Brevet FR2566790A1 — publié le 19860103

La présente invention concerne de nouveaux produits utilisables notamment comme agents de transfert thermique dans les procédés de traitement thermique des métaux, en particulier en tréfilerie. I1 est connu de soumettre certains métaux, notamment au cours des opérations de tréfilage, a des traitements thermiques faisant appel à des fours dans lesquels on utilise divers agents de transfert thermique, tels que le plomb fondu ou de l'alumine en poudre maintenue à l'état fluidisé. La plomb fondu pose de tels problèmes de pollution que l'usage de l'alumine s'est largement répandu. Cependant l'alumine entraînée par les fils traités, présente le grave in convénient d'endommager les filières. L'invention vise donc de nouveaux agents permettant d'obtenir un coefficient de transfert thermique comparable à celui de l'alumine, mais n'endommageant pas les filières même s ils sont entraînés par les fils. Ces agents sont, selon l'invention, des mélanges d'oxyde de cuivre avec divers autres oxydes, et notamment de l'oxyde de zinc, l'oxyde d'étain et l'oxyde de nickel présents dans ces mélanges dans des proportions dépendant de la température du traitement thermique, la proportion d'oxyde de cuivre étant d'autant plus importante que cette température est élevée. Sous son aspect le plus général, l'invention vise donc de tels agents, contenant de 30 à 100 % d'oxyde de cuivre, et le complément à 1007, pouvant être nul, d'oxyde de zinc et/ou d'oxyde d'étain, et/ou d'oxyde de nickel, ces agents resultant du mélangeage de ces différents oxydes dans les proportions appropriées. Sous un aspect plus particulier, l'invention vise également de tels agents, récupérés directement comme sous produits de l'industrie de la fonderie des métaux et alliages correspondant aux oxydes précités. On a en effet constaté que, dans l'élaboration des alliages tels que le laiton, ou l'on procède à la fusion de déchets de cuivre, laiton et plomb, en présence de carbonate de calcium, il prend naissance un laitier qui surnage sur le bain en fusion, ce laitier étant précisément constitué par les oxydes des mêmes métaux. Selon l'invention, on recueille ce laitier, qui après broyage et tamisage appropriés constitue un produit fluidifiable rentrant dans le cadre de l'invention. Bien que l'invention ne soit pas limitée à cette source, on dispose cependant ainsi d'un moyen peu coûteux pour l'obtention de ce produit.De la meme façon, on peut utiliser, comme sources d'oxydes utilisables selon l'invention, d'autres bains de fusion faisant intervenir des métaux différents, en vue d'obtenir à partir des laitiers de ces bains d'autres mélanges d'oxydes de ces métaux, mélanges rentrant également dans le cadre de l'invention, tels que par exemple des bains de bronze (cuivre + étain), de maillechort (cuivre + nickel) et analogues, le constituant essentiel de ces mélanges demeurant l'oxyde de cuivre, dans la proportion de 30 à 100 Z. Selon une autre caractéristique de l'invention, la granulométrie du mélange d'oxydes ainsi défini doit etre comprise entre certaines limites, fonctions de la densité desdits oxydes, à savoir approximativement de 70 à 280 microns. Au-dessous de cette limite, les particules, trop fines, s'envolent, tandis qu'au-dessus, les vitesses-de vent nécessaires deviennent trop grandes ce qui entraîne une baisse du transfert thermique. Dans la mise en pratique de l'invention, dans le cadre de la réalisation préférée faisant intervenir un mélange oxyde de cuivre/oxyde de zinc, on peut évaluer les pourcentages relatifs des deux constituants en fonction de la température d'utilisation du bain fluidisé en se reportant au diagramme d'équilibre des alliages Cu/Zn, faisant apparaître les températures de fusion des différents mélanges selon leur teneur en zinc.On peut ainsi réunir dans le tableau ci-après les proportions des différents mélanges utilisables selon les différents traitements et les températures d'application de ces traitements Traitement Température0 C Zn 0(Z) Cu O % Austenitisation 750-1050 0-30 100-70 Recuit 200-750 0-70 100-30 Revenu 200-700 0-70 100-30 Refroidissement contrôlé (avec transformation) Trempe Refroidissement libre O-ambiante 0-70 100-30 Quand un traitement thermique doit s'effectuer à une température trop élevée pour l'agent dont on dispose, par exemple pour un produit provenant d'un bain à trop faible teneur en cuivre, on peut,-pour éviter l'usure des filières par l'alumine convenant seule pour cette température, prévoir plusieurs bains successifs, le premier à l'alumine à haute température, puis les suivants,à savoir au moins deux, avec les agents selon l'invention, ayant pour rôle d'éliminer l'alumine entraînee. On a ainsi pu constater qu'alors que des barres traitées thermiquement dans un bain fluidisé d'alumine entraînaient l'usure rapide des filières, les mêmes barres ayant subi le même traitement thermique mais dans un bain d'un agent selon ltinven tion ressortent des filières sans aucune rayure et sans aucune usure desdites filières, ce qui démontre qu'au contraire de l'alumine les agents selon l'invention ne sont pas abrasifs, tout au moins dans cette application. Bien entendu, les agents selon l'invention obtenus par récupération de laitiers provenant de divers bains de fusion peuvent contenir, outre l'oxyde de cuivre et l'oxyde de zinc, des proportions généralement très faibles d'autres oxydes tels que ceux de manganèse, plomb, etc..., qui n'interfèrent pas dans cette application. REVENDICATIONS 1. Agents de transfert thermique utilisables comme constituant fluidisable dans un bain de traitement thermique de métaux notamment pour le revenu de fils métalliques avant tréfilage, caractérisés en ce qu'ils consistent en des mélanges comprenant principalement de l'oxyde de cuivre avec des proportions mineures d'oxydes de zinc et/ou d'étain et/ou de nickel. 2. Agents de transfert thermique selon la revendication 1, caractérisés en ce-que la proportion d'oxyde de cuivre est de 30 à 100 Z de la composition. 3. Agents selon la revendication 2, caractérisés en ce que la majeure partie des oxydes complétant à 100 Z la composition est constitué d'oxyde de zinc. 4. Agents selon les revendications 1 à 3, caractérisés en ce que leur granulométrie est de 70 à 280 microns. 5. Agents selon les revendications 1 à 4, caractérisésen ce qu'ils résultent du broyagé et du tamisage d'un laitier surnageant sur un bain de fusion d'un alliage choisi entre le laiton, le bronze et le maillechort.