Brevet FR2436199A1 — publié le 19800411

L'invention concerne un procédé pour l'amélioration du soudage des métaux durs, qui contiennent au moins l'un des liants métalliques tels que le fer, le cobalt, ou le nickel et en particulier le cobalt, ainsi que l'un ou plusieurs carbures et/ou nitrures de titane, de zirconium, de chrome, de molybdène, de hafnium, de vanadium, de niobium, de tantale ou de tungstène. Les métaux durs sont utilisés couramment, en liaison avec des métaux dits It non durs ", tant pour ltusiflage par enlèvement de copeaux que pour l'usinage sans enlèvement de copeaux, c'est-a-dire qu'ils sont fréquemment fixés par soudage sur un métal porteur et en utilisant un métal d'apport différent. A titre d'exemple, on peut citer les dents en métal dur pour scies de tous genres, des plaquettes en métal dur pour les différentes catégories de mèches et pour les outils de tournage, de fraisage, de rabotage, de coupe, de percussion, ainsi que pour les éléments de guidage et de déviation. La mouillabilité très médiocre du carbure contenu dans le métal dur se répercute très défavorablement sur les opérations de soudage exigées pour la fabrication des outils ou des éléments d'outils cités, A ces difficultés s'ajoutent les différentes structures superficielles provoquées par le processus de frittage. Pour supprimer ces difficultés, l'on a procédé au nickelage ou au cobaltage électrolytiques des parties à souder. On améliore ainsi la mouillabilité des corps en métal dur. Le nickel et le cobalt peuvent etre remplacés par d'autres métaux facilement soudables, à l'exception de ceux qui sont contenus sous forme de liant dans le métal dur.Selon la demande allemande mise à l'inspection publique sous le numéro 25 02 275, le métal devra être appliqué soit selon le principe de la galvanisation, soit selon le principe de la métallisation par bombardement électronique. Ces procédés sont toutefois assortis d'un certain nombre d'inconvénients. En effet, aux coûts de fabrication généralement très élevés de la galvanisation et de la métallisation par bombardements électroniques s'ajoutent les inconvénients non négligeables, résultant de l'application d'un liant sur les structures superficielles très différentes, provenant des procédés de frittage appliqués, sans oublier les dangers pour l'environnement, provoqués par les vapeurs de nickel dégagées, soit au-dessus du bain, soit au moment du soudage. Il incombe à l'invention de créer un procédé ne comportant aucun des inconvénients cités et-qui permette d'améliorer la soudabilité des métaux durs. Le problème ainsi posé est résolu par le fait qu'avant le soudage, le métal dur est soumis à un traitement électrolytique dans une solution alcaline. Ce traitement électrolytique, sous potentiel anodique, s'effectue dans un tambour de galvanisation traditionnel en utilisant, de préférence, une lessive d'hydroxyde de potassium surtout que les produits décomposants s'y dissolvent facilement. Par ailleurs, on peut utiliser d'autres solutions alca lines, telles que le NaOH, le Na2 CO3 et le #CO3et/ou certaines substances complexantes. La tenson voire l'intensité du courant sont à adapter au métal dur à traiter. L'application avantageuse du procédé exige que l'épaisseur de la couche superficielle ne contenant pas de carbure se situe entre 0, l et lot#rn. Comparé aux procédés connus et appliqués jusqu'à présent, l'avantage du procédé défini par l'invention réside dans le fait que les différences dans la structure superficielle, provoquées inévitablement par le processus de frittage, n'ont aucune répercussion négative et ne provoquent aucun dégage ment de produits cancérigènes - toujours dangereux pour la santé. Par ail leurs, ce procédé est peu onéreux et n'exige aucun métal, connu pour son prix élevé. Avec le procédé défini par l'invention l'amélioration de la mouillabilité de la couche superficielle, en métal dur, n'est pas obtenue par l'application des couches intermédiaires en nickel ou en cobalt, c'est-à-dire par l'enri chissement métallique de la couche superficielle, mais par la réduction de la teneur en carbure dans cette même couche superficielle. L'extraction de la phase de carbure provoque l'augmentation de la surface adhérente dispo nible. Contre toute attente, l'on constate que la couche de métal auxiliaire du métal dur, ainsi dégagée, ne perd nullement sa combinaison avec le mé tal dur, malgré la réduction de la teneur en carbure. Il est établi par ail leurs que, même sous l'effet d'une charge mécanique, il ne se produit pas le moindre " décollage ~1 des couches superficielles.La justification de ce comportement devrait pouvoir se trouver, entre autres arguments, dans l'augmentation de la surface superficielle du matériau. A titre d'exemple, l'on a soumis, conformément à l'invention, dix plaquettes pour couronnes de fleurets répondant à la norme allemande DIN 8010, à un traitement élec trolytique dans une lessive de potassium 4N, à environ 20 C. Puis ces pla quettes furent soudées et comparées à dix éprouvettes nickelées et traitées selon le procédé traditionnel connu. Les résistances au cisaillement mesurées sur chacune des dix éprouvettes, classées en 6 séries et reproduites dans le tableau ci-après, font apparaftre unennette amélioration de la qualité des ééprouvettes traitées selon le procédé défini par l'invention. Résistance au cisaillement en N/mm2 (moyenne déterminée sur 10 éprouvettes Situation Procédé préconisé Série initiale par l'invention 1 202 285 338 2 - 219 287 3 245 253 308 4 - 323 395 6 - 176 272 REVENDICATIONS 1 - Procédé pour l'amélioration du soudage des métaux durs qui contiennent au moins l'un des liants métalliques tels que le fer, le cobalt ou le ni ckel, ainsi que l'un ou plusieurs carbures et/ou nitrures de titane, de zirconium, de chrome, de molybdène, de hafnium, de vanadium, de niobium, de tantale ou de tungstène, caractérisé en ce qu'avant le sou dage, le métal dur est soumis à un traitement électrolytique dans une solution alcaline sous potentiel anodique. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise une solution alcaline et/ou une solution complexante appropriée. 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 et Z, caractérisé en ce que l'on crée une couche, libérée du carbure, d'une épaisseur de 0, 1 à 10 m.