Brevet FR2609726A1 — publié le 19880722

La présente invention concerne l'usinage de métaux et elle a plus spécialement pour objet un procédé de fabrication d'outils de coupe portant un revêtement résistant à l'usure. Le procédé proposé peut être utilisé pour la fabrication de divers outils de coupe tels que des forets, des ciseaux, des fraises en alliages de fer, notamment en aciers, et exposés à des charges accrues au cours de leur utilisation. A l'heure actuelle, l'un des moyens pour prolonger la durée de vie des outils de coupe consiste à appliquer des revêtements résistant à l'usurpe et constitués de structures interstitielles à base de métaux des groupes III à VI de la classification périodique des éléments. Certains de ces métaux, notamment Zr, Hf, La, AI , Fe, Co, Mn, subissent des transformations polymorphiques à la suite d'un refroidissement à partir de températures de l'ordre de 10000C jusqu'à la température normale, ou bien forment des structures interstitielles de diverses modifications, susceptibles elles aussi de transformations polymorphiques lors du refroidissement.On sait que toutes les transformations polymorphiques des métaux et des structures interstitielles donnent lieu à des modifications de la structure de leur réseau cristallin, ce qui provoque l'apparition de contraintes dans ces réseaux, un changement de propriétés physiques, notamment de la masse spécifique, un hystérésis magnétique, et une altération de caractéristiques mécaniques, notamment de la plasticité. Lorsque ces métaux et structures interstitielles cristallisent à partir d'un état liquide ou gazeux, ils comportent des modifications instables résiduelles, qui n'ont pas subi de transformations polymorphiques. l'hétérogénéité de la composition de phase conduit à l'instabilité des caractéristiques mécaniques de ces métaux et structures interstitielles. On connaît un procédé de fabrication de produits en alliages durs portant un revêtement résistant à l'usure à base d'une structure interstitielle (oxyde d'aluminium) qui subit des transformations polymorphiques lors d'un refroidissement (brevet des Etats Unis NO 3 967 0,35, publié le 29 Juin 1976). Ledit revêtement résistant à l'usure est appliqué sur le produit en alliage dur à partir d'une phase gazeuse, ce procédé exigeant des températures élevées (900 à 12500C). On maintient le produit à cette température pendant quelques heures (1 à 3 h) dans un milieu constitué d'un halogénure d'aluminium, de vapeur d'eau et d'hydrogène Pour obtenir un revêtement résistant à l'usure en oxyde d'aluminium de modification ; , le rapport entre la vapeur d'eau et l'hydrogène est choisi dans les limites de 0,025 à 2,0.Cette modification 9 > est la plus stable au chauffage jusqu'aux températures de l'ordre de 20000C, elle est exempte de métaux alcalins, présents à titre d'impuretés dans les autres modifications d'oxyde d'aluminium, moins stables. En procédant de la sorte, on peut appliquer un revêtement résistant à l'usure et constitué de structures interstitielles de métaux de transition sur un produit fabriqué en alliages durs. Ce procédé est pourtant inutilisable lorsqu'il s'agit d'outils coupants fabriqués en un acier dont la température à laquelle sa résistance mécanique commence à diminuer est plus basse que celle des alliages durs. On connaît un procédé de fabrication d'outils de coupe en un alliage de fer, portant un revêtement résistant à l'usure à base de structures interstitielles (Revue "Fizika i khimia obrabotki materialov". Editions "Nauka", NO 2, 1979, pages 169-170), procédé qui consiste à mettre les outils de coupe-dans une chambre à vide, sous une tension de polarisation, à les réchauffer et à les décaper par bombardement d'ions du matériau de la cathode, vaporisé par une décharge d'arc, à réduire la tension de polarisation jusqu'à une valeur à laquelle se forme le revêtement résistant à l'usure, et à appliquer un revêtement résistant à l'usure de l'épaisseur requise, en faisant réagir les ions du matériau vaporisé de la cathode avec un réactif gazeux admis dans la chambre à vide, après quoi on opère un recuit des outils de coupe. En tant que matériau formant cathode, on utilise dans ce procédé un alliage de molybdène qui ne donne pas lieu à des transformations polymorphiques lors de son refroidissement, et on forme un revêtement résistant à l'usure en carbure de molybdène. Toutefois, le carbure de molybdène n' a qu'une résistance peu élevée à l'oxydation, il a une stabilité thermique, une conductibilité thermique et une stabilité thermodynamique faibles, et il est sujet à décomposition à des températures inférieures à son point de fusion, ce qui fait que le revêtement en carbure de molybdène ne présente pas une résistance suffisante à l'usure. Pour éliminer les contraintes résiduelles au sein du revêtement résistant à l'usure à base de carbure de molybdène, on soumet les outils de coupe à un recuit graduel sous vide. Il est à noter que ce recuit sous vide entraîne un radoucissement du revêtement résistant à l'usure ainsi que celui des outils de coupe eux-mêmes, d'où la réduction de leur durée de vie. L'invention se propose de mettre au point un procédé de fabrication d'outils de coupe par un régime de traitement thermique qui assurerait , lors de la formation d'un revêtement résistant à l'usure à base de structures interstitielles d'un métal, donnant lieu à des transformations polymorphiques, l'obtention de sa modification la plus stable dans la couche superficielle de ces outils de coupe et des microvolumes du revêtement résistant à l'usure, et par là même, un accroissement de la résistance des outils de coupe. Le problème ainsi posé est résolu grâce au fait que dans un procédé de fabrication d'outils de coupe à partir d'un alliage de fer avec un revêtement résistant à l'usure à base de structures interstitielles, procédé consistant en ce que, dans une chambre à vide, on met les outils de coupe sous une tension de polarisation, on réchauffe et on décape les outils de coupe en les bombardant d'ions du matériau de la cathode, vaporisé sous l'effet d'une décharge d'arc, on réduit la tension de polarisation à la valeur à laquelle se forme le revêtement résistant à l'usure, et on forme ce revêtement résistant à l'usure, de l'épaisseur requise, en faisant réagir la matière vaporisée de la cathode avec un réactif gazeux admis dans la chambre à vide et après quoi on effectue le recuit des outils de coupe, on utilise comma matière formant cathode, conformément à l'invention, du titane ou un alliage de titane et, après la formation du revêtement résistant à l'usure de l'épaisseur requise, on élève la tension de polarisation à une valeur égale à celle atteinte lors du réchauffement et du décapage, et on admet,dans la chambre à vide, un gaz ou un mélange de gaz oxydoréducteur contenant de l'oxygène, en chauffant les outils de coupe jusqu'à la température de décomposition eutectoide au sein du système pseudobinaire "fer-titane", alors que le recuit des outils de coupe est opéré pendant 10 à 40 minutes dans un gaz ou un mélange de gaz oxydoréducteur contenant de l'oxygène,à la température de transformation martensitique,au sein du système pseudobinaire fer-titane. Le procédé proposé de fabrication d'outils de coupe permet d'améliorer les caractéristiques des outils de coupe du point de vue usage et d'accroître d'au moins 1,5 fois leur durée de vie. La durée de vie des outils de coupe est prolongée gracie à l'accroissement de la résistance du revêtement lui-même, réalisé à base de structures interstitielles de titane, notamment de nitrures de titane, qui sont les composés les plus difficilement fusibles de ce métal, incapables de transformations polymorphiques, ainsi que grâce au fait que le titane qui subit, lors du refroidissement, des transformations polymorphiques dans la couche superficielle des outils de coupe et dans le revêtement résistant à l'usure lui-même, appliqué sur cette couche, se présente sous la forme de la modification AS stable. C'est ce qui réduit les contraintes internes, tant dans le revêtement résistant à l'usure lui-même que dans la couche superficielle de l'outil de coupe, sur lequel ce revêtement est appliqué, ce qui favorise un accrochage plus tenace du revêtement résistant à l'usure et de la couche superficielle de l'outil de coupe et écarte le risque de séparation du revêtement résistant à l'usure au cours de l'utilisation de l'outil de coupe. La présence du titane dans la couche superficielle des outils de coupe et dans le revêtement résistant à l'usure lui-même s'explique par les conditions du bombardement ionique qui permet d'appliquer le revêtement résistant à l'usure, notamment par la faculté des ions titane de s'incorporer dans la couche superficielle des outils de coupe lors de leur chauffage et de leur décapage précédant la formation de la couche du revêtement. Le titane est également présent dans les microvolumes du revêtement résistant à l'usure, où il est représenté par ses composés difficilement fusibles revêtant la forme de gouttelettes. L'obtention de la modification Oc , du titane, stable et équilibrée, est due au régime de chauffage des outils de coupe dans la chambre à vide, stade consécutif à l'application du revêtement; elle résulte également des conditions du recuit ultérieur de ce revêtement. Lors du chauffage des outils de coupe dans la chambre à vide jusqu'à la température de décomposition eutectoide au sein du système pseudobinaire fer-titane, il se produit une décomposition de la modification ss instable du titane en la modification ,stable et une série de phases instables intermédiaires de ce métal - C/', oS qui, au stade de recuit lors du chauffage à la température de transformation martensitique au sein du système pseudobinaire fer-titane, se convertissent elles aussi en modification o( stable de titane. La présence d'un gaz ou d'un mélange de gaz oxydoréducteur contenant de l'oxygène, notamment la présence d'oxygène lui-même, favorise elle aussi la formation de la modification aL stable de titane. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation. Le procédé proposé de fabrication d'outils de coupe consiste en ce qui suit. On fabrique d'abord des outils de coupe à partir d'un alliage de fer approprié, notamment à partir d'aciers à coupe rapide. Ensuite, les outils de coupe sont placés dans une chambre à vide renfermant une cathode réalisée avec le métal polymorphique ou son alliage entrant dans la composition du revêtement résistant à l'usure. Cette cathode est réalisée en titane ou ses alliages. Cela fait, on crée le vide dans la chambre et on y établit une décharge d'arc pour vaporiser la matière de la cathode. On met les outils de coupe sous une tension de polarisation s'échelonnant de 800 à 10.000V et on procède au réchauffage et au décapage de la surface des outils en la bombardant par des ions de la matière formant cathode au cours de la vaporisation. Les outils de coupe sont par ailleurs réchauffés jusqu'à une température qui évite leur radoucissement. Cette température est contrôlée par un pyromètre. Ensuite, la tension de polarisation appliquée à l'outil de coupe est réduite jusqu'à une valeur assurant la condensation de la matière vaporisée de la cathode sur la surface de l'outil de coupe. La valeur de cette tension est comprise entre 25 et 750 V. Simultanément, on admet dans la chambre à vide un réactif gazeux qui réagit sur la matière vaporisée de la cathode en formant un revêtement résistant à l'usure. En tant que réactif gazeux, on utilise l'azote, le méthane, un borane.Le réactif gazeux est amené à la chambre sous une pression allant de 6,6 à 6,6 10 5 mbar A l'issue de la formation d'un revêtement résistant à l'usure de l'épaisseur requise, déterminée par la durée de l'admission du réactif gazeux, on amène dans la chambre à vide un gaz ou un mélange de gaz oxydoréducteur contenant de l'oxygène, en maintenant dans la chambre à vide la pression dans les mêmes limites qu'au cours de l'admission du réactif gazeux. En tant que gaz ou mélange de gaz oxydoréducteur contenant de l'oxygène, on utilise le plus souvent de l'air, mais on peut également utiliser d'autres gaz, notamment le gaz carbonique ou l'oxyde d'azote. Simultanément avec l'admission dans la chambre à vide d'un gaz ou d'un mélange oxydoréducteur contenant de l'oxygène, on élève la tension de polarisation appliquée à l'outil de coupe jusqu'à une valeur égale à celle de la tension utilisée lors du décapage et du réchauffement, c'est-à-dire 800 à 10.000 V, et on réchauffe l'outil de coupe jusqu'à la température de décomposition eutectoide au sein du système pseudobinaire fer-titane. Les alliages du système pseudobinaire fer-titane se forment dans les couches supercicielles de l'outil de coupe au cours de son décapage et de son réchauffement par bombardement avec des ions de titane. Dans ce système, on entend par fer un acier d'une composition déterminée dans lequel a été fabriqué l'outil de coupe, et par titane le titane ou l'alliage de titane dans lequel a été fabriquée la cathode. A cette température, il se produit la décomposition de la modification p instable du titane, qui donne une série dephases intermédiaires, notamment cÇ' OC" , ainsi que la modification 0 Cette température atteinte, ce qui est établi à l'aide d'un pyromètre, on coupe l'admission du réactif gazeux et du gaz ou du mélange gazeux oxydoréducteur contenant de l'oxygène, on met hors tension l'outil de coupe, et on cesse la décharge d'arc. Cela fait, on soumet l'outil de coupe au recuit pratiqué dans n'importe quel dispositif de chauffage, notamment un four, dans une atmosphère d'un gaz ou d'un mélange gazeux oxydoréducteur contenant de l'oxygène, en opérant à la température de transformation martensitique au sein du système pseudobinaire fer-titane. Le gaz ou le mélange gazeux peuvent être les mêmes que lors du réchauffement consécutif à l'application du revêtement. A la température de transformation martensitique, il se produit le passage des phases intermédiaires des types 3C" i " sous la forme de la modification oC équilibrée de titane. La valeur de la température de transformation martensitique est également déterminée par voie expérimentale et dépend de la composition des constituants du système pseudobinaire; elle est comprise entre 150 et 3800C. La durée de maintien de l'outil dans les conditions du recuit dépend de la température. Plus elle est élevée et moindre est la durée de maintien. Toutefois, avec une durée de maintien inférieure à 10 minutes, la transformation martensitique dans les alliages du système pseudobinaire fer-titane ne se déroule pas à fond, alors qu'une durée de maintien supérieure à 40 minutes ne s'impose pas, car cette transformation s'effectue complètement dans ce délai. A l'issue du recuit, on refroidit l'outil jusqu'à la température normale. Pour mieux comprendre l'invention, on donne ci-après des exemples concrets de sa réalisation. EXEMPLE 1 On a fabriqué un lot de forets hélicoïdaux, au nombre de 10 et d'un diamètre de 5 mm, en un acier à coupe rapide de la composition suivante, en poids : 0,85% de C; 3,6% de Cr; 6,0% de W; 2,0% de V; 5,0% de Mo, le reste étant du fer. Les forets nettoyés d'impuretés et d'huile ont été placés dans la chambre à vide d'une installation connue en vue de l'application de revêtements résistant à l'usure par la méthode de condensation de la matière par bombardement ionique.On a fait le vide dans la chambre jusqu'à une pression résiduelle de 66 mbars, on a mis les forets sous une tension de polarisation de 1100 V, on a établi dans la chambre une décharge d'arc, on a vaporisé à l'aide de cette décharge une cathode fabriquée en titane et on a effectué un décapage de la surface des forets et son réchauffement à une température de 5200 C. Il en a résulté, dans les couches superficielles de l'outil, des alliages du système pseudobinaire fer-titane, dans lequel on entendait par fer un acier à coupe rapide de la composition indiquée ci-dessus. Cela fait, on a abaissé la tension de polarisation à 200 V et on a commencé à amener, dans la chambre, de l'azote, à titre de réactif gazeux. La pression dans la chambre était de 6,6 10 3 mbar . L'azote a été admis pendant une heure et on a formé sur la surface des forets un revêtement résistant à l'usure en nitrure de titane d'une épaisseur de 6 microns. Ensuite, on a élevé la tension de polarisation appliquée aux forets à une valeur de 1100 V, égale à celle pratiquée au cours du réchauffement et du décapage et, simultanément, on a commencé à amener de l'air à titre de mélange gazeux oxydoréducteur contenant de l'oxygène, en maintenant la pression régnant dans la chambre au même niveau. En procédant de la sortie, on a réchauffé les forets portant un revêtement résistant à l'usure jusqu'à une température de 500 C, c'est-à-dire celle de la décomposition eutectoide au sein du système pseudobinaire ci-dessus fer-titane. Cette température atteinte, on a couplé l'admission du réactif gazeux et de l'air, arrêté la décharge de l'arc, mis hors tension les forets et on les a refroidis dans la chambre jusqu'à la température normale. Ensuite,on a soumis les forets à un recuit. A cette fin, on a placé les forets dans un four, on les a chauffés dans une atmosphère d'air, utilisé comme mélange gazeux oxydoréducteur contenant de l'oxygène, jusqu'à une température de 300 C, c'est-à-dire celle de la transformation martensitique intervenant au sein dudit système pseudobinaire fer-titane, et on les a maintenus pendant 30 minutes à cette température. Cela fait, on a refroidi les forets à la température de la chambre.Les essais de résistance de forets de 5 mm de diamètre ont été effectués en perçant des trous dans un acier de la composition suivante, en poids : 0,42% à 0,49% de C, le reste étant du fer, sur une perceuse à colonne, en présence de n'importe quel lubrifiant liquide refroidissant, le régime de coupe étant le suivant : vitesse V = 45 m/mn, avance S = 0,18 mm/ trou, profondeur du forage e= 3d = 15 mm. Le critère du désaffûtage était le grincement du foret. Le nombre moyen de trous-percés avec un foret était de 330. EXEMPLE 2 On a fabriqué des forets comme à l'exemple 1 et bn a appliqué un revêtement résistant à l'usure comme à l'exemple 1, à cette différence près qu'en tant que matière formant cathode, on a utilisé un alliage de titane de la composition suivante, en poids : 1,4% de Al, 1,3% de Mn, le reste étant du titane. On a formé sur la surface des forets un revêtement résistant à l'usure d'une épaisseur de 6 microns, constitué de structures interstitielles à base de TiN. On a procédé ensuite comme dans l'exemple 1, à cette différence près qu'on a chauffé les forets à une température de 4800C, c'est-à-dire celle de la décomposition eutectoïde au sein du système pseudobinaire fer-titane, où l'on entend par fer un acier à coupe rapide de la composition indiquée, et par titane un alliage de titane formant cathode et répondant à la composition ci-dessus. Pendant le recuit, on a réchauffé les forets à la température de 2000C, c'est-à-dire celle de la transformation martensitique intervenant au sein du système pseudobinaire indiqué, en opérant pendant 40 minutes. Les essais de la résistance des forets ont été effectués comme à l'exemple 1. Le nombre moyen de trous percés avec un foret était de 315. EXEMPLE 3 On a fabriqué des forets et appliqué un revêtement résistant à l'usure comme à l'exemple 1, à cette différence près qu'en tant que matière formant cathode, on a utilisé un alliage de titane de la composition suivante, en poids : 2,5% de Al, 1,2% de Mn, le reste étant du titane. On a formé sur la surface des forets un revêtement résistant à l'usure d'une épaisseur de 6 microns, constitué de structures interstitielles à base de TiN. On a procédé ensuite comme à l'exemple 1, à cette différence près qu'on a réchauffé les forets à une température de 4900C, c'està-dire celle de la décomposition eutectoide intervenant au sein du système pseudobinaire fer-titane, où l'on entend par fer un acier à coupe rapide de la composition indiquée, et par titane un alliage de titane formant cathode et ayant la composition indiquée. Lors du recuit, on a réchauffé les outils de coupe jusqu'à une température de 2800C, c'est-à-dire celle de la transformation martensitique intervenant au sein du système pseudobinaire indiqué, et on l'a maintenue pendant 20 minutes. Les essais de la résistance des forets ont été effectués comme à l'exemple 1. Le nombre moyen de trous percés avec un foret était de 310. EXEMPLE 4 On a fabriqué des forets et appliqué un revêtement résistant à l'usure comme à l'exemple 1, à cette différence près qu'en tant que matière formant cathode, on a utilisé un alliage de titane de la composition suivante, en poids: 6% de Al, 3% de Sn, le reste étant du titane. On a formé, sur la surface des forets, un revêtement résistant à l'usure d'une épaisseur de 6 microns, constitué de structures interstitielles à base de TiN. On a procédé ensuite comme à l'exemple 1, à cette différence près qu'on a réchauffé les forets à la température de 3500C, c'est-à-dire celle de la décomposition eutectoide intervenant au sein du système pseudobinaire fer-titane, ou l'on entend par fer un acier à coupe rapide de la composition indiquée, et par titane un alliage de titane formant cathode et ayant la composition ci-dessus.Lors du recuit, on a porté les forets à la température de 3200C, c'est-à-dire celle de la transformation martensitique intervenant au sein du système pseudobinaire indiqué fer-titane, et on l'a maintenue pendant 20 minutes. Les essais des forets ont été effectués comme à l'exemple 1. Le nombre moyen de trous percés avec un foret était de 350. EXEMPLE 5 On a fabriqué des forets et appliqué un revêtement résistant à l'usure comme à l'exemple 1, à cette différence près qu'en tant que matière formant cathode, on a utilisé un alliage de titane de la composition suivante, en poids: 6% de Al, le reste étant du titane. On a formé un revêtement résistant à l'usure d'une épaisseur de 6 microns, constitué de structures interstitielles à base de TiN. Ensuite, on a élevé la tension de polarisation à 1100 V et, simultanément, on a commencé à admettre , dans la chambre à vide, du C02 à titre de gaz oxygéné oxydoréducteur.On a réchauffé les forets à une température de 4O00C, c'est-à-dire celle de la décomposition eutectoide intervenant au sein du système pseudobinaire fer-titane, où l'on entend par fer un acier à coupe rapide de la composition indiquée, et par titane un alliage de titane formant cathode et ayant la composition ci-dessus. Lors du recuit, on a réchauffé les forets, dans une atmosphère de C02, à une température de 29O0C, c'est-à-dire celle de la transformation martensitique intervenant au sein du système pseudobinaire indiqué fer-titane, et on a maintenu au four pendant 35 minutes. Les essais de la résistance des forets ont été effectués comme à l'exemple 1. Le nombre moyen de trous percés avec un foret était de 300. EXEMPLE 6 On a fabriqué des forets et appliqué un revêtement résistant à l'usure comme à l'exemple 1, à cette différence près qu'en tant que matière formant cathode, on a utilisé un alliage de titane de la composition suivante, en poids : 30% de Al, le reste étant du titane. On a formé un revêtement résistant à l'usure d'une épaisseur de 6 microns, constitué de structures interstitielles à base de TiN. Ensuite, on a élevé la tension de polarisation appliquée aux forets à 1100 V et, simultanément, on a commencé à admettre, dans la chambre à vide,du N20, à titre de gaz oxygéné oxydoréducteur.On a réchauffé les forets à une température de 48O0C, c'est-à-dire celle de la décomposition eutectoide intervenant au sein du système pseudobinaire fer-titane, ou l'on entend par fer un acier à coupe rapide de la composition indiquée, et par titane un alliage de titane formant cathode et ayant la composition ci-dessus. Lors du recuit, on a porté les forets, dans une atmosphère de N20, à une température de 38O0C,c'est-à-dire celle de la transformation martensitique intervenant au sein dudit système binaire, et on a maintenu au four pendant 10 minutes. Les essais de la résistance des forets ont été effectués comme à l'exemple 1. Le nombre moyen de trous percés avec un foret était de 306. EXEMPLE 7 On a fabriqué des forets et appliqué un revêtement résistant à l'usure comme à l'exemple 1, à cette différence près qu'en tant que matière formant cathode, on a utilisé un alliage de titane de la composition suivante 6% de Al, 4% de V, le reste étant du titane. On a formé un revêtement résistant à l'usure d'une épaisseur de 6 microns, constitué de structures interstitielles à base de TiN. On a procédé ensuite comme à l'exemple l, à cette différence près que les forets ont été portés à une température de 4500C, c'est-à-dire celle de la décomposition eutectoide intervenant au sein du système pseudobinaire fer-titane, où l'on entend par fer un acier à coupe rapide de la composition indiquée, et par titane un alliage de titane formant cathode et ayant la composition ci-dessus. Lors du recuit, on a porté les forets, dans une atmosphère de C02, à une température de 3100C, c'est-à-dire celle de la transformation martensitique intervenant au sein du système pseudobinaire indiqué fer-titane, et on a maintenu au four pendant 25 minutes. Les essais de la résistance des forets ont été effectués comme à l'exemple 1. Le nombre moyen de trous percés avec un foret était de 335. EXEMPLE 8 On a fabriqué des forets et appliqué un revêtement résistant à l'usure comme à l'exemple 1, à cette différence près qu'entant que matière formant cathode, on a utilisé un alliage de titane de la composition suivante, en poids: 8% de Al, 2% de Nb, 1% de Ta, le reste étant du titane, et qu'en tant que réactif gazeux, on a utilisé le méthane. On a formé un revêtement résistant à l'usure d'une épaisseur de 6 microns, constitué de structures interstitielles à base de carbure de titane. Ensuite, on a procédé comme à l'exemple 1, à cette différence près qu'on a réchauffé les forets à une température de 5000C, c'est-à-dire celle de la composition eutectoide intervenant au sein du système pseudobinaire fer-titane, où l'on entend par fer un acier à coupe rapide de la composition indiquée, et par titane un alliage de titane formant cathode et ayant la composition ci-dessus. Lors du recuit, on a réchauffé les forets à une température de 3200C, c'est-à-dire celle de la transformation martensitique intervenant au sein du système pseudobinaire fer-titane, et on a maintenu au four pendant 30 minutes. Les essais de la résistance des forets ont été effectués comme à l'exemple 1. Le nombre moyen de trous percés avec un foret était de 309. EXEMPLE 9 On a fabriqué des forets et appliqué un revêtement résistant à l'usure comme à l'exemple 1, à cette différence près qu'en tant que matière formant cathode, on a utilisé un alliage de titane de la composition suivante, en poids: 0,3% de Pd, le reste étant du titane, et en tant que réactif gazeux, un borane. On a formé un revêtement résistant à l'usure d'une épaisseur de 6 microns, constitué de structures interstitielles à base de diborure de titane. Ensuite, on a procédé comme à l'exemple 1, à cette différence près qu'on a réchauffé les forets à une température de 4900C, c'est-à-dire à celle de la décomposition eutectoide intervenant au sein du système pseudobinaire fer-titane, où l'on entend par fer un acier à coupe rapide de la composition indiquée, et par titane un alliage de titane formant cathode et ayant la composition ci-dessus. Lors du recuit, les forets ont été portés à une température de 3000C, c'est-à-dire celle de la transformation martensitique intervenant au sein du système pseudobinaire, et on l'a maintenue pendant 35 minutes. Les essais de la résistance des forets ont été effectués comme à l'exemple 1. Le nombre moyen de trous percés avec un foret était de 319. EXEMPLE 10 On a fabriqué 10 forets hélicoïdaux de 5 mm de diamètre en un acier de la composition suivante, en poids 1,0% de C; 6,0% de Cr; 1,3% de W; 0,5% de V, le reste étant du fer. Les forets nettoyés d'impuretés et d'huile ont été placés dans la chambre à vide d'une insta-llation connue en vue d'appliquer un revêtement résistant à l'usure par la méthode de condensation de la matière par bombardement ionique. On a créé le vide dans la chambre jusqu'à une pression résiduelle de 6,6 10 5 mbar , on a mis les forets sous une tension de polarisation de 900 V, on a établi dans la chambre une décharge d'arc et ona vaporisé la cathode fabriquée en un alliage de titane de la composition suivante, en poids : 6,5% de Al; 0,9% de Cr; 0,4% de Si; 0,6% de Fe; 0,1% de B, le reste étant du titane.On a effectué un décapage de la surface des forets et un réchauffement jusqu'à la température de 2000C. Il en a résulté, dans les couches superficielles des forets , la formation d'alliages du système pseudobinaire fer-titane, où l'on entend par fer un acier de la composition indiquée, et par titane un alliage de titane formant cathode et ayant la composition ci-dessus. Ensuite, on a abaissé la tension de polarisation à 80 V et on a commencé à amener dans la chambre de l'azote à titre de réactif gazeux. La pression résiduelle dans la chambre à vide était de 2,6 10 3 mbar On a formé, pendant une heure, sur la surface des forets, en faisant réagir l'azote et la matière vaporisée de la cathode, un revêtement résistant à l'usure d'une épaisseur de 6 microns à base de nitrure de titane.Cela fait, on a commencé à admettre, dans la chambre à vide, à titre mélange gazeux oxydoréducteur contenant de l'oxygène, de l'air, en maintenant dans la chambre la pression au même niveau. Simultanément, on a élevé la tension de polarisation appliquée aux forets à 900 V. On a réchauffé les forets à une température de 3500C, c'est-à-dire celle de la décomposition eutectoide intervenant au sein du système pseudobinaire fer-titane. Cette température atteinte, on a coupé l'admission du réactif gazeux et de l'air, on a cessé la décharge d'arc, on a mis les forets hors tension et on les a refroidis à la température normale. Ensuite, on a soumis les outils de coupe à un recuit. A cette fin, on les a placés dans un four et on les a chauffés dans, une atmosphère d'air à la température de 1500C, c'est-à-dire celle de la transformation martensitique intervenant au sein du système pseudobinaire fer-titane, et on a maintenu au four pendant 30 minutes. Cela fait, on a refroidi les forets à la température normale. Les essais de la résistance des forets ont été effectués comme à l'exemple 1, à cette différence près que la vitesse de coupe était de 32 m/mn, et la profondeur du perçage t = d = 5 mm. Le nombre moyen de trous percés avec un foret était de 70. REVENDICATION Procédé de fabrication d'outils de coupe en un alliage de fer portant un revêtement résistant à l'usure à base de structures interstitielles, du type consistant en ce que, dans une chambre à vide, on met les outils de coupe sous une tension de polarisation, on les réchauffe et on les décape en les bombardant des ions de la matière de la cathode, vaporisée sous l'effet d'une décharge d'arc, on abaisse la tension de polarisation à une valeur à laquelle se forme le revêtement résistant à l'usure et on forme le revêtement résistant à l'usure de l'épaisseur imposée en faisant réagir la matière vaporisée de la cathode avec un réactif gazeux admis dans la chambre à vide, après quoi on effectue un recuit des outils de coupe, caractérisé en ce qu'en tant que matière formant cathode, on utilise du titane ou un alliage de titane et qu'après la formation d'un revêtement résistant à l'usure de l'épaisseur prescrite, on élève la tension de polarisation à une valeur égale à celle pratiquée pour le réchauffement et le décapage et on commence à admettre, dans la chambre, un gaz oxygéné oxydoréducteur ou un mélange gazeux oxydoréducteur contenant de l'oxygène , en réchauffant les outils de coupe jusqu'à la température de décomposition eutectoide intervenant dans le système pseudobinaire fertitane, alors que le recuit des outils de coupe est effectué pendant 10 à 40 minutes au sein d'un gaz oxygéné oxydoréducteur ou d'un mélange gazeux oxydoréducteur contenant de l'oxygène à la température de transformation martensitique intervenant au sein du système pseudobinaire fer-titane;