Brevet FR2509640A1 — publié le 19830121

La présente invention concerne la fabrication de pièces métalli- ques dont le coeur et la surface doivent présenter des caractéristiques différentes, et souvent même contradictoires, parce qu'elles sont soumises à des sollicitations qui ne sont pas du tout les mêmes à coeur et en sur- face. C'est le cas par exemple des cylindres de laminoirs à froid, ou pour certains galets de laminage ou de formage, ou encore pour des lames de cisailles, ou pour des plaques d'usure ou des plaques de blindage. Pour toutes ces pièces, le coeur doit être peu fragile, et la sur- face doit posséder au contraire une résistance élevée à la traction, à la fatigue, à l'abrasion, et une dureté élevée. Traditionnellement, ces pièces sont réalisées à partir d'un maté- riau homogène, la surface subissant un traitement thermique spécial. Plus récemment, on a parfois fait appel à des pièces métalliques composites. Dans tous les cas, la fabrication de ces pièces métalliques sol- licitées différemment à coeur et en surface soulève de difficiles problèmes. Voici par exemple comment se présentent les difficultés dans la fabrication des cylindres de laminoirs à froid. Le laminage est une opération métallurgique qui consiste à réduire la section d'un produit solide, chaud ou froid, en le faisant passer entre deux pièces de révolution dites cylindres de laminoir La rotation entraine le produit entre les deux cylindres et l'épaisseur du produit se trouve ré- duite à l'écartement des deux génératrices des cylindres. On lamine les produits soit à chaud (jusqu'à 1200 C), soit à froid Dans le premier cas, les sollicitations sont surtout d'origine thermique, tandis qu'elles sont essentiellement d'origine mécanique dans le second cas. Les cylindres de laminoirs à froid doivent résister à trois types de sollicitations mécaniques 10/ Les déformations cycliques imposées à l'ens Xle des cylindres d'abord par les efforts de flexion, résultant d'une part des pressions appliquées sur les tourillons et d'autre part de la réaction du produit laminé, puis par les efforts de torsion résultant du couple d'entrainement; / Les contraintes de laminage, cycliques, qui se déduisent des théories du contact de Hertz Les contraintes de compression atteignent des valeurs très élevées en surface, tandis qu'en sous-couche, la tension de cisaille- ment principale, agissant dans un plan orienté à 450 par rapport à la di- rection d'application de la charge, présente un maximum en un point appelé "Point de Hertz" Comparé au laminage à chaud, ces contraintes de Hertz sont considérables dans les cylindres de laminoirs à froid, car les contraintes d'écoulement du métal froid sont très élevées, plus spécialement lorsqu'il s'agit de métal dur et écroui. A titre indicatif, l'évaluation des contraintes dans un cylindre de diamètre égal à 600 mm conduit à des contraintes maximales de compres- sion de l'ordre de 1000 à 1500 N/nm 2, et la tension de cisaillement maxi- male située entre 3 et 5 mm sous la peau est de l'ordre de 300 à 600 N/mm 2. Lors de la rotation d'un cylindre, chaque fibre de ce cylindre est sollicitée cycliquement. / L'usure provoquée par le glissement du produit laminé dans l'emprise des cylindres Cette usure se traduit par une dégradation de la surface des cy- lindres, dégradation qui elle-même détériore l'aspect de surface du produit laminé Le cylindre usé doit être remis en état par enlèvement de matière. Ces trois catégories de sollicitations imposent au cylindre des propriétés contradictoires: Le coeur doit présenter une résistance à la traction modérée, de l'ordre de 1000 M Pa, assortie d'une bonne résilience; La couche de travail doit posséder une grande résistance à la fissuration par fatigue, une dureté élevée de 85 à 100 Shore ( 60 à 66 HRC), un faible coefficient de frottement et une résistance élevée à l'abrasion. Traditionnellement, les cylindres de laminoirs à froid sont réali- sés dans un matériau homogène Ce matériau ne peut que demeurer un compro- mis qui doit assurer à la fois la ténacité à coeur et la résistance de la couche de travail: l'ensemble du cylindre est traité pour le niveau de ré- sistance souhaité à coeur, tandis que les propriétés de résistance à l'usu- re et à la fatigue sont conférés à la couche de travail par un traitement de trempe. Dans leur grande majorité, les cylindres de laminoirs à froid sont ainsi réalisés dans des nuances d'aciers dérivés du 100 C 6, acier à 1 % C et 1, 5 % Gr, ou 85 CDV 7, acier à 0,85 % C, 1,75 % Cr, avec un peu de molybdène et un peu de vanadium, bien que ces aciers ne représentent pas l'optimum pour la couche de travail. (*) HRC = Dureté Rockwell C suivant la norme AFNOR n O NF A 03153. Pour les cylindres de petits diamètres, et plus spécialement pour ceux destinés aux cages à multi-cylindres, on peut utiliser égale- ment des nuances d'acier plus carburées et plus alliées, dont le compor- tement à l'usure est meilleur que celui des aciers dérivés du 100 C 6 Ce sont des aciers au chrome du type Z 150 CDV 12, acier à 1,5 % C, 12 % Cr, avec un peu de "mlybdène et un peu de vanadium, ou dérivés. Pour ces derniers cylindres, destinés aux cages à multi-cylindres des progrès importants ont été réalisés par l'utilisation d'aciers rapides au vanadium Leur forte teneur en carbures de vanadium V 4 C 3 augmente très sensiblement la résistance à l'usure, le rendement et la durée de vie des cylindres On peut cependant difficilement envisager la fabrication de gros cylindres avec ces types d'acier rapide, à cause des difficultés technolo- giques et du coût qui serait prohibitif. Il est toutefois possible d'étendre aux cylindres de tous diamé- tres, l'avantage de l'utilisation d'aciers rapides, si l'on réalise des cy- lindres bi-métalliques, dont seule la couche de travail est constituée en acier rapide. Le principe d'une construction composite est déjà employé pour le réparation ou la fabrication de certains cylindres de laminage à chaud La couche de travail est remise à la cote, ou créée par dépôt sur l'âme du cylindre, d'un matériau approprié à l'utilisation à chaud, qui est le plus souvent un acier faiblement allié un peu plus dur que l'âme du cylindre, choisi pour sa bonne tenue à la fatigue thermique, et donc d'une dureté mo. dérée Ce rechargement est opéré au moyen d'un procédé de souduretsuel, le plus répandu étant le procédé à l'arc submergé, à partir de fil ou feuil- lard d'acier soudable Ces procédés de rechargement conviennent aux cylin- dres de laminoirs à chaud, car les sollicitations mécaniques auxquelles ce: derniers se trouvent soumis sont relativement modérées: ils périssent es- sentiellement par fissuration superficielle d'origine thermique, par usure à chaud, tandis que les pressions de laminage n'entrainent que des contrai: tes mécaniques très faibles, comparées à celles que supporte un cylindre d laminoirs à froid. Par comparaison, la couche de travail des cylindres de laminage froid exige des matériaux plus résistants, et surtout une qualité métallur gique très grande qui n'est pas obtenue par les procédés utilisés pour re- charger les cylindres de laminage à chaud: ainsi, dans la couche de trava des cylindres-à froid, les inclusions ou défauts, au-delà d'une taille cri tique, peuvent devenir des sites d'amorçage de fissuration par fatigue. Le but de l'invention est de réaliser des pièces métalliques com- posites résistant bien à des sollicitations d'intensité élevée et diffé- rentes à coeur et en surface, dans une mesure bien supérieure aux solu- tions connues, en faisant appel à la fois aux excellentes propriétés des aciers rapides d'une part, aux procédés de soudure les plus modernes d'au- tre part. A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé de fa- brication d'une pièce métallique composite par revêtement ou rechargement d'une âme métallique en acier de construction faiblement allié, au moyen d'une couche métallique plus dure, caractérisé à la fois en ce que cette couche métallique plus dure est constituée par un acier rapide, au chrome- tungstène, ou au chrome-molybdèir ou au chrome associé à la fois à plusieurs éléments tels que: le tungstène, le molybdène, le vanadium, le cobalt, en ce que cet acier rapide a une dureté supérieure à 57 Rockwell C, en ce que l'acier faiblement allié qui constitue l'âme métallique est choisi & façon a être compatible avec ledit acier rapide, en ce que ledit acier rapide est apporté sous la forme d'une poudre préalliée, et en ce que le revêtement ou le rechargement de l'âme par cette poudre est réalisé au moyen d'un procédé de soudure adapté à la nature de cette poudre, l'opération de revêtement ou de rechargement par soudure étant suivie d'un traitement thermique de revenu, ou de trempe et revenu, également adapté à la nature de la poudre utilisée. Suivant une caractéristique particulière de la présente invention le procédé de soudure de la poudre sur l'âme utilise une torche à plasma d'arc transféré ou semi-transféré. Suivant une autre caractéristique particulière de la présente in- vention, le procédé de soudure de la poudre sur l'âme utilise une torche à laser. Suivant une autre caractéristique particulière de la présente in- vention, l'acier de construction faiblement allié qui constitue l'âme métal- lique peut avantageusement présenter une analyse comprise dans le domaine suivant C % = 0,20 à 1 Ni % = O à 2,5 Mn % = 0,2 à 1,5 Cr % = 0,50 à 6 Si % = 0,20 à 1 Mo % = O à 2 S % = 0,005 à 0,012 V % = O à 0,50 Un tel acier de construction faiblement allié est compatible avec la soudure d'aciers rapides, en ce sens que, compte tenu du bilan thermique imposé par le soudage, et après un traitement thermique adapté, on obtient une courbe de dureté sans brusquediscontinuité à la soudure, entre l'âme et le métal soudé Autrement dit, un tel acier doit réaliser une liaison tenace avec l'acier rapide à souder en surface, c'est-à-dire qu'il ne doit se présenter, soit dans la liaison, soit dans la sous- couche, ni de région de résistance mécanique trop affaiblie (qui introduirait un risque d'en- foncement de la couche d'acier rapide), ni de région fragile (qui intro- duirait un risque dtécaillage de la couche d'acier rapide). Le traitement thermique dans la zone affectée par l'opération de rechargement étant imposé par le rechargement lui-même, on doit choisir pour l'âme un acier dont les points de transformation et les courbes d'a- doucissement s'accommodent bien du bilan thermique du soudage, de telle sorte qu'il réalise une liaison et une sous-couche qui soient toutes deux tenances. Suivant une autre caractéristique particulière de la présente in- vention, la poudre en acier rapide constituant après soudure la couche mé- tallique dure présente une composition située dans le domaine ci-dessous défini: C % = 0,5 à 2,6 Mo % = au plus égal à 10 Mn % = 0,2 à 1,7 W % = au plus égal à 20 Si % = 0,2 à 1,4 V O = au plus égal à 10 S % = au plus égal à 0,2 Co % = au plus égal à 16 Cr % = 2 à 14 avec: W % + V % ±Mo % + Co % au moins égal à 3. Cette poudre d'acier rapide peut utilement contenir en outre soit une teneur en bore au plus égale à 0,5 % soit une teneur en aluminium au plus égale à 1,2 %. L'invention concerne aussi tous les produits métalliques composi- tes obtenus par les procédés mentionnés précédemment, et en particulier: Des cylindres de laminoirs à froid, dont l'âme en acier de cons- truction faiblement allié constitue le coeur, tandis que la couche métalli- que plus dure en acier rapide constitue la couche de surface, qui entre seul en contact avec les produits à laminer. Des galets pour laminage ou pour formage de profils pleins et creux, dont l'âme en acier de construction faiblement allié constitue le coeur, tandis que la couche métallique plus dure en acier rapide constitue la couche de surface, qui entre seule en contact avec les produits à laminer ou à former. Des lames de cisailles, circulaires ou droites, dont l'âme en acier de construction faiblement allié constitue la lame de cisaille pro- prement dite, y compris les arêtes, ces arêtes étant revêtues ou rechar- gées d'une couche métallique plus dure, en acier rapide, qui a seule le contact avec le produit à cisailler. Des plaques d'usure et des plaques de blindage, dont l'tme en acier de construction faiblement allié constitue la partie la plus épais- se, et dont la couche superficielle, plus dure et plus mince, en acier ra- pide, constitue la couche soumise à l'usure ou au choc des projectiles. Bien entendu, suivant la nature des produits à obtenir et leurs O 10 conditions d'utilisation, il faut choisir judicieusement: la nuance d'acier de construction faiblement allié qui constitue l'âme de la pièce composite à fabriquer, et qui doit réaliser une liaison non fragile avec l'acier rapide à souder en surface, la nuance d'acier rapide constituant la poudre à souder, le procédé de soudure: par exemple: torche à plasma, ou torche à laser, le traitement thermique: par exemple: un revenu, ou une suite de reve- nus successifs, ou une trempe suivie d'un ou de plusieurs revenus, en vue de transformer l'austénite résiduelle, et de précipiter les carbures, dans la couche dure. Six exemples de tels choix sont exposés plus loin. Les nuances d'aciers rapides utilisables pour la poudre à revêtir ou à recharger l'âme, toutes comprises dans le domaine qui a été mentionné précédemment, peuvent se décomposer de la manière suivante: (a) Aciers au chrome-tungstène: C % 7: 0,6 à 1,5 W %: 10 à 20 Cr %: 2,5 à 7 V %:0 à 6 Mo%: O à 3 Co%:0 à 2. (b) Aciers au chrome-molybdène C %: 0,6 à 1,5 W %:0 à 5 Cr %: 3,5 à 5 V %:0 à 4 Mo%: 3 à 12 Co%:0 à 2 (c) Aciers au chrometungstène-molybdène C %: 0,6 à 1,8 W %: 5 à 12 Cr%: 3,5 à 5 V%-: 0 à 7 Mo %: 3 à 12 Co %: O à 2 (d) Aciers au chrometungstène-cobalt C % 7: 0,6 à 1,8 W %: 10 à 20 Cr %: 3,5 à 5 V %: O à 7 Mo %: O à 3 Co %: 2 à 14. (e) Aciers au chrome-molybdène-cobalt E C %: 0,5 à 1,4 W%:O à 5 Cr %: 3,5 à 5 V%:O à 5 Mo %: 3 à 12 Co %: 0,3 à 12. (f) Aciers au chrome-tungstène-molybdène-cobalt C %: 0,7 à 1,9 W %: 5 à 12 Cr %: 3,5 à 5 V %: O à 7 Mo %: 3 à 12 Co 7: 2 à 15 (g) Aciers surcarburés au chrome-tungstène-molybdène-vanadium- cobalt C %:1,1 à 2,6 W %: 4 à 12 Cr %:3,5 à 7 V % 7: 2 à 10 Mo %:3,3 à 7 Co %: 8 à 16 (h) Aciers à 12 % de chrome: C %: 1,4 à 2 W %: traces Cr %: 11 à 14 V %: 0,4 à 1 Mo %:0,5 à 1, 5 Co %: 2,5 à 3,5 Les avantages des produits obtenus par les procédés selon l'in- vention tiennent d'une part à leur construction composite, et d'autre part au revêtement ou au rechargement par soudure dtun acier rapide, suivi dtun traitement thermique bien adapté à la nuance de cet acier. La construction composite permet d'adapter, mieux que la réalisa tion en matériau homogène, les aciers choisis à leurs fonctions respecti- ves: tenue mécanique pour l'âme, résistance à la fatigue et à l'usure pou la couche de travail. La construction composite représente une économie évidente de ma tières nobles, puisque seule la couche de travail est réalisée en matériau à coût élevé. Dans le cas des cylindres de laminoirs à froid, les procédés de fabrication revendiqués représentent également, par rapport à la réalisati hypothétique de cylindres constitués totalement en acier rapide, une éconc mie d'énergie et une économie tout court En effet, un cylindre fabriqué e acier rapide massif nécessiterait, au niveau des transrmations à chaud et des traitements thermiques, une consommation d'énergie supérieure à celle de la fabrication suivant les procédés revendiqués. La construction composite permet d'étendre aux cylindres de gro. diamètres les bénéfices d'une couche de travail en acier rapide, alors qu' serait difficile d'envisager la fabrication de ces mêmes cylindres en aci( rapide massif, à cause des difficultés technologiques et métallurgiques que cela présenterait. Les procédés de fabrication revendiqués permettent d'obtenir dans la couche dure déposée une structure homogène, avec une répartition fine des carbures, et sans défaut métallurgique du type inclusions ou porosités, sus- ceptibles de nuire aux propriétés d'endurance du matériau aux contraintes mécaniques de fatigue. Le métal constituant la couche dure est apporté, suivant les pro- cédés revendiqués, sous forme de poudre Cela autorise l'emploi d'aciers surcarburés tels que cités ci-dessus en (g), à forte proportion en carbures V C, très performants, même si ces compositions sont telles que oes aciers ne pourraient pas être mis en oeuvre par les moyens traditionnels. Les performances des cylindres réalisés suivant l'invention (ex- primées par exemple par le tonnage laminé avant la détérioration de la sur- face qui impose une remise en état) sont augmentées par rapport aux cylin- dres traditionnels grâce aux gains en coefficient de frottement et en résis- tance à l'usure Ces performances peuvent être multipliées jusqu'à deux ou trois, par rapport aux performances des cylindres traditionnels. La qualité de surface des produits laminés avec les cylindres réa- lisés suivant l'invention se trouve très améliorée, par rapport auxproduits laminés avec des cylindres traditionnels. Afin de bien faire comprendre l'invention, on va décrire ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, six modes de réalisation de produits fa- briqués selon l'invention. Premier mode Cylindre pour laminage à froid de petits feuillards L'ébauche de départ est prise dans une barre laminée en acier de construction faiblement allié de composition: C% Mn % Si % S % Ni % Cr % Mo % V % 0,49 0,88 0,27 0,009 0,18 0,98 0,08 0,13 Son état thermique est trempé et revenu pour une dureté de 320 Brinell Le diamètre dtébauche-est 170 mm Cette ébauche est préchauffée à une température de 4500 C L'acier constituant la -couche dure est déposé par soudure au moyen d'une torche à plasma d'arc semi-transféré, alimentée par deux générateurs, fournissant l'arc soufflé et l'arc transféré Le dépôt est réalisé en cordons juxtaposés avec un léger recouvrement, de manière à obte- nir une surface uniforme, et en plusieurs couches successives, pour obtenir l'épaisseur désirée L'acier constituant la couche dure est apporté sous forme d'une poudre de granulométrie comprise entre 60 et 180 microns, ayant la composition suivante: C % Mn% Si % S % Ni % Cr % Mo % W % V % Co % 0,86 0,22 0,23 0,010 0,22 4,35 5,20 6,15 1,95 0,35 L'intensité d'arc soufflé ou pilote est de 85 ampères L'intensi- té d'arc transféré est de 195 ampères La tension d'arc est de 32 volts. En fin d'opération de rechargement, la pièce a un diamètre supérieur ou égal à 203 mnm. La pièce est refroidie à l'air calme, jusqu'à la température am- biante, ce qui assure une trempe naturelle de la couche dure La pièce su- bit ensuite un double traitement thermique de revenu à 550 C, ce qui confè- re à la couche déposée sa dureté optimale, sans affecter la dureté de l'âme. La couche de travail est ensuite rectifiée au diamètre nominal du cylin- dre Sa dureté superficielle vérifiée est de 64 HRC ( 64 Dureté Rockwell C) La figure 1 est une coupe verticale du cylindre obtenu après si- nage de rectification L'âme 1 en acier faiblement allié se trouve ainsi revêtue sur sa partie utile 2 d'une couche 3 en acier rapide d'environ mm d'épaisseur. Après usure en service de cette couche 3, il est possible de la recharger suivant le procédé de l'invention. Deuxième mode Galet de laminage de fils La figure 2 a est une semi-coupe verticale de l'ébauche du galet, avec ses deux gorges circulaires. La figure 2 b est une semi-coupe verticale du meme galet après ap- plication de l'invention elusinage. L'ébauche de départ est prise dans une barre laminée en acier de construction faiblement allié de composition: C % Mn % Si % S % Ni % Cr % Mo % V % 0,40 0,70 0,73 0,005 0,095 3,18 0,81 0,29 donc plus chargé en chrome et en molybdène que dans le précédent mode. Son état thermique est trempé et revenu pour une dureté de 360 Brinell (*) L'ébauche a un diamètre de 192 mm et comporte deux gorges cir- culaires. L'ébauche est préchauffée à une température de 400 C L'acier constituant la couche dure est déposé par soudure au moyen d'une torche à plasma d'arc semi-transféré, alimentée par deux générateurs, fournissant l'arc soufflé et l'arc transféré Le rechargement est réalisé en cordon su- perposé Le premier cordon a une largeur de 10 mm Les cordons superposés (*) Dureté BRINELL suivant la norme AFNOR NF A 03-152. vont s'élargissant pour remplir toute la largeur de la gorge L'acier constituant la couche dure est apporté sous forme de poudre de granulomé- trie comprise entre 60 et 180 microns, ayant la composition suivante: C% Mn% Si % S % Ni % Cr % Mo % W % V% Co % 1,95 0,35 0,30 0,005 moins 3,47 3, 02 9,18 5,02 14,80 de 0,10 L'intensité d'arc soufflé, ou pilote, est de 95 ampères Ltinten- sité d'arc transféré est de i 90 ampères La tension dtarc est de 30 volts. En fin d'opération de rechargement, la pièce est refroidie natu- rellement à l'air calme jusqu'à la température ambiante, ce qui assure la trempe de la couche rechargée, puis subit cinq traitements thermiques de revenu à 550 OC La dureté est de 67 Rockwell C. La pièce est usinée au diamètre nominal et les gorges sont rec- tifiées au profil désiré, suivant la figure 2 b, sur laquelle l'âme se trou- ve représentée en 4 et la couche dure en 5. Troisième mode Cylindre de laminage à froid de feuillard large. La figure 3 est une coupe verticale du cylindre après l'opération finale d'usinage. L'ébauche de départ est prise dans une barre laminée en acier de construction faiblement allié de composition: C % Mn % Si % S % Ni % Cr % Mo % V % 0,47 0,90 0,24 0,012 0,16 1,02 0,07 0,14 C'est pratiquement le même acier que pour le premier mode. Son état thermique est trempé et revenu pour une dureté de 340 Brinell Dans la zone destinée à recevoir la couche dure, le diamètre de l'ébauche est de 174 mm Cette ébauche est préchauffée à une température de 5000 C L'acier constituant la couche dure est déposé par soudure au moyen d'une torche à plasma d'arc semi-transféré, alimentée par deux générateurs, fournissant l'arc soufflé et l'arc transféré. Le dépôt est réalisé en cordons juxtaposés avec un léger recouvre- ment de manière à obtenir une surface uniforme, et en plusieurs couches suc- cessives, pour atteindre l'épaisseur désirée L'acier constituant la couche dure est apporté sous forme de poudre préalliée, de granulométrie comprise entre 60 et 180 microns, ayant la composition suivante: C % Mn % Si % S % Ni % Cr % Mo % W % V % o O 0,85 0,27 0,22 0,007 0,15 4,60 5,15 6,2 2,05 0,4 L'intensité d'arc soufflé, ou pilote est de 50 ampères L'Itensi- té d'arc transféré est de 215 ampères La tension d'arc est de 33 volts. 250964 ( En cours de rechargement, la température de la pièce est mainte- nue au-dessusè 3600 C, au moyen de rampes chauffantes En fin d'opération de rechargement, la pièce doit avoir un diamètre supérieur ou égal à 202 mm Le bilan thermique de l'opération permet d'obtenir la trempe na- turelle de l'acier déposé par simple refroidissement naturel de la pièce, en air calme, lorsque le rechargement est terminé. La pièce subit ensuite un double traitement thermique de revenu à 5500 C, ce qui confère à la couche déposée, sa dureté optimale, sans af- fecter la dureté de l'âme. La couche c travail est ensuite rectifiée au diamètre nominal du cylindre Sa dureté est de 63 à 65 Rockwell C L'usinage du cylindre est terminé suivant la figure 3, sur laquelle la surface utile 7 de l'âme 6 es *recouverte de la couche dure 8. Quatrième mode Lame de cisaille circulaire Les fabrications de type connu conduisent soit à des cisailles massives, homogènes, en acier, soit à des cisailles avec une âme en acier et une couronne rapportée en carbure. La présente réalisation selon l'invention peut s'effectuer selon deux possibilités: La première solution est représentée sur la figure 4. Elle consiste à recharger circulairement selon l'invention chacui des deux flancs 9 et 10 de la partie périphérique Il de l'âme 12. La 2 ème solution est représentée sur la figure 5. On découpe une barre en tranches L'une des tranches 13 est rechi gée en 14 selon l'invention, par soudure à la torche à plasma. Cinquième mode Lame de cisaille droite. La figure 6 est une coupe verticale d'une lame de cisailles droil selon l'invention. L'âme 15 en acier faiblement allié reçoit un rechargement 16 en acier rapide, par soudure à la torche à plasma. Sixième mode Plaque d'usure (ou de blindage) Par soudure à la torche à plasma, il est possible de recharger une couche de 6 à 12 millimètres d'acier rapide sur une plaque d'acier de construction faiblement allié. Il est bien entendu que l'on peut, sans sortir du cadre de l'in- vention, imaginer des variantes et perfectionnements de détails, de même qu'envisager l'emploi de moyens équivalents. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une pièce métallique composite par revêtement ou rechargement dtune âme métallique en acier de construc- tion faiblement allié, au moyen d'une couche métallique plus dure, carac- térisé à la fois en ce que cette couche métallique plus dure est constituée par un acier rapide, au chrome-tungstène, ou au chromemolybdène, ou au chrome associé à la fois à plusieurs éléments tels que: le tungstène, le molybdène, le vanadium, le cobalt, en ce que cet acier rapide a une dureté supérieure à 57 Rockwell C, en ce que l'acier faiblement allié qui consti- tue l'âme métallique est choisi de façon à être compatible avec ledit acier rapide, en ce que ledit acier rapide est apporté sous la forme d'une pou- dre préalliée, et en ceqie le revêtement ou le rechargement de l'âme par cette poudre est réalisé au moyen d'un procédé de soudure, adapté à la na- ture de ladite poudre, l'opératinn de revêtement ou de rechargement par sou- dure étant suivie d'un traitement thermique de revenu, ou de trempe et re- venu, également adapté à la nature de la poudre utilisée. 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'opération de revêtement ou de rechargement par soudure est ef- fectuée au moyen d'une torche à plasma d'arc transféré, ou semi-transféré. 3 Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'opération de revêtement ou de rechargement par soudure est ef- fectuée au moyen d'une torche à laser. 4. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que l'acier de construction faiblement al- lié constituant l'âme métallique de la pièce composite présente une compo- sition située dans le domaine ci-dessous défini: C %: 0,20 à 1 Ni %: O à 2,5. Mn %: 0,2 à 1,5 Cr %: 0,50 à 6 Si %: 0,20 à 1 Mo %: O à 2 S %: 0,005 à 0,012 V %: O à 0,5 5. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que la poudre en acier rapide constituant après soudure la couche métallique dure présente une composition située dans le domaine ci-dessous défini: C %: 0,5 à 2,6 Mo %: au plus égal à 10 Mn %: 0,2 à 1,7 W %: au plus égal à 20 Si %: 0,2 à 1,4 V %:au plus égal à 10 S %: au plus égal à 0,2 Co %: au plus égal à-16 Cr %: 2 à 14 avec: W % + V % + Mo % + Co Z au moins égal à 3. 6. Procédé de fabrication selon la revendication 5, caractéri- sé en ce que la poudre constituant après soudure la couche métallique dure est en acier rapide surcarburé, présentant une composition située dans le domaine ci-dessous défini: C %: 1,1 à 2,6 W %: 4 à 12 Cr %: 3,5 à 7 V 7: 2 à 10 Mo %: 3,3 à 7 Co %: 8 à 16 7. Procédé de fabrication selon la revendication 5, caractérisé en ce que la poudre en acier rapide contient en outre une teneur en bore au plus égale à 0,5 7 8. Procédé de fabrication selon la revendication 5, caractérisé en ce que la poudre en acier rapide contient en outre une teneur en alumi- nium au plus égale à 1,2 %. 9. Cylindres de laminoir à froid fabriqués selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 8, et caractérisés en ce que l'âme métallique en acier de construction faiblement allié constitue le coeur du cylindre, et en ce que la couche métallique plus dure en acier rapide constitue la cou- che de surface, qui entre seule en contact avec les produits à laminer. 10. Galets pour laminage ou pour formage de profils pleins et creux, fabriqués selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, et carac- térisés en ce que l'âme métallique en acier de construction faiblement al- lié constitue le coeur du galet, et en ce que la couche métallique plus dure en acier rapide constitue la couche de surface qui entre seule en con- tact avec les produits à laminer ou à former. 11 Lames de cisailles, circulaires ou droites, fabriquées selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, et caractérisées en ce que l'âme métallique en acier de construction faiblement allié constitue la lame de cisaille proprement dite et en ce que les arêtes de cette lame sont reve- tues ou rechargées d'une couche métallique plus dure, en acier rapide, qui a seule le contact avec le produit à cisailler. 12. Plaques d'usure ou de blindage, fabriquées selon l'une quel- conque des revendications 1 à 8, et caractérisées en ce que l'âme métalli- que en acier de construction faiblement allié constitue la partie la plus épaisse de la plaque et en ce que la couche superficielle plus dure et plus mince, en acier rapide, constitue la couche soumise à l'usure ou au choc des projectiles.