique entourant les particules frittées permet une répartition régulière des forces qui leur sont imposées dans la matrice environnante. Même si la partie de la zone située à la surface de l'objet composite cause de façon que les particules frittées fassent saillie au-delà de la surface de l'objet composite restant et soient soumises à des forces supérieures aux forces usuelles à cause de cette prohéminence, la région robuste et élastique située au-dessous de la surface empêche que ces forces n'arrachent la particule hors de l'objet composite. Si les particules de carbure sont suffisamment rapprochées les unes des autres dans le moule, la zone de diffusion remplit le volume compris entre les particules restantes de l'objet composite. les objets composites résultants présentent une résistance à l'usure extremement grande et une excellente résistance aux chocs qui sont très supérieures à celles des objets composites connus jusqu'à présent. Lorsque les objets composites sont utilisés dans les applications soumises à une forte usure et à des chocs importants comme des marteaux concasseurs de minerais ou de déchets,ils confèrent une longévité plusieurs fois supérieure à celle des com points constitués de materia' cs .A titre dWsemplW un marteau destiné à un concasseur de déchets, qui est réalisé en un matériau composite selon la présente invention, présente une longévité correspondant à 3000 tonnes de déchets en comparaison d'une longévité correspondant à 300 tonnes de déchets pour des marteaux de même configuration qui sont réalisés en acier austénitique au manganèse. Les particules utilisées pour réaliser les objets composites peuvent être dispersées d'unefaçon homogène dans le moule de façon que les objets composites résultants présentent une composition homogène. En variante, il est possible de placer les particules dans le moulez'une façon hétérogène pour former un objet composite dans lequel certaines parties ont la même composition que l'alliage coulé et dtautres parties contiennent des particules frittées dans une région de alliage de base qui est influencée par les composants diffusés du matériau fritté. De cette manière, les caractéristiques métallurgiques des différentes parties de la pièce peuvent être déterminées en tenant compte des fonctions que doivent remplir ces parties.Par exemple, le marteau précédemment cité peut être réalisé en plaçant les particules de carbure fritté près des surfaces qui frappent les déchets et les parties qui relient le marteau au mécanisme du broyeur peuvent se composer d'un métal plus tenace et moins fragile ou bien la région du verrou d'une porte de coffre peut être recouverte d'un revêtement résistant au perçage. I1 est possible de régler la proportion des composants frittés qui se dissolvent dans l'alliage coulé en ajoutant de fines particules frittées directement à l'alliage en fusion soit dans le four de fusion, soit dans la poche de coulée, avant qu'il ne soit versé dans le moule. L'augmentation de la teneur en tungstène et en carbone de l'alliage de base a pour effet de diminuer la solubilité de ces composants dans la matrice coulée. Il en résulte également une diminution de l'épaisseur de la zone de diffusion qui entoure les particules restantes de carbure fritté dans l'objet composite et une augmentation de la teneur en carbone et en tungstène de la matrice de l'objet composite. La grosseur des particules de carbure de tungstène utilisées dans la présente invention peut atteindre celle de morceaux frittés relativement grands qui peuvent être considérés comme des éléments rapportés dans l'objet composite final. Des plages particulières de grosseurs des particules pour des objets composites réalisés selon la présente invention sont les suivantes : plus de 25,4 mm à moins de 50,B am plus de 12,7 mm à moins de 25,4 mm ; plus de 9,5 ss a zincs de 12,7 mm ; et plus de 0,3 mm à moins de 9,5 mm. Lorsqu'cl utilise des fines frittées pour augmenter la teneur en carbure et en tungstène de l'alliage de base, on a recours par exemple à une granulométrie comprise entre plus de 0,15 mm et 0,3-am environ. Les carbures utilisés sont le carbure de tungstène avec un liant, par exemple du cobalt ou du nickel qui constitue environ 3 à 25 % en poids de la composition. Outre le carbure de tungstène primaire, les carbures cémentés peuvent contenir de plus faibles quantités de titane ou de tantale ou éléments analogues. Ces carbures cémentés peuvent provenir du broyage de couteaux, de pièces rapportées, etc. en carbure fritté jetés au rebut. Ils présentent notamment une dureté Rockwell de 70 à 90 à l'échelle C. Les particules de carbure peuvent être reparties au hasard dans le moule avant la coulée de l'alliage de base de façon que le matériau composite à réaliser présente une structure homogène ou bien elles peuvent être positionnées et ancrées mécaniquement de la même manière que des éléments rapportés, auquel cas l'objet composite comporte des concentrations de particules frittées à des emplacements particuliers. La matrice peut se composer de fer, de nickel ou de cobalt pur, mais est constituée de préférence dlun alliage à base de ces métaux. Le carbone, le cobalt et le tungstène qui se diffusent dans l'alliage en fusion à partir des particules frittées pendant la solidification de l'alliage fondu dans le moule augmentent la dureté des alliages résultants dans la zone de diffusion. L'alliage présente de préférence au moins 70 % de fer, de nickel ou de cobalt ou d'une combinaison de ces métaux. L'un quelconque de ces métaux d'alliage courants peut constituer un autre constituant selon l'application de l'objet composite. Les matériaux composites peuvent être coulés dans des creusets en carbone ou des moules en sable. Lorsqu'on utilise des moules en sable, il est possible de placer dans le moule des particules ou morceaux de carbure relativement grands en fixant des clous ou tiges aux morceaux et en enfon çant les extrémités saillantes de ces éléments de fixation dans le sable. Les clous ou tiges peuvent être fixés aux morceaux par brasage ou collage. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une vue en perspective d'une dent de la lame racleuse d'un bouteur ou engin analogue qui est réalisée selon la présente invention, la configuration de la partie rapportée étant représentée en pointillés la figure 2 est une vue en perspective d'un marteau destiné à un broyeur, réalisé selon la présente invention la figure 3 est un schéma sous la forme d'une microphotographie d'une particule de carbure de tungstène fritté dans l'objet composite final montrant les différentes régions métallurgiques résultant de la diffusion du matériau fritté dans la matrice d'alliage ; et la figure 4 est une photomicrographie réelle d'une région analogue à celle représentée sur la figure 3. Les exemples suivants sont donnés à titre illustratif mais non limitatif de l'invention. Exemple 1 La figure 1 représente une dent de lame racleuse d'un bouteur, qui est désignée d'une façon générale par 10 et qui est constituée d'un matériau composite selon la présente invention. La dent 10 comprend deux parties allongées 12 et 14 réunies à une extrémité pour former une dent 16 d'un couteau durci. Les parties 12 et 14 sont destinées à relier la dent à la lame du bouteur et par conséquent, doivent être relativement ductiles pour éviter qu'elles ne fssurent-ou usent la partie complémentaire de la lame par abrasion. L'extrémité et les côtés de la dent 16 doivent être extrêmement durs de façon à résister aux forces abrasives des roches et matériaux analogues, tout en résistant aux chocs. On prépare la dent en formant un moule en sable et en recouvrant les bords du moule longeant les parties qui forment les extrémités 16 des dents d'une rangée de morceaux de carbure de tungstène de forme sphérique. En variante, il serait possible d'utiliser de longues bandes. Dans la forme de réalisation préférée de l'invention, la dent a une longueur totale d'environ 22,9 cm et les parties 12 et 14 ont une épaisseur d'environ 2,5 cm. Les éléments rapportés en carbure ont la forme de billes d'un diamètre de 12,7 mm produites en écrasant des couteaux ou objets analogues en carbure de tungstène, jetés au rebut, dans un concasseur. L'action de broyage a pour effet de briser les bords acérés des particules projetées avec violence pour produire des formes sensiblement arrondies.De petits clous sont fixés aux fragments en brasant ou collant les têtes des clous aux particules et les billes sont fixées dans le moule en sable en enfonçant les clous dans le sable. Les billes sont alignées par rangées sur les côtés du moule dans les positions approximatives indiquées par des cercles en pointillés 18 sur la figure 1. Les billes en carbure de tungstène fritté contiennent de préférence 12 % en poids de cobalt comme liant. Elles peuvent contenir du titane ou du tantale à l'étant de traces. On fait fondre ensuite l'acier doux du type "SAE 1010" et le chauffe à une température comprise entre 1704 et 1732"C dans un four électrique à induction. On verse ensuite l'acier en fusion dans le moule qui peut avoir été chauffé à environ 260"C et on laisse ensuite refroidir la masse immédiatement dans une atmosphère maintenue à 21 C. Le volume de l'acier en fusion destiné à remplir le moule correspond à environ 4 à 8 fois le volume des billes rapportées. L'acier fondu remplit facilement le moule et les interstices compris entre les billes et provoque une certaine dissolution de la surface des billes. Le carbone, le cobalt et le tungstène dissous se diffusent sur une grande distance à travers l'acier fondu jusqu'à ce que ce dernier se solidifie. L'analyse de la pièce composite résultante révèle qu'une proportion d'environ 5 à 25 % du volume des particules initiales de carbure a été dissoute et diffusée dans la matrice dtacier et qu'il s'est formé une bonne liaison métallurgique, beaucoup plus robuste qu'un simple emprisonnement mécanique, entre les particules frittées restantes et l'acier allié. Lorsqu'on a soumis les parties de la dent moulée à un essai destructif dans la région des éléments rapportés frittés, on a constaté une défaillance de la structure dans le mode de fragilité indiquant un alliage important du carbone, du cobalt et du tungstène dans l'acier doux. Le matériau composite résultant a les caractéristiques de l'acier doux aux extrémités entrant en contact avec la lame et les caractéristiques combinées du carbure de tungstène fritté extrêmement dur (dureté Rockwell de 60 à 90 à l'échelle C) dans une matrice d'acier plus dur mais encore élastique à ltextrémité de la dent. Comme le montrent les photomicrographies des figures 3 et 4, qui représentent un échantillon différent, une enveloppe de matériau élastique relativement dur entoure et protège chaque particule frittée. Exemple 2 La figure 2 représente un marteau à utiliser dans un broyeur à marteau ;destiné à broyer des déchets et ordures ménagères, qui se compose d'un matériau composite réalisé selon la présente invention. Le marteau, qui est désigné d'une façon générale par 20, présente deux bras 22 et 24 qui entrent en contact avec des mécanismes de retenue et une tête 26 qui remplit la fonction du marteau et qui est soumise aux chocs des déchets ou ordures. On place deys morceaux de carbure de forme irrégulière dans le moule en sable en utilisant des clous collés aux endroits indiqués en pointillés en 28 sur la figure 2. La face du marteau présente une superficie de 15 x 15 cm environ et le carbure est sous la forme de boules d'un diamètre de 19 mm et de 9,5 mm environ.On fait fondre de l'acier de rebut contenant 13 % de manganèse à une température d'environ 1677"C et on ajoute ensuite 1 % de manganèse pour compenser les pertes dues à la fusion. On verse ensuite le métal fondu dans le moule qui est à la température ambiante. Immédiatement après la coulée, on laisse refroidir les marteaux à la température ambiante. Après refroidissement, on traite thermiquement les marteaux en les chauffant à 1038tu et en les maintenant pendant une demi-heure à cette température, puis en les trempant dans liteau. Exemple 3 On réalise un marteau ayant sensiblement la configuration de celui représenté sur la figure 2 en-utilisant des déchets d'acier au manganèse et en les chauffant à une température de 17320C. L'acier présente la composition suivante carbone 1,14 % manganèse 13,00 % silicium 0,73 % -chrome 0,74 % nickel 1,20 % fer le reste On dissout dans l'acier en fusion environ 3 % en poids de fines de carbure de tungstène fritté d'une granulométrie comprise entre 0,59 et 4,76 mm. On recouvre ensuite les positions du moule indiquées en pointillés en 28 sur la figure 2 avec des particules de carbure fritté d'une grosseur supérieure à 12,7 non et inférieure à 19,05 mm et on verse l'acier en fusion avec les fines dissoutes dans le moule qui est à la température ambiante. On laisse la masse composite se refroidir immédiatement d'une façon naturelle. Exemple 4 On peut réaliser un marteau comme dans l'exemple 3 en disposant les fines dans le moule au lieu de les incorporer dans la masse fondue. La figure 3 est un schéma représentant une coupe de l'objet composite réalisé selon l'invention et représenté sur la photomicrographie réelle de la figure 4. La photomicrographie représente un objet composite donvune région contient des particules frittées qui sont suffisamment rapprochées les unes des autres pour que les zones de diffusion résultantes forment une matrice continue autour des particules et une autre zone qui est suffisamment dépourvue de particules frittées pour que la nature du matériau composite soit essentiellement celle du métal coulé formant la matrice. Les particules frittées restant dans.l'objet composite final présentent une dureté Rockwell de 78 à l'échelle C. La matrice qui les entoure semble présenter trois régions d'une dureté Rockwell à l'échelle C de 70, de 60 et de 40 respectivement. Ces régions se raccordent pour former une zone de diffusion continue. Le métal coulé fondamental est indiqué dans la partie inférieure gauche et présente une dureté Rockwell de 30 à l'échelle C. Exemple 5 On réalise une éprouvette de sécurité en plaçant 0,8 kg environ de particules de carbure de tungstène fritté présentant une granulométrie comprise entre 0,59 et 0,84 mm dans un moule en sable présentant une cavité mesurant 2,54 x 7,6 x 15 cm. On chauffe de l'acier au manganèse à environ 1677"C et on en verse 1 kg environ dans le moule qui est maintenu à la température ambiante. On laisse refroidir le moule naturellement pendant 1 heure, puis on traite thermiquement la pièce moulée en la chauffant à 962"C, en l'y maintenanc pendant une demi-heure, puis en la trempant à l'eau. L'éprouvette résultante offre une excellente résistance à l'attaque des forets et poinçons utilisés, selon les normes d'essai "Underwriters Laboratories". Exemple 6 On réalise une éprouvette de sécurité de la même manière que celle de l'exemple 5, excepté qu'on place dans le moule des particules de carbure de tungstène fritté d'une grosseur comprise entre 3,36 et 4,76 mm au lieu des fines indiquées dans l'exemple 5. Cette éprouvette manifeste également d'excellentes propriétés de securité. I1 va de soi que le procédé décrit peut subir diverses modifications sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'un objet composite en métal et carbure métallique, caractérisé en ce qu'il consiste à placer dans un moule plusieurs particules de carbure métallique fritté présentant une granulométrie moyenne sensiblement plus grande que celle des particules de carbure métallique fritté que l'on désire incorporer dans l'objet composite final, à chauffer séparément un métal à une température comprise entre 1538 et 1760 C, à verser le métal dans le moule pendant que celui-ci est maintenu à une température inférieure à 1204"C environ et à laisser refroidir et solidifier immédiatement la masse pour provoquer la solution du carbure métallique dans le métal à partir des surfaces des particules et la diffusion des composants frittés pour produire un objet composite dans lequel des particules frittées de plus petite dimension sont entourées par des zones de métal alliées avec les composants des particules frittées. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le métal est un alliage d'acier. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que certaines au moins des particules de carbure fritté ont une grosseur supérieure à 0,3 mm environ. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le carbure fritté contient de 3 à 25 % de cobalt comme liant. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moule est maintenu à ltétat non chauffé après la coulée. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les particules sont dispersées d'une façon hétérogène dans le moule de manière à réalisetun objet composite présentant des premières régions dans lesquelles la composition du matériau composite final est sensiblement identique à celle du métal coulé et des secondes régions dans lesquelles la composition du matériau composite est influencée par la diffusion des constituants des particules de carbure fritté. 7. Procédé de réalisation d'un matériau composite, caractérisé en ce qu'il consiste à placer dans un moule plusieurs premières particules de carbure métallique fritté présentant du cobalt comme liant, d'une grosseur supérieure à 4,76 mm qui est plus grande que la grosseur des particules que l'on désire dans le matériau composite final, à maintenir la température du moule et des particules au-dessous de 1204"C environ, à chauffer un métal contenant au moins 70 % de fer, de nickel ou de cobalt à une température d'au moins llO"C audessus de son point de fusion, à l'écart du moule, à verser le métal en fusion dans le moule et à laisser immédiatement refroidir d'une façon naturelle la pièce moulée ainsi obtenue. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que certaines au moins des premières particules de carbure métallique fritté présentent une grosseur moyenne supérieure à 0, 3 mm qui est plus grande que celles des particules que l'on désire dans l'objet composite final. 9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la température du métal en fusion est suffisamment basse pour empêcher la dissolution totale des particules frittées dans le métal coulé. 10. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il consiste à dissoudre des secondes particules de carbure métallique fritté d'une grosseur inférieure à 4,76 mm dans le métal avant que celui-ci soit versé dans le moule. 11. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il consiste à placer dans le moule plusieurs secondes particules de carbure métallique fritté d'une grosseur inférieure à 0,3 mm.