Brevet FR2549085A1 — publié le 19850118

Procédé pour durcir la surface d'objets en matériau ferreux. L'invention concerne un procédé de durcissement de la surface d'un objet en matériau ferreux tel que de l'acier ou du fer. Pour obtenir des pièces en matériau ferreux dont la surface est exceptionnellement dure et résistante à l'usure, on forme des cristaux de nitrure de bore dans des fours à vide spéciaux en déposant du bore 10 et de l'azote exempts de comnoses sur la pièce chauffée Les procédés connus de formation de cri;taux de nitrure de bore sont coûteux. Le but de l'invention est de proposer un procédé moins coûteux de durcissement de surface par formation de composés de nitrure de bore ou de carbure de bore. Selon l'inventîon, on commence par déposer du bore sur la surface nde lobjet, avec pour consequernce la formation de borure de ferensuite, la surface de l'objet est soumise à un traitement de nitruration ou de carburation dans la plasma d'une décharge. Pour traiter au bore la surface d'une pièce, on peut la plonger de 20 manière connue dans une substance de traitement au bore, de forme pulvérulente et connue (telle que du carbure de bore, du bore amorphe, du ferro-bore ou un borure métallique) et on la chauffe dans un four avec cette substance, par exemple à la température de 950 C Des procédés de traitement au bore selon lesquels l'agent contenant du bore 25 est déposé sous forme d'une pâte sur la surface de la pièce convient également, la pièce étant ensuite chauffée dans une cornue en présence d'un gaz de protection. Pour nitrurer ou carburer la surface de la pièce qui a été traitée au bore, c'est particulièrement le procédé au plasma qui conviennent, 30 procédé selon lequel la pièce chauffée et plongée dans de l'azote gazeux est exposée à une décharge à effluve ou à effet corona, La nitruraticn ou la carburation s'effectue alors que la température de la pièce est supérieure à 600 C et est par exemple de 950 'C En ce qui concerne la carburation, les températures peuvent être avantageuses jusqu'à 1050 C. 35 L'invention sera maintenant expliquée plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation et avec référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente schématiquement un dispositif de traitement au bore de la surface de pièces, la figure 2 représente schématiquement un dispositif de nitruration ou de carburation de la surface de pièces préalablement traitées au bore. Selon la figure 1, on plonge une pièce W constituée en un matériau ferreux tel que du fer ou de l'acier dans un agent de traitement au 10 bore 2 contenu dans une caisse de recuit 1 L'agent de traitement au bore de forme pulvérulente est avantageusement constitué par du carbure de bore L'agent de traitement au bore 2 est recouvert par une plaque 3 sur laquelle repose un poids 4. Dans un four de recuit qui n'est pas représenté, tel qu'un four à 15 chambre, la caisse de recuit 1 et son contenu sont chauffés à des températures comprises entre 850 C et 1050 C, par exemple à 950 C, jusqu'à ce que la couche de borure désirée se soit formée sur la surface de la pièce. Selon un autre procédé connu de traitement au bore de pièces, on 20 dépose sur lesdites pièces une pâte contenant du bore Apres séchage de la pâte, on procède au chauffage dans une cornue et en présence d'un gaz de protection tel que l'argon. Dans le dispositif de nitruration de pièces traitées au bore de la figure 2, un four à vide 21 dans lequel la pièce W repose par sa 25 surface traitée au bore sur une plaque de support 22 comprend des éléments chauffants 23 et 24 qui sont alimentés en courant par un dispositif de génération de puissance électrique 26 et qui sont utilisés pour chauffer la pièce Pour amener la tension élevée nécessaire à la production d'une décharge à effet corona, on prévoit un 30 dispositif haute tension 27 dont la tension est appliquée à la plaque de support 22 et à une contreélectrode 28 Le revêtement interne du four 21 est isolé, comme indiqué en 29 On introduit le gaz de traitement qui contient de l'azote par une entrée 31 Après chauffage de la pièce sous vide et à environ 950 C, une décharge à effet corona 35 déterminée entre les électrodes 22 et 28 par la haute tension et 2549085. pendant l'amenée du gaz de traitement détermine la nitruration de la surface chauffée et traitée au bore de la pièce W, dont la dureté est augmentée par rapport à celle de la surface qui n'a été que traitée au bore En ce qui concerne les fours à vide, ceux qui conviennent particulièrement bien sont les fours de durcissement à décharge à effet corona vendus par la Société KLOCKNER IONON GBHI, Leyerkusen. Pour réaliser la carburation, on envoie dans le four à vide 21 un gaz approprié tel que du méthane, par l'entrée 31 Du fait de la cémentation par le carbone de la surface de la pièce qui a été traitée 10 au bore, sa dureté est améliorée. REVENDICATIONS 1 Procédé de durcissement de la surface d'un objet en matériau ferreux, caractérisé en ce que la surface de l'objet est d'abord traitée au bore, traitement au cours duquel se forme du borure de fer, et en ce que la surface de l'objet qui a été traitée au bore est ensuite nitrurée ou carburée dans le plasma d'une décharge à effet corona ou à effluve. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour réaliser le traitement au bore, la surface de l'objet est plongée dans 10 un agent de traitement au bore, et en ce que cet agent de traitement au bore et l'objet sont chauffés. 3 Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la nitruration ou la carburation sont effectuées à des températures supérieures à 600 C et de préférence d'environ 950 C.