Brevet FR2522336A1 — publié le 19830902

La présente invention concerne les alliages de fonte de fer, leurs prodédes de fabrication et des chemises de cylindres de moteurs 9 combustion interne ou de compresseurs les utilisant. Les fontes grises et truitées présentent l'avantage d'un faible prix de revient et de coulée et usinage faciles, conviennent donc 9 la fabrication d'articles tels que des chemises de cylindres de moteurs ou compresseurs, mais présentent 1' incon- vénient de résistance insuffisante à l'abrasion, en utilisation au contact de frottement avec le piston associé. La présente invention remédie à cet inconvénient. Selon un premier aspect, l'invention concerne un alliage de fonte de fer, caractérisé en ce qu'il contient en poids de 0,01 a 0,03% de bore pour accroître sa résistance à l'abrasion. Selon un second aspect, l'invention concerne un procédé pour la réalisation dudit alliage et caractérisé par les opérations d'addition à la fonte en fusion d'une proportion de bore comprise entre 0,01 et 0,03Z en poids, puis de refroidissement. L'invention concerne de plus son application à la réalisation d'une chemise de cylindre selon l'un ou l'autre desdits aspects de ce nouvel alliage. Dans ce qui va suivre, est donnée une description plus détaillée d'un exemple préféré de réalisation. Un alliage selon l'invention est préparé à partir de borax (Na23407.101120) que l'on soumet à un procédé de vitrification pour le rendre anhydre au maximum. On détermine une quantité de borax par stoéchiométrie devant donner un pourcentage final de bore dans la fonte compris entre 0,01 et 0,03%. La quantité nécessaire de borax anhydre est alors placée dans une caisse d'acier doux que l'on met elle-meme dans le fond d'une poche ou creuset de coulée. On ajoute la fonte de fer dans la poche et les constituants sont fondus. On effectue ensuite une désoxydation de l'alliage en fusion en éliminant l'oxygène, et la température est stabilisée entre 1440 et 14600C pour la coulée. Cette coulée est effectuée par exemple dans un appareil centrifuge en 8 ndn de déversement. La pièce obtenue peut autre une ébauche de chemise pour cylindre, et cette ébauche est usinée comme nécessaire. L'examen du métal de cette piece terminée montre que le bore s'y trouve sous deux formes. La première contient du bore soluble à structure de matrice et la seconde un carbure complet à structure Fe-C-B, qui recouvre les bords intercristallins. Le bore soluble est présent dans une proportion de 0,014 à 0,015% en poids. Les alliages obtenus ont les compositions suivantes en bore Bore total Bore en solution (Z en poids) (Z en poids) 1 0,01 0,005 2 0,02 0,01 3 0,03 0,015 Les propriétés mécaniques de ces alliages sont comme suit Dureté Brinell.: 230-270 N 2 Résistance A la traction : au moins 390 ISIL N 2 Résistance à la flexion : au moins 195 mm N L'alliage de fonte grise obtenu présente une bonne résistance aus contraintes, corrosion et usure, particulierement en application aux chemises de cylindres. I1 donne ainsi à la chemise une résistance améliorée A l'usure. On estime actuellement que ce résultat est dQ au fait que le bore soluble augmente la compacité de la matrice et que le carbure complet Fe-C-B contrôle l'accroissement du grain. On a constaté que, si la proportion de bore est inférieure à 0,01% en poids, le bore ne donne pas à l'alliage son effet bénéfique maximal et que, si la proportion est très supérieure à 0,03%, l'alliage est difficile à usiner. On peut substituer de la fonte truitée à la fonte grise. REVENDICATIONS 1. Alliage de fonte grise ou truitée, caractérisé en ce qu'il comprend de 0,01 à 0,03% en poids de bore afin d'accroitre sa résistance à l'abrasion. 2. Alliage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bore est présent sous la forme d'un carbure complet du genre Fe-C-B et aussi sous la forme de bore soluble. 3. Alliage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bore soluble est présent dans la proportion de 0,005 à 0,015% en poids. 4. Procédé de réalisation d'un alliage de fonte grise ou truitée, caractérisé par les opérations de fusion de cette fonte puis d'addition d'une proportion de bore de 0,01 à 0,03% en poids et ensuite de refroidissement en fusion. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le bore est ajouté en plaçant la quantité nécessaire dans une caisse métallique ajoutée dans la fonte. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la caisse métallique est en acier doux. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, Oaractérisé en ce que le bore est ajouté sous la forme de borax anhydre. 8. Chemise de cylindre pour moteur ou compresseur, caractérisée en ce qu'elle est réalisée selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 ou le procédé de l'une quelconque des revendications 5 à 7.