Brevet FR2560090A1 — publié le 19850830

-- 1 -- ARTICLE EN FONTE ET SON PROCEDE DE FABRICATION. La présente invention a trait d'une manière générale à un article en fonte et à son procédé de fabrication. Plus particulièrement, elle concerne un article en fonte trempé pour arbre à cames et doigt de culbuteur, pour moteur à combustion interne, devant résister à l'abrasion, ainsi que son procédé de fabri- cation. Dans un moteur à combustion interne, la rota- tion de l'arbre à cames et le mouvement d'ouverture- fermeture des soupapes sont liés l'un à l'autre au moyen d'une combinaison d'arbre à cames et de doigts de culbuteur de façon que les soupapes s'ouvrent et se ferment aux moments voulus pour assurer l'admission d'un mélange carburant-air et l'échappement des gaz brûlés, respectivement. L'arbre à cames et le poussoir de culbuteur d'un moteur du type à arbre à cames en tête entrent directement en contact glissant l'un avec L'autre par certaines de leurs parties. Dans un moteur du type à soupapes en tête, une tige de culbu- teur entre en contact glissant par sa partie poussoir avec l'arbre à cames et par une autre de ses parties avec une partie du doigt de culbuteur et il faut par conséquent que tant l'arbre à cames que le doigt de culbuteur possèdent dans une partie d'une couche su- perficielle qu'ils Drésentent une plus forte résistance à l'abrasion que dans leurs autres parties. Suivant une méthode classique, dans la fabrica- tion d'un article en fonte tel qu'un arbre à cames devant présenter dans une de ses parties une résistance supérieure à l'abrasion, on ajoute au métal en fusion, lors du moulage de l'article, un métal de grande dureté tel que le chrome ou le molybdène et l'on pose un re- froidisseur sur une partie du moule métallique pour réaliser en même temps que le moulage une couche trempée à excellente résistance à l'abrasion dans la oartie en - 2 - contact avec le refroidisseur. Pour conférer à la couche trempée une plus grande dureté afin d'en relever encore la résistance à l'abrasion, on augmente simplement la quantité de métal à grande dureté ajoutée au métal en fusion. Toutefois, cette augmentation de la quantité ajoutée accroit aussi, de par l'addition du métal à grande dureté, la dureté de la partie de l'article, telle que tourillon, autre que celle en contact avec le refroidis- seur, ce qui rend difficile le travail de coupe à opérer après le moulage. Dans certains cas, une structure trempée peut apparaître aussi dans la partie non en contact avec le refroidisseur, ce qui rend très diffi- cile la coupe ultérieure. Pour cette raison, compte tenu du travail de coupe ultérieur, on fixe à l'addition de métal à grande dureté une limite haute de 1,0 % en poids lorsqu'on ajoute une seule espèce de métal à grande dureté ou de 1,4 % en poids en cas d'addition de métaux de plusieurs espèces, limites au-delà desquelles l'addition de métal à grande dureté rend le travail de coupe malaisé. Par conséquent, un article en fonte courant présente dans une de ses parties une couche résistant à l'abrasion insuffisamment formée. Pour surmonter cet inconvénient, on a déjà proposé un procédé selon lequel, au cours d'une opéra- tion de moulage, on réalise un article moulé de manière ordinaire, sans ajouter de métal à grande dureté au point de rendre difficile le travail de coupe de l'arti- cle et sans poser de refroidisseur sur une partie du moule métallique et, après l'opération de moulage, on soumet seulement à un traitement de trempe la partie devant résister à l'abrasion; un tel procédé est décrit par exemple dans la demande de brevet JA n SHO 53-115203 déposée le 21 septembre 1978 sous le bénéfice de la Drio- -3 rité de la demande de brevet DE n P 27 42597.4 (dépo- sée le 22 septembre 1974) et publiée en tant que brevet JA n SHO 54-57010 le 8 mai 1979. Selon ce procédé antérieur, on irradie au fais- ceau électronique la partie devant résister à l'abrasion pour la refondre avant de la laisser refroidir d'elle- même pour qu'il se forme en son sein une couche trempée. Toutefois, selon ce procédé de refusion-trempe, la couche trempée finalement formée a la même constitu- tion que le corps de l'article moulé et, par conséquent, on n'obtient pas ainsi une couche trempée dotée d'une dureté ni d'une résistance à l'abrasion très satisfai- santes par rapport à celles d'une couche trempée formée au moyen d'un refroidisseur. La présente invention a été conçue pour résoudre ces problèmes traditionnels posés par un article en fonte et par son procédé de fabrication. Selon la présente invention, il est prévu un article en fonte comportant au moins une espèce de métal à grande dureté, choisi parmi le groupe comprenant le chrome, le molybdène, le nickel, le tungstène, le vana- dium et le niobium, dispersé ou présent en solution so- lide sous forme de corps simple, d'alliage ou de composé, caractérisé en ce qu'il présente, dans une partie déter- minée de sa couche superficielle, une couche traitée par refonte et par un traitement de trempe partiel compor- tant une opération de dissolution destinée à incorporer au moyen d'un arc de plasma le métal à grande dureté au subjective de L'article, et une opération de refroi- dissement aux fins de solidification ultérieure. Il est encore prévu, selon l'invention, un procédé de fabrication d'un article en fonte comportant au moins une espèce de métal à grande dureté, choisi parmi le chrome, le molybdène, le nickel, le tungstène, le vanadium et le niobium, dispersé ou présent en solu- -4- tion solide sous forme de corps simple, d'alliage ou de composé, comprenant une première opération consistant à placer une partie déterminée de la couche superficiel- le de L'article en face d'un chalumeau à plasma, une seconde opération consistant à relier respectivement une électrode du chalumeau à plasma et l'article à la borne négative d'une source d'alimentation à courant continu et à la borne positive de cette source, une troisième opération consistant à faire projeter par le chalumeau à plasma un arc de plasma sur la partie déterminée de la couche superficielle pour former dans celle-ci une flaque de métal fondu, tout en faisant arriver le métal à grande dureté à l'état de poudre dans l'arc de plasma, une quatrième opération consistant à déplacer le chalu- meau à plasma entre certaines limites sur la partie déterminée de la couche superficielle, tout en continuant à projeter l'arc de plasma et à faire arriver le métal à grande dureté pulvérulent dans l'arc de plasma, une cinquième opération consistant à arrêter la projection de l'arc de plasma ainsi que l'envoi du métal à grande dureté pulvérulent dans l'arc de plasma, une sixième opération consistant à refroidir la flaque fondue et une septième opération consistant à retirer l'article. Par conséquent, un but de la présente invention est de réaliser un article en fonte présentant dans une partie déterminée une couche traitée par refonte dotée d'une résistance à l'abrasion remarquable par rapport à celle d'une couche trempée obtenue à l'aide d'un re- froidisseur, ainsi qu'un procédé de fabrication d'un tel article en fonte. On comprendra mieux l'invention d'après la description détaillée dotée ci-dessous, à titre d'exem- ple, d'un de ses modes de réalisation préférés en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue latérale, partielle- -5- ment en coupe, d'une partie essentielle d'un chalumeau à plasma appliqué à la fabrication d'un article en fonte selon l'invention; et les figures 2A, 2B et 2C sont des diagrammes d'analyse au micro-analyseur à sonde électronique mon- trant la distribution des éléments essentiels dans une couche traitée par refonte de l'article en fonte. On se réfère d'abord à la figure 1 qui est une vue partiellement en coupe montrant la structure inté- rieure d'un chalumeau à plasma 1 adapté en vue de la fabrication d'un article en fonte 11 selon la présente invention; le chalumeau à plasma 1 comporte, à l'inté- rieur d'un chapeau protecteur creux 2, une buse unique 3 en cuivre, définissant avec le chapeau 2 un trajet axial 4 d'admission d'un gaz protecteur tel qu'un gaz inerte. Au centre de la buse 3 est défini un autre tra- jet axial 5 d'admission d'un gaz actif tel qué l'argon à mettre à l'état de plasma et ce trajet 5 est entouré Dar un trajet 6 fermé à l'extrémité, de circulation d'agent de refroidissement. Une électrode en tungstène 7 est disposée axialement sur le trajet 5 du gaz actif, trajet qui se rétrécit à son extrémité inférieure pour définir un orifice d'éjection de plasma 8 pour la pro- jection du gaz à l'état de plasma. De plus, le chapeau protecteur 2 présente une série de guides tubulaires 9 qui le traversent oblique- ment pour venir entourer la buse 3 à égale distance les uns des autres, chaque guide 9 supportant l'un de plu- sieurs tubes d'amenée de métaL pulvérulent 10, insérés dans la buse de façon que l'axe de chaque tube 10 passe par l'axe de l'orifice 8. On va décrire ci-dessous un procédé de fabrica- tion de l'article en fonte 11 selon La présente invention à l'aide du chalumeau à plasma 1 décrit ci-dessus. On supposera que l'article en fonte 11 a été -6- moulé de manière courante, sans addition de métal à grande dureté dans une mesure risquant de rendre la coupe difficile et sans utilisation d'un refroidisseur, et qu'il a subi l'opération de coupe. D'abord, comme représenté sur la figure 1, on place le chalumeau à plasma 1 en face d'une partie dé- terminée 11a, devant résister à la fois à l'abrasion et à l'apparition de criques, d'une couche superficielle de l'article en fonte 11 à l'état fini après la coupe. On relie ensuite l'électrode en tungstène 7 à la borne négative (non représentée) d'une source d'alimentation à courant continu (non représentée) et l'article en fonte 11, à la borne positive (non repré- sentée) de la source d'alimentation. On fait arriver le gaz protecteur suivant le trajet axial 4 et le gaz actif, par exemple l'argon, suivant le trajet axial 5. De ce fait, une décharge se produit à partir de l'éLec- trode 7, mettant le gaz actif présent sur le trajet à l'état de plasma pour engendrer le plasma, qui ne dispose que d'une section de passage réduite au niveau de l'orifice 8 et se précipite hors de celui-ci sous La forme d'un arc de plasma 12, c'est-à-dire un jet de plasma à haute température et à grande vitesse, pour être projeté par la buse 3. L'arc de plasma projeté 12 est dirigé vers la partie déterminée lla de la couche superficielle de l'article 11, qui est à un potentiel positif par rapport à l'électrode en tungstène 7, et la chaleur de l'arc fait apparaître dans la partie 11a une flaque fondue 13. Ce faisant, on fait arriver dans l'arc de plasma 12, à travers les tubes d'amenée de poudre métal- lique 10, une poudre 14 composée d'une ou de plusieurs espèces de métal à grande dureté. Le métal à grande dureté peut être choisi parmi le groupe comprenant le chrome, le molybdène, le nickel, le tungstène, le vana- -7- dium, Le niobium et analogues et peut être un corps. simple choisi parmi ces métaux, un alliage de deux ou plusieurs de ces métaux ou de l'un ou plusieurs d'entre eux avec un autre métal ou d'autres métaux et/ou un composé d'un ou plusieurs de ces métaux avec du carbone et/ou analogues. La quantité de poudre 14 à faire arriver dans l'arc de plasma 12, exprimé en pourcentage en poids de métal à grande dureté rapporté à la flaque 14, est de préférence comprise entre 1,0 et 15,0 %, quand le nombre d'espèces de métal à grande dureté à faire arriver est égal à 1 ou entre 0,7 et ,0 % par espèce et entre 1,4 et 16,0 % au total, quand ce nombre est supérieur à 1. En effet, quand la quantité de poudre 14 est inférieure à la limite basse de l'in- tervalle correspondant de pourcentages en poids sus-in- diqués, la résistance à l'abrasion de la partie 11a de l'article en fonte 11 traité par refonte aux- fins de trempe partielle ne peut guère différer de celle qu'on obt4endrait autrement par la méthode au refroidisseur classique, la dureté s'avérant donc insuffisante. En revanche, en cas de dépassement de la limite haute, la dureté peut devenir trop grande pour éviter une fragi- lité indésirable, ce qui abaisse la résistance à l'ap- parition de criques et des criques sont susceptibles d'apparaître lors du refroidissement après refonte au plasma ainsi que lors du meulage. Dans le traitement de refonte décrit ci-dessus, la poudre métallique 14 arrivant dans l'arc de plasma 12 est confinée à force dans cet arc, de sorte qu'elle est accélérée et chauffée, puis projetée à grande vitesse et à haute température sur la surface de la flaque 13, pour se mélanger à celle-ci, tandis que la surface de la flaque 13 est creusée par la pression de l'arc de plasma 12 s'exerçant sur elle, le creux ainsi ménagé étant amené à se déplacer selon les mouvements du chalumeau à plasma 1, ce qui assure efficacement l'agitation de la flaque 13. Par conséquent, La poudre 14 de métal à grande dureté incorporée à La fLaque 13 s'y trouve régulièrement répartie par l'effet d'agita- tion. De ce fait, quand La poudre métallique 14 a un point de fusion suffisamment bas ou est soluble dans La fLaque 13, elle se mélange régulièrement au substrat de la flaque 13, formant avec lui un alliage et/ou un composé. Quand la poudre 14 n'est pas soluble dans la flaque 13, elLe s'y disperse uniformément, sans changer de composition chimique. Par refroidissement de la flaque 13, on fait apparaître dans la partie superficielle 11a de l'arti- cle en fonte 11 une couche traitée par refonte contenant un alLiage homogénéisé avec dispersion régulière d'un ou plusieurs métaux à grande dureté et/ou de particules résistant à L'abrasion régulièrement dispersée, laquelle l couche traitée par refonte possède ainsi une excellente résistance tant à l'abrasion-qu'à l'apparition de criques. On va décrire ci-dessus un certain nombre de conditions opératoires essentielles pour l'obtention suivant l'invention d'une couche traitée par refonte ayant une haute résistance à l'abrasion et à l'apparition de criques. Pour entraîner la poudre métallique 14,on a recours à un gaz porteur auquel on fait traverser les tubes d'alimentation en poudre métallique 10, la vitesse d'écoulement de ce gaz étant de préférence fixée à 0,5 m/s ou plus pour mieux confiner la poudre 14 dans l'arc de plasma 12. Pour ce qui est du gaz actif à faire arriver par le trajet axial 5, on en maintient de préférence le débit entre 0,3 et 3 L/mn, soit un intervalle très infé- rieur à celui de fusion au plasma ordinaire, qui est de à 60 L/mn, afin d'éviter que la poudre 14 ne se trouve dispersée hors de la flaque 13. De plus, pour réduire le 9- débit de gaz actif, on peut avantageusement limiter la granulométrie de la poudre 14 à l'intervalle allant de 1 à 200 micromètres ou, de préférence, de 1 à 100 mi- cromètres. De plus, le courant d'arc, qu'il faut fixer convenablement en fonction de la matière, des dimensions et de la configuration de l'article en fonte 11 consti- tuant le substrat à refondre ainsi que de la superficie et de la profondeur à soumettre à la refonte ainsi que de la quantité de poudre métallique 14 et de la vitesse de déplacement du chalumeau à plasma 1, peut être de préférence réglé dans un intervalle de 30 à 200 ampères, par application d'une tension de 20 à 30 volts. Dans la réalisation ci-dessus de l'invention, la poudre 14 peut comprendre une ou plusieurs espèces de métal à grande dureté et du soufre à l'état de corps simple ou de sulfure d'un métal à grande dureté, de sorte que le métal à grande dureté est à disperser ou à dissoudre régulièrement sous la forme d'un sulfure dans la couche traitée par refonte, ce qui augmente le pou- voir lubrifiant et améliore encore par là la résistance à l'abrasion. La quantité de soufre à ajouter, exprimée en pourcentage en poids de soufre rapporté à la couche traitée par refonte, est limitée et de préférence com- prise entre 0,2 et 1,5 %. Quand le pourcentage en poids est inférieur à 0, 2 %, le pouvoir lubrifiant n'est pas très grand et, en revanche, lorsqu'il dépasse 1,5 %, la couche traitée par refonte devient fragile, ce qui di- minue la résistance à l'apparition de criques. On notera en passant qu'on peut faire arriver une ou plusieurs espèces de métal à grande dureté dans la flaque 13 sous forme d'alliage ferreux ou de carbure. Les figures 2A, 2B et 2C sont des diagrammes d'analyse indiquant les résultats de l'analyse au micro- analyseur à sonde électronique d'une couche traitée par - 10 - refusion formée en faisant arriver comme métaux à grande dureté du chrome et du molybdène et en leur ajoutant du soufre. Chaque diagramme donné couvre une profondeur de 1,0 à 1,1 mm à partir de la surface de la couche traitée par refonte. Comme on le voit d'après les diagrammes d'analyse, la couche traitée par refonte a des teneurs sensiblement homogènes en S, Cr et Mo. On va décrire ci-dessous les résultats d'un certain nombre d'essais comparés dans chacun desquels on a établi entre un article en fonte selon l'invention et un article en fonte courant une comparaison portant sur la résistance à l'abrasion. Essai 1: On a soumis un arbre à cames pour automobile sous forme de moulage en fonte FC 30 (fonte grise, de nuance 5) selon la normeihdustrielle japonaise (NI.I.J), ayant subi un dégrossissage, à un traitement de refonte en refondant à l'arc de plasma la surface d'une de ses par- ties formant levée de came, en ajoutant de la poudre métallique de chrome, dans les conditions suivantes Conditions de traitement de refonte: Courant d'arc de plasma 85 ampères Débit de gaz actif 0,3 l/mn Débit d'addition de poudre de Cr 1,4 g/mn Vitesse de déplacement du chalu- meau à plasma 1 m/mn. La levée de la came présentant une couche ainsi traitée par refonte et refroidie aux fins de trempe qui avait 1,6 mm de profondeur et une dureté HRC (Rockwell échelle C, N. I. J.) de 63 et avait une teneur sensible- ment homogène en Cr d'environ 13 % en poids. On a ensuite opéré La finition de l'arbre à cames par meulage de sa partie de came et on l'a étiqueté "éprouvette A". D'autre part, on a moulé un autre arbre à cames contenant 0,9 % en poids de Cr dans son substrat et on - 11 - a refroidi seulement la partie de Levée de came en ap- pLiquant sur celle-ci un refroidisseur. On a aussi soumis cet arbre à cames à une finition par meulage de sa partie de came et on l'a étiqueté "éprouvette B". On a essayé les deux éprouvettes A et B sur un vrai moteur tournant à une vitesse de 1 000 tr/mn et à une température d'huile de 65 C pendant un laps de temps de 200 heures. Les résultats d'essai ont indiqué une profondeur d'abrasion maximale de 15 micromètres par la partie came de l'éprouvette A et de 105 micromètres pour celle de l'éprouvette B, de sorte que l'éprouvette A s'est avérée très supérieure quant à la résistance d'abrasion. Essai 2: On a soumis un arbre à cames pour motocyclette sous forme de moulage en fonte FCD 55 (fonte à graphite sphéroidal, classe 3) selon la N. I. J. à un dégrossissa- ge, on l'a traité par refonte en refondant La surface d'une de ses Levées de came à l'arc de plasma, tout en ajoutant une poudre de carbure de molybdène à grosseurs de particules allant de 10 à 50 micromètres, dans les conditions suivantes: Conditions de traitement de refonte: Courant d'arc de plasma 80 ampères Débit de gaz actif 0,5 L/mn Débit d'addition de poudre de Mo2C 0,3 g/mn Vitesse de déplacement du chalumeau à plasma 1,2 m/mn. On a refroidi La couche traitée par refonte ainsi obtenue pour La tremper, couche qui avait une pro- fondeur de 1,8 mm et une dureté HRC de 57 et contenait 1,5 % en poids de molybdène. On a ensuite fini L'arbre à cames en meulant la partie came, et on l'a étiqueté "éprouvette C". - 12 - D'autre part, on a moulé un arbre à cames pour obtenir un moulage FCD 55 selon la N. I. J. et on l'a refroidi pour le tremper. On a aussi fini cet arbre à cames en meulant sa partie came et on l'a étiqueté "éprouvette D". On a essayé les deux éprouvettes C et D sur un vrai moteur dans les mêmes conditions que dans l'essai I. Les résultats ont révélé une profondeur d'abrasion maximale de 80 micromètres pour la partie came de l'éprouvette C et de 120 micromètres pour celle de l'éprouvette D, de sorte que l'éprouvette C s'est avérée supérieure à l'éprouvette D quant à la résistance à l'abrasion. Essai 3: On a soumis un arbre à cames pour automobile moulé en fonte FC 30, ayant subi un dégrossissage, à un traitement de refonte en refondant la surface d'une de ses levées de came à l'arc de plasma, tout en lui in- corporant, en mélange dans un rapoort en poids de 50/50, de la poudre de carbure de chrome et de la poudre de molybdène à grosseurs de particules allant de 2 à 60 micromètres, dans les conditions suivantes: Conditions de traitement de refonte: Courant d'arc de plasma 80 ampères Débit de gaz actif 0,5 l/mn Débit d'addition de Cr3C2 + Mo 0,3 g/mn Vitesse de déplacement du cha- lumeau à plasma 1 m/mn. On a refroidi pour la tremper la couche traitée par refonte ainsi obtenue sur la levée de la came, cou- che qui avait une profondeur de 1,7 mm et une dureté HRC de 58 et contenait approximativement 0,9 % en poids de molybdène et approximativement 0,8 % en poids de chrome. On a ensuite fini l'arbre à cames par meulage de sa partie de came et on l'a étiqueté "éprouvette E". - 13 - D'autre part, on a moulé un autre arbre à cames en fonte FC 30 contenant 0,3 % en poids de molybdène et 0,6 % en poids de chrome et on l'a refroidi pour le tremper. On a aussi fini cet arbre à cames en meulant sa partie came et on l'a étiqueté "éprouvette F". On a essayé les deux éprouvettes E et F sur un vrai moteur dans les mêmes conditions que dans l'essai 1. Les résultats d'essai ont révélé une profondeur d'abra- sion maximale de 63 micromètres par la partie came de l'éprouvette E et de 110 micromètres pour celle de l'éprouvette F, de sorte que l'éprouvette E s'est avérée extrêmement supérieure quant à la résistance à l'abrasion. Essai 4: On a soumis un arbre à cames pour automobiles moulé en fonte FC 30, ayant subi un dégrossissage, à un traitement de refusion en refondant la-surface d'une de ses levées de came à l'arc de plasma, tout en lui ajou- tant en mélange dans un rapport en poids de 65/35 dans l'ordre, une poudre de carbure de chrome et une poudre de molybdène à grosseurs de particules allant de 2 à micromètres, dans Les conditions suivantes: Conditions de traitement de refonte: Courant d'arc de plasma 80 ampères Débit de gaz actif 0,5 l/mn Débit d'addition de Cr3C2 + Mo 1 6 g/mn Vitesse de déplacement du cha- lumeau à plasma 0,5 m/mn. On a refroidi pour la durcir la couche traitée par refonte ainsi obtenue sur la levée de came, couche qui avait une profondeur de 1,5 mm et une dureté HRC de 64 et contenait approximativement 5,6 % en poids de molybdène et 9,4 % en poids de chrome. On a ensuite fini l'arbre à cames en meulant sa partie came et on l'a éti- queté "éprouvette G". D'autre part, on a moulé un autre arbre à cames - 14 - en fonte FC 30 à 0,3 % en poids de Mo et 0,6 % en poids de Cr et on l'a refroidi pour le tremper. On a aussi fini cet arbre à cames en meulant sa partie came et on l'a étiqueté "éprouvette H". On a essayé les deux éprouvettes G et H sur un vrai moteur dans les mêmes conditions que dans L'essai 1. Les résultats d'essai ont révélé une profondeur d'abra- sion maximale de 38 micromètres par la partie came de l'éprouvette D et de 110 micromètres pour celle de l'éprouvette H, de sorte que l'éprouvette G s'est avérée extrêmement supérieure quant à la résistance à l'abra- sion. Essai 5: On a soumis un arbre à cames pour automobile moulé en fonte FC 3, ayant subi un dégrossissage, à un traitement de refonte en refondant la surface d'une de ses levées de came à l'arc à plasma, tout en lui ajoutant, en mélange dans un rapport en poids de 50/50, une poudre de carbure de chrome et une poudre de sulfure de molyb- dène à grosseurs de particules comprises entre 2 et 10 micromètres, dans les conditions suivantes: Conditions de traitement de refonte: Courant d'arc de plasma 80 ampères Débit de gaz actif 0,5 l/mn Débit d'addition de Cr3C2 + MoS2 0,8 g/mn Vitesse de déplacement du chalu- meau à plasma 9,9 m/mn. On a refroidi pour la tremper la couche traitée par refonte ainsi obtenue sur la levée de came, couche qui avait une profondeur de 1,6 mm et une dureté HRC de 63 et contenait, approximativement, 3,4 % en poids de Mo, 4, 8 % en poids de Cr et 0,82 % en poids de S. On a ensuite fini l'arbre à cames en meulant sa partie came et on L'a étiqueté "éprouvette I". D'autre part, on a moulé un autre arbre à cames en alliage de fer FC 30 contenant 0,3 % en poids de Mo - 15 - et 0,6 % en poids de Cr et on L'a refroidi pour le trem- per. On a aussi fini cet arbre à cames en meulant la partie came et on l'a étiqueté "éprouvette J", ayant la même composition chimique que l'éprouvette F de l'essai 3. On a essayé les deux éprouvettes I et J sur un vrai moteur dans les mêmes conditions que dans l'essai 1. Les résultats d'essai ont révéLé une profondeur d'abrasion maximale de 26 micromètres pour la partie came de l'éprouvette I et de 110 micromètres pour celle de l'éprouvette J, de sorte que l'éprouvette I s'est avérée extrêmement supérieure quant à la résistance à l'abrasion. Ainsi qu'on le conçoit d'après l'exposé qui précède, selon la présente invention,on forme sur un article en fonte tel qu'un arbre à came ou doigt de culbuteur déjà moulé, dans une partie déterminée de sa couche superficielle, une couche traitée par refonte contenant une ou olus d'une espèce de métal à grande dureté tel que le chrome et le molybdène régulièrement dispersé ou dissous en son sein, ce qui permet d'augmen- ter le degré de trempe de la partie déterminée seulement de la couche superficielle, en conservant au reste une dureté assez faible pour faciliter le travail de coupe associé, ce qui permet d'obtenir un article en fonte qui non seulement présente dans une certaine partie une résistance supérieure tant à l'abrasion qu'à l'appari- tion de criques, mais qui en outre se prête remarquable- ment bien au travail de coupe. De plus, en ajoutant du soufre en plus du métal à grande dureté, on peutaugmenter encore la résistance à l'abrasion. On conçoit qu'on peut appliquer La présente invention à tout article en fonte devant présenter, dans une de ses parties, de la résistance à l'abrasion et, - 16 - dans sa partie restante, une bonne usinabilité telle qu'une aptitude à la coupe, telle que par exemple, un arbre à cames ou un doigt de culbuteur. Bien entendu, on pourra apporter à la réalisa- tion décrite diverses modifications et variantes sans sortir par là du cadre de l'invention. - 17 - REVENDICATIONS 1. Article en fonte comportant au moins une espèce de métal à grande dureté, choisi parmi le groupe comprenant le chrome, le molybdène, le nickel, le tungs- tène, le vanadium et le niobium, dispersé ou présent en solution solide sous forme de corps simple, d'alliage ou de composé, caractérisé en ce qu'il présente, dans une partie déterminée de sa couche superficielle, une couche (11a) traitée par refonte et par traitement de trempe partiel comportant une opération de dissolution destinée à incorporer au moyen d'un arc de plasma le métal à grande dureté au substrat de l'article, et une opération de refroidissement aux fins de solidification ultérieure. 2. Article en fonte selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une espèce de susdit métal à grande dureté sous forme de corps simple ou de composé est dissoute pour être mélangée audit substrat et en ce que la proportion de ladite espèce de métal à grande dureté rapportée à la couche traitée par refonte est comprise entre 1,0 et 15,0 % en poids. 3. Article en fonte selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins deux espèces de susdit métal à grande dureté sous forme de corps simple ou de composé sont dissoutespour être mélangées audit subs- trat et en ce que la proportion de ces deux espèces ou plus de métal à grande dureté rapportée à la couche traitée par refonte est comprise entre 0,7 et 15,0 % en poids pour chacun des métaux à grande dureté et entre 1,4 et 16,0 % en poids au total. 4. Article en fonte selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composé de ladite espèce de métal à grande dureté est un sulfure. 5. Article en fonte selon la revendication 4, caractérisé en ce que le pourcentage en poids de soufre Drésent dans ledit sulfure, raDporté a Ladite couche - 18 - traitée par refonte, est compris entre 0,2 et 1,5%. 6. Article en fonte selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composé de ladite espèce de métal à grande dureté est un carbure. 7. Article en fonte selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est un arbre à cames pour moteur à combustion interne et en ce que la couche traitée par refonte est formée sur la surface d'une came dudit arbre à cames. 8. Article en fonte selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est un doigt de culbuteur pour moteur à combustion interne et en ce que la couche trai- tée par refonte est formée sur la surface de came dudit doigt de culbuteur. 9. Procédé de fabrication d'un article en fonte comportant au moins une espèce de métal à grande dureté, choisi parmi le groupe comprenant le chrome, le molybdè- ne, le nickel, le tungstène, le vanadium et le niobium, dispersé ou présent en solution solide sous forme de corps simple, d'alliage, ou de composé, comprenant une première opération consistant à placer une partie déter- minée de la couche superficielle de l'article en face d'un chalumeau à plasma (1), une seconde opération con- sistant à relier respectivement une électrode du chalu- meau à plasma et l'article (11) à la borne négative d'une source d'alimentation à courant continu et à la borne positive de cette source, une troisième opération con- sistant à faire projeter par le chalumeau à plasma (1) un arc de plasma (12) sur la partie déterminée de la couche superficielle pour former dans celle-ci une flaque de métal fondu (13), tout en faisant arriver le métal à grande dureté (14) à l'état de poudre dans l'arc de plas- ma (12), une quatrième opération consistant à déplacer le chalumeau à plasma (1) entre certaines limites sur la partie déterminée (l1a) de la couche superficielle, 25600u90 - 19 - tout en continuant à projeter L'arc de plasma (12) et à faire arriver le métal à grande dureté pulvérulent (14) dans l'arc de plasma, une cinquième opération consistant à arrêter la projection de l'arc de plasma ainsi que l'envoi du métal à grande dureté pulvérulent dans l'arc de plasma, une sixième opération consistant à refroidir la flaque fondue et une septième opération consistant à retirer l'article. 10. Procédé selon la revendication 9, caracté- risé en ce que ledit métal de grande dureté en poudre (14) est une poudre dudit corps simple, dudit alliage, d'un carbure ou d'un sulfure de ladite espèce de métal à grande dureté. 11. Procédé selon la revendication 9, caracté- risé en ce que la grosseur de particules dudit métal à grande dureté en poudre est comprise entre 1 et 200 mi- cromètres. 12. Procédé selon la revendication 9, caracté- risé en ce que Le gaz porteur véhiculant ledit métal à grande dureté s'écoule à un débit non inférieur à 0,5 m/s. 13. Procédé selon La revendication 9, caractéri- sé en ce qu'on fait arriver un gaz actif pour engendrer ledit arc de plasma à une vitesse comprise entre 0,3 et 3 l/mn. 14. Procédé selon la revendication 9, caractéri- sé en ce que la tension et l'intensité d'établissement dudit arc de plasma sont respectivement comprises entre et 30 volts et entre 30 et 200 ampères. 15. Procédé selon la revendication 9, caractéri- sé en ce qu'on fait arriver ledit métal à grande dureté à une vitesse comprise entre 0,3 et 1,6 g/mn et en ce que ledit chalumeau à plasma se dépLace à une vitesse compri- se entre 0,5 et 1,2 m/mn.