Brevet FR2495520A1 — publié le 19820611

L'invention concerne un élément de serrage,qui est constitué d'un corps de base' et d'un manchon pouvant être actionné par voie hydraulique. Des éléments de serrage de ce type sont connus sous les modes de réalisation les plus divers, afin de serrer des pièces aux fins les plus diverses, comme par exemple pour un usinage avec enlèvement de copeaux ou pour une vérification. A cet effet, le manchon est élargi à l'aide d'un système hydraulique. Après relâchement de la pression, le manchon revient dans sa position initiale. Dans les éléments de serrage connus, le corps de base et le manchon sont fabriqués le plus souvent en acier allié ou en acier à coupe rapide et-sont reliés mutuellement par brasage fort. On ne peut préparer de tels éléments de serrage que d'une manière compliquée qui les rend coûteux. Il est connu également de relier mutuellement le corps de base et le manchon avec interposition de joints toriques. Cette solution a l'inconvenient que les joints toriques s'usent relativement vite et qu'ensuite le système hydraulique n'est plus étanche. L'invention vise à créer des éléments de serrage qui peuvent être fabriqués d'une manière nettement plus simple que jusqu'ici. Suivant l'invention, le corps de base est en acier ayant subi un traitement de trempe et de revenu jusqu'à avoir la résistance mécanique d'utilisation, et ayant une résistance au revenu suffisamment élevée et le manchon est en acier maraging. Le corps de base et le manchon peuvent être reliés mutuellement par soudure, par brasure forte ou par des joints toriques. On peut aussi rétreindre le manchon sur le corps de base. Les avantages procurés par l'invention sont notamment que, grâce à la combinaison d'un type nouveau de maté riauten soi connu pour le corps de base et pour le manchon, on obtient des stades de travail simples pour la fabrication d'un élément de serrage. Cela signifie des coûts de fabrication nettement plus bas que pour des éléments connus de ce type. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple la figure 1 est un élément de serrage pour un serrage par l'intérieur, et la figure 2 est un élément de serrage pour un serrage par l'extérieur. A la figure 1, on désigne par la référence 1 le corps de base et par la référence 2 le manchon dénommé également douille d'élargissement. 3 désigne la chambre sous pression formée par les deux éléments, chambre qui est alimentée en le fluide hydraulique par un alésage 4 central et par un alésage 5 radial. En 6, le corps 1 de base et le manchon 2 sont reliés mutuellement, par exemple par soudage. La figure 2 représente le même agencement de principe pour un serrage par l'extérieur. Le manchon 2 entoure un alésage 7 dans lequel est enfilée la pièce à serrer. Pour le corps de base, on utilise, suivant l'invention, un alliage en acier fin allié, comme il est connu en soi par exemple pour des matrices, des moules de matière plastique et des pièces moulées coulées sous pression. Un exemple d'analyse pondérale est donné ci-dessous - de 0,35 à 0,45 % de carbone, - de 0,30 à 0,50 % de silicium, - de 1,40 à 1,60 % de manganèse, - de 1,80 à 2,00 % de chrome, - de 0,15 à 0,25 % de molybdène, - de 0,05 à 0,10 % de soufre, le solde étant du fer et les éléments d'accompagnement habituels. Les propriétés essentielles du matériau pour le corps de base sont - l'aptitude au traitement de trempe et de revenu jusqu'à la résistance mécanique d'utilisation, - la bonne aptitude à être usiné, et - une résistance élevée au revenu qui est appropriée aux buts de l'invention. Ces exigences sont satisfaites par - des aciers alliés au Cr-Mo, - des aciers alliés au Cr-Mo-V, - des aciers alliés au Cr-Ni, et - des aciers alliés au Ni, de préférence suivant la liste "Stahl-Eisen-Liste", 6ème édition/1977, classe de numéros 23 et 27. On pourrait aussi utiliser pour le corps de base d'autres aciers qui satisferaient aux exigences. La résistance mécanique d'utilisation est de l'ordre de grandeur de 800 à 1200 N/mm2, suivant la dimension et la forme du corps de base. Cette résistance mécanique d'utilisation doit être obtenue par un traitement de trempe et de revenu, de manière à ce qu'à la température de durcissement par précipitation (pour le matériau constituant le manchon) de 4800C environ, il ne se produise pratiquement aucune modification de cette résistance mécanique d'utilisation. En d'autres termes, la résistance au revenu du corps de base doit Strie entièrement assurée à 4800C environ. Cet acier peut contenir des éléments accompagnateurs favorisant l'aptitude à l'usinage, comme du soufre, du tellure ou du plomb. Dans l'exemple mentionné, il y a du soufre. Le corps 1 de base d'un tel acier est soumis à un traitement de trempe et de revenu jusqu'à ce qu'il atteigne la résistance mécanique d'utilisation et, ensuite, est mis à la forme souhaitée par usinage. On n'a pas besoin d'effectuer d'autres traitements thermiques après que le corps de base a été fini. Le manchon 2 en acier maraging peut avoir par exemple l'analyse pondérale suivante - une teneur en carbone inférieure ou égale à 0,03 %, - une teneur en silicium inférieure ou égale à 0,10 %, - une teneur en manganèse inférieure ou égale à 0,15 %, - une teneur en chrome inférieure ou égale à 0,25 %, - de 4,50 à 5,20 % de molybdène, - de 17,00 à 19,00 % de nickel, - de 8,50 à 10,00 % de cobalt, - de 0,80 à 1,20 % de titane, le solde étant du fer et les éléments d'accompagnement habituels. Le manchon 2 en cet acier peut être bien usiné à l'état de nxIdt de mise en solution, c'est-à-dire qu'il peut être fabriqué aussi à un prix favorable. Comme on l'a mentionné, le corps 1 de base et le manchon 2 peuvent être reliés mutuellement par divers procédés afin d'obtenir une chambre 3 sous pression étanche. De préférence, le corps 1 de base et le manchon 2 sont soudés l'un à l'autre, ce qui, pour les deux matériaux associés suivant l'invention, s'effectue d'une manière particulièrement avantageuse Les corps 1 de base et manchons 2 usinés sont assemblés en étant par exemple soudés l'un à l'autre et soumis simplement à un traitement de durcissement par précipitation. Ce dernier sert uniquement à donner au manchon 2 en acier maraging les propriétés physiques les plus favorables et, entre autres, la résistance mécanique, la ténacité, la résistance à la fatigue ainsi que les propriétés élastiques. La température de durcissement par précipitation de 4800C est nettement inférieure à la température de revenu du corps de base (610 à 6300C), de sorte que les propriétés de celui-ci ne sont pas modifiées par le traitement de durcissement par précipitation. REVENDICATIONS 1. Elément de serrage,qui est constitué d'un corps de base et d'un manchon pouvant être actionné par voie hydraulique, caractérisé en ce que le corps (1) de base est en acier ayant subi un traitement de trempe et de revenu jusqu a avoir la résistance mécanique d'utilisation, et ayant une résistance au revenu suffisamment élevée et le manchon (2) est en acier maraging. 2. Elément de serrage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'acier pour le corps (1) de base contient des éléments favorisant l'aptitude à être usinés. 3. Elément de serrage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (1) de base et le manchon (2) sont reliés l'un à l'autre par soudage. 4. Elément de serrage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (1) de base et le manchon (2) sont reliés l'un à l'autre par brasage fort. 5. Elément de serrage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (1) de base et le manchon (2) sont reliés l'un à l'autre par des joints toriques. 6. Elément de serrage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon (2j est relié au corps (1) de base par rétreint. 7. Elément de serrage suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps(1) de base est en un acier ayant la composition pondérale suivante - de 0,35 à 0,45 % de carbone, - de 0,30 à 0,50 % de silicium, - de 1,40 à 1,60 % de manganèse, - de 1,80 à 2,00 % de chrome, - de 0,15 à 0,25 % de molybdène, - de 0,05 à 0,10 % de soufre, le solde étant du fer et les éléments d'accompagnement habituels. 8. Elément de serrage suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le manchon (2) est en un acier ayant, en poids - une teneur en carbone inférieure ou égale à 0,03 %, - une teneur en silicium inférieure ou égale à 0,10 %, - une teneur en manganèse inférieure ou égale à 0,15 %, - une teneur en chrome inférieure ou égale à 0,25 %, - de 4,50 à 5,20 % de molybène, - des7,00 à 19,00 % de nickel, - de 8,50 à 10,00 % de cobalt, - de 0,80 à 1,20 % de titane, le solde étant du fer et les éléments d'accompagnement habituels.