Brevet FR2744138A1 — publié le 19970801

L'invention concerne l'utilisation d'un acier faiblement allié recouvert d'un revêtement obtenu par aluminiage pour la fabrication d'une pièce de la partie avant d'une ligne d'échappement d'un véhicule automobile et une pièce de la partie avant d'une ligne d'échappement en acier aluminié. La partie avant d'une ligne d'échappement d'un véhicule automobile qui joint le collecteur d'échappement du moteur du véhicule à un premier silencieux comporte généralement une tuyauterie avant comportant une bride qui est fixée sur le collecteur d'échappement et un pot catalytique qui comporte une enveloppe constituée de deux demi-coquilles dans laquelle est contenu un matériau catalyseur. La partie avant de la ligne d'échappement est traversée par des gaz dont la température peut être comprise entre 700 et 850 C. On utilise habituellement pour réaliser les pièces de la partie avant de l'échappement, c'est-à-dire la tuyauterie avant et les demi-coquilles de l'enveloppe du pot catalytique, un acier inoxydable ferritique conte- nant 12 ou 17 % de chrome. De tels aciers ferritiques ont un prix de revient relativement élevé, ce qui augmente le coût de construc- tion des lignes d'échappement. On connaît d'autre part un procédé appelé alumi- niage, pour recouvrir la surface d'un acier d'une couche renfermant de l'aluminium et assurant la protection de l'acier contre l'oxydation à haute température. La couche de revêtement de l'acier peut être ob- tenue au trempé, par défilement d'une bande de tôle soi- gneusement désoxydée, dans un bain d'aluminium fondu qui peut renfermer des éléments d'alliage tels que le sili- cium. On a déjà proposé de réaliser certaines pièces d'une ligne d'échappement d'un véhicule automobile en acier aluminié. Cependant, on n'a jamais proposé jusqu'i- ci de remplacer des aciers inoxydables ferritiques utili- sés pour réaliser des pièces de la partie avant d'une ligne d'échappement recevant des gaz à très hautes températures par des aciers faiblement alliés recouverts d'une couche obtenue par aluminiage. Le but de l'invention est donc de proposer l'uti- lisation d'un acier faiblement allié recouvert d'un revê- tement obtenu par aluminiage pour la fabrication d'au moins une pièce de la partie avant d'une ligne d'échappe- ment d'un véhicule automobile communiquant avec le col- lecteur d'échappement du moteur du véhicule. Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux figures jointes en annexe, l'utilisation d'un acier faiblement allié aluminié pour réaliser des pièces de la partie avant d'une ligne d'échappement d'un véhicule automobile et les pièces d'échappement obtenues. La figure 1 est une vue représentant une partie de la tuyauterie avant d'une ligne d'échappement d'un véhicule automobile. La figure 2 représente, en vue latérale, la tuyauterie avant et le pot catalytique d'une ligne d'é- chappement d'un véhicule automobile. La figure 2A est une vue en coupe suivant A-A de la figure 2. Sur la figure 1, on a représenté la tuyauterie avant 1 d'une ligne d'échappement d'un véhicule automo- bile dont la forme est adaptée aux caractéristiques du véhicule automobile et qui comporte une bride 2 de rac- cordement au collecteur d'échappement du moteur du véhi- cule. A son autre extrémité, la tuyauterie 1 est reliée à une seconde bride 3 assurant la jonction de la tuyaute- rie avant avec un second élément de l'échappement qui peut être un pot catalytique. Sur les figures 2 et 2A, on a représenté la partie avant d'un échappement d'un véhicule automobile qui comporte une tuyauterie avant 4 reliée, à l'une de ses extrémités, à une bride 5 de raccordement au collec- teur d'échappement du moteur du véhicule et, à son autre extrémité, à une bride de raccordement à un pot catalyti- que 6 qui comporte une enveloppe 6a en tôle constituée de deux demicoquilles assemblées l'une avec l'autre. Le pot catalytique est entouré d'un écran thermique et renferme un corps en matériau catalyseur. Les pièces d'échappement telles que la tuyauterie avant 1 représentée sur la figure 1, la tuyauterie 4 et l'enveloppe 6a du pot catalytique de la ligne d'échappe- ment représentée sur la figure 2 sont destinées à rece- voir des gaz à très hautes températures (températures supérieures à 700 C) et sont généralement réalisées en un acier inoxydable ferritique tel que par exemple l'acier 1.4512 à très faible carbone et à 12 % de chrome. L'uti- lisation de tubes en acier ferritique pour constituer la tuyauterie avant de l'échappement et de pièces en tôle en acier ferritique formées pour constituer les demi-coquil- les de l'enveloppe du pot catalytique augmente considéra- blement le prix de revient de la ligne d'échappement, du fait du coût élevé de l'acier ferritique. Selon l'invention, on réalise au moins une pièce de la partie avant de la ligne d'échappement d'un véhi- cule automobile en utilisant un acier faiblement allié recouvert par un revêtement réalisé par aluminiage. Les aciers faiblement alliés qui ont une teneur totale en éléments d'alliage de l'ordre de quelques pour- cents sont d'un prix de revient nettement inférieur aux aciers ferritiques qui renferment une proportion élevée de chrome. Pour réaliser la tuyauterie avant d'une ligne d'échappement et/ou les coquilles de l'enveloppe du pot catalytique, on a utilisé un acier faiblement allié de la société SOLLAC renfermant, en poids, au moins 0,5 % de chrome, au moins 0,5 % d'aluminium ainsi que du titane et du niobium. L'acier faiblement allié sous forme de tubes ou de tôles est soumis à un traitement d'aluminiage. L'aluminiage de l'acier est réalisé au trempé dans un bain d'aluminium renfermant du silicium. La tôle ou pièce d'acier faiblement alliée soi- gneusement désoxydée est plongée dans le bain d'aluminium renfermant du silicium à une température contrôlée. La pièce ou tôle revêtue d'une couche d'aluminium renfermant du silicium est utilisée pour la réalisation d'au moins une pièce de la partie avant d'une ligne d'é- chappement de véhicule automobile et en particulier pour la réalisation de la tuyauterie avant et des demi-coquil- les de l'enveloppe du pot catalytique. Il s'est avéré que l'utilisation d'acier aluminié à la place d'acier inoxydable ferritique à 12 ou 17 % de chrome permet de réaliser une économie d'au moins 10 % sur le coût des matières utilisées pour la fabrication de la partie avant de la ligne d'échappement d'un véhicule automobile. En outre, les pièces de la partie avant de la ligne d'échappement résistent parfaitement à l'oxydation à la température des gaz d'échappement et à l'attaque corrosive par les gaz traversant la partie avant de l'échappement. L'invention ne se limite pas au mode de réalisa- tion qui a été décrit. C'est ainsi qu'on peut utiliser un acier faible- ment allié ayant une composition différente de celle qui a été indiquée plus haut et qu'on peut réaliser l'alumi- niage en utilisant un bain différent d'un bain d'alumi- nium renfermant du silicium. L'invention s'applique à la fabrication de toute pièce de la partie avant d'une ligne d'échappement d'un véhicule automobile. REVENDICATIONS 1.- Utilisation d'un acier faiblement allié recouvert d'un revêtement obtenu par aluminiage pour la fabrication d'au moins une pièce (1, 4, 6a) de la partie avant d'une ligne d'échappement d'un véhicule automobile communiquant avec un collecteur d'échappement du moteur du véhicule. 2.- Utilisation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'acier faiblement allié renferme en poids, au moins 0,5 % de chrome et 0,5 % d'aluminium ainsi que du titane et du niobium. 3.- Utilisation selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 2, caractérisée en ce que le revêtement de l'acier faiblement allié renferme de l'aluminium et du silicium. 4.- Utilisation selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisée en ce que le revêtement est obtenu au trempé, par défilement de l'acier faiblement allié dans un bain renfermant de l'aluminium et du silicium. 5.- Pièce de la partie avant d'une ligne d'échap- pement d'un véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle est constituée par un acier faiblement allié re- couvert par une couche de revêtement obtenue par alumi- niage au trempé. 6.- Pièce suivant la revendication 5, caractéri- sée en ce que la couche de revêtement de l'acier faible- ment allié renferme de l'aluminium et du silicium. 7.- Pièce suivant l'une quelconque des revendica- tions 5 et 6, caractérisée en ce que l'acier faiblement allié renferme en poids au moins 0,5 % de chrome et 0,5% d'aluminium ainsi que du titane et du niobium. 8.- Pièce suivant l'une quelconque des revendica- tions 5 à 7, caractérisée en ce qu'elle présente une forme tubulaire et constitue une tuyauterie (1, 4) de la partie avant de la ligne d'échappement d'un véhicule automobile. 9.- Pièce suivant l'une quelconque des revendica- tions 5 à 7, caractérisée en ce qu'elle constitue une demi-coquille de l'enveloppe (6a) d'un pot catalytique (6) de la ligne d'échappement d'un véhicule automobile.