Brevet FR2823766A1 — publié le 20021025

formés entre l'anticorps et le polypoptide. La présente invention concerne une courroie en acier maraging pour dispositif de transmission continûment variable. On connat des dispositifs de transmission continûment variable pour véhicules automobiles constitués de deux poulies dont la largeur de gorge est variable et qui sont reliées par une courroie de section trapézodale. Dans de tels dispositifs, lorsque la largeur de gorge d'une poulie varie, la distance de la courroie à l'axe de la poulie varie, il en résulte que le diamètre effectif de la poulie varie. En faisant varier simultanément la largeur des gorges des deux poulies, on fait varier les diamètres effectifs des deux pouiies, et, de ce fait, on fait varier le rapport de o réduction du dispositif. Dans les dispositifs qui viennent d'être décrits, la courroie est constituée d'une pluralité de cavaliers de forme généralement trapézodale disposés les uns contre les autres et maintenus par deux anneaux feuilletés constitués chacun d'une pluralité d'anneaux embo'^tés les uns dans les autres et constitués chacun d'un ruban mince refermé sur luimême et dont les extrémités sont solidarisées par soudage. Cette constitution permet d'obtenir à la fois la résistance mécanique et la souplesse nocessaire. Chaque ruban a une épaisseur d'environ 180,um et une largeur de quelques dizaines de millimètres, constitué d'un acier maraging traité pour avoir une résistance à la traction supérieure à 1800 MPa. Ces anneaux travaillent en frottement et en fatigue, et, lorsqu'on veut augmenter la puissance transmissible par le dispositif, on se heurte à un problème de résistance mécanique des anneaux. Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient en proposant des anneaux en acier maraging dont la résistance à la fetigue est améliorée. A cet effet, I'invention a pour objet un anneau constitué d'un ruban en acier maraging dont les extrémités sont raccordées par soudage afin de former une boucle destiné à fabriquer une courroie pour dispositif de transmission continûment variable du type comprenant une pluralité de cavaliers portés par une pluralité d'anneaux embo^'tés les uns dans les autres. Ledit anneau est durci par grenaillage de o précontrainte sur au moins une de ses deux faces. De préférence, I'au moins une face durcie par grenaillage est nitrurce. En général, I'anneau a une épaisseur comprise entre 100,um et 300gm et l'épaisseur de l'au moins une couche durcie est inférieure à 50,um. De préférence, I'au moins une couche durcie a une dureté superticielle supérieure à 900HV et comporte une contrainte résiduelle de compression supérieure à 500MPa. Par exemple l'acier maraging comprend, en poids, de 13% à 22% de nickel, jusqu'à,18% de cobalt, de 3% à 12% de molybdène, jusqu'à 2% de titane, jusqu'à 3% d'aluminium, le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration. L'invention concerne également un procédé pour réaliser un anneau pour une courroie selon lequel: - on réalise un anneau à l'aide d'un ruban en acier maraging, - on durcit l'anneau par vieillissement, - et on effectue un grenaillage de précontrainte sur au moins une face de l'anneau avec un taux de recouvrement supérieur à 100%. Eventuellement, avant le grenaillage, on nitrure au moins une face de l'anneau. L'invention va maintenant être décrite plus en détails, mais de façon non limitative. Deux modes de réalisation sont possibles. Dans un premier mode de réalisation chaque anneau est constitué d'un ruban en acier maraging d'épaisseur comprise entre 100'um et 300m et de largeur d'environ 10 mm. Le ruban est refermé sur lui même en soudant ses deux extrémités de façon à former un anneau. L'anneau est alors soumis à un traitement thermique de trempe après chauffage au dessus de 800 C pendant 1 heure puis à un traitement thermique de vieillissement (ou de durcissement) par chauffage pendant 2 à 4 heures entre 480 C et 510 C, ce qui permet d'obtenir une dureté en surface comprise entre 600 HV et 800 HV, selon la nature de l'acier maraging. Après le traitement thermique de durcissement, le ruban est soumis à un grenaillage de précontrainte, avec un taux de recouvrement supérieur à 100% et pouvant dépasser 500%. Ce traitement de grenaillage engendre d'une part un écrouissage de la surface, sur une profondeur de l'ordre de 50 m, qui se tradu it par un durcissement de la surface pouvant conduire à une dureté supérieure à 800 HV et pouvant dépasser 1050 HV, et d'autre part la présence de contraintes résiduelles de compression dont l'amplitude peut dépasser 500 MPa au voisinage de la surface. La dureté superficielle permet aux anneaux d'avoir une bonne résistance à l'usure et à la fatigue de contact. Les contraintes résiduelles de compression permettent d'améliorer la résistance à la fatigue. Ce traitement de grenaillage a l'avantage de ne pas détériorer la ductilité des bandes. Dans un autre mode de réalisation, avant d'effectuer le traitement de grenaillage de précontrainte, les anneaux sont durcis par nitruration sur une profondeur de quelques dizaines de um. La nitruration est réalisée de telle sorte que la couche nitrurce est une couche de diffusion constituée de nitrures précipités dans le substrat. Cette couche ne comporte pas de couche de combinaison constituée uniquement de nitrures. Ce traitement de nitruration a l'avantage d'augmenter la dureté superficielle. La combinaison d'un traitement de grenaillage de précontrainte et de nitruration a l'avantage de permettre d'obtenir des anneaux non seulement durs en surface, mais encore, ayant une bonne ductilité, ce qui n'est pas le cas d'une nitruration seule qui détériore sensiblement la ductilité. Le choix du traitement par grenaillage seul ou par une combinaison d'un grenaillage et d'une nitruration, dépend de la nature de l'acier maraging. A titre de premier exemple, on a réalisé des rubans de 180,um d'épaisseur en acier maraging dont la composition chimique comprend, en poids, 18,44% de nickel, 8,93% de cobalt, 4,96% de molybdène, 0,46% de titane, 0,12% d'aluminium, le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration. Sur ces rubans, on a effectué un traitement thermique (TD) constitué d'une trempe après chauffage à 830 C pendant 1 heure et d'un vieillissement constitué d'un maintien de 2 à 4 heures entre 480 C et 510 C. Sur certains rubans, on a effectué un traitement de nitruration gazeuse (par exemple, environ 1 heure à environ 440 C dans l'ammonisque) et pour certains on a complété ce traitement par un grenaillage. On a réalisé trois types de grenaillages: A, avec un taux de recouvrement de 100%; B. avec un taux de recouvrement de 300%; C, avec un taux de recouvrement de 500%. Pour ces rubans, on a mesuré les caractéristiques de traction (Eo,2, Rm, A%), de dureté en surface (HV surface) et à c_ur (HV c_ur) et les contraintes résiduelles de compression en surface (). On a obtenu les résultats reportés au tableau 1. Ces résultats montrent notamment que, pour l'acier concerné qui correspond à un acier maraging conventionnel de niveau 250 ksi, la nitruration seule, même si elle permet d'obtenir une dureté et une contrainte superficielle suffisantes, conduit à une ductilité faible, alors que, le traitement de nitruration et grenaillage permet d'obtenir à la fois la dureté, les contraintes superficielles et la ductilité suffisantes. Par ailleurs, des essais effectués sur des bandes traitées thermiquement et durcies par g renaillage, mais sans n itru ration, montrent qu'en l'absence de nitru ration, la dureté superficielle ne dépasse pas 850HV, ce qui est insuffisant. Tableau 1 Eo,2 MPa Rm MPa A% HV surface HV coeur a MPa Ep. couche TD 1897 1944 6,1 650-700 650-700 - TD + nitrur. 1845 2003 0,51 900-1000 650-750 - 610 35,um TD+ nitrur. + grenaillage A 195 1 2 1 5 1 8, 7 900- 1 050 650-700 - 720 45p m TD+ nitrur. + grenaillage B 1922 2115 9,4 950-1100 650-700 - 880 45gm TD+ nitrur. + grenaillage C 1916 2119 7,7 950-1050 650-700 - 950 60gm A titre de second exemple, on a réalisé des rubans de 18OIJm d'épaisseur en acier maraging dont la composition chImique comprend, en poids: 15% de nickel, 9,91% de molybdène, 2,16% d'aluminium, le reste étant du fer et des impuretés 0 résultant de l'élaboration. Les rubans ont été traités par trempe après chauffage d'1 heure à 1050 C et vieillies par maintien pendant 4 heures à 510 C. Certains rubans ont été grenaillés avec des taux de recouvrement de 100% (A), de 300% (B) et de 500% (C). Comme dans l'exemple précédent, on a mesuré les caractéristiques mécaniques, le dureté en surface, I'épaisseur de la couche affectée et les contraintes résiduelles de compression au voisinage de la surface. Les résultats obtenus reportés au tableau 2. Tableau 2 Eo,2 MPa Rm MPa A% HV surface HV coeur MPa Ep. couche TD 1792 1903 4,9 850-890 850 - TD + nitrur. 1820 0,16 TD + grenaiitage A 2219 2314 2,8 950-1050 850 800 50,um TD + grenaiiiage B 2167 2302 3,4 950-1100 850 - 840 75m TD + grenaiiiage C 960 905 - 900 90gm Ces résultats montrent qu'avec cet acier maraging, en ne faisant qu'un grenaillage, on obtient en surface une dureté suffisante et une bonne ductilité, alors qu'avec un traitement de nitruration seul, la ductilité est considérablement réduite. Aussi bien avec les rubans de l'exemple 1, nitrurés et grenaillés, qu'avec les rubans grenaillés de l'exemple 2, on pout réaliser des courroies qui ont une durée de vie satisfaisante lors de l'utilisation dans des dispositifs de transmission continûment variables de forte puissance. REVENDICATIONS 1 - Anneau constitué d'un ruban en acier maraging dont les extrémités sont raccordées par soudage afin de former une boucle destiné à fabriquer une courroie pour dispositif de transmission continûment variable du type comprenant une pluralité de cavaliers portés par une pluralité d'anneaux embo^,tés les uns dans les autres, caractérisé en ce que led it an neau est d u rci par g renaillage de précontrainte sur au moins une de ses deux faces. 2 - Anneau selon la revendication 1 caractérisé en ce que i'au moins une face Jo durcie par grenaillage est nitrurée. 3 - Anneau selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que son épaisseur est comprise entre 100m et 300,um et en ce que l'épaisseur de l'au moins une couche durcie est inférieure à 50,um. 4 - Anneau selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'au moins une couche durcie a une dureté superficielle supérieure à 900HV. - Anneau selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'au moins une couche durcie comporte une contrainte résiduelle de compression supérieure à 500MPa. 6 - Anneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que l'acier maraging comprend, en poids, de 13% à 22% de nickel, jusqu'à 18% de cobalt, de 3% à 12% de molybdène, jusqu'à 2% de titane, jusqu'à 3% d'aluminium, le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration. 7 - Procédé pour réaliser un anneau selon la revendication 1 caractérisé en ceque: - on réalise un anneau à l'aide d'un ruban en acier maraging, on du rcit l'anneau par vieillissement, - et on effectue un grenaillage de précontrainte sur au moins une face de l'anneau avec un taux de recouvrement supérieur à 100%. 8 - Procédé pour réaliser un anneau selon la revendication 2 caractérisé en ce que: - on réalise un anneau à l'aide d'un ruban en acier maraging, on durcit l'anneau par vieillissement, - on nitrure au moins une face de l'anneau, et effectue un grenaillage de précontrainte sur l'au moins un face nitrurée de