Brevet FR2941637A1 — publié le 20100806

La présente invention concerne un procédé pour la fabrication d'une pièce moulée en acier moyennant l'utilisation d'une poudre à fritter à base de fer qui contient au moins un métal non ferreux qui est choisi parmi un groupe comprenant le manganèse, le chrome, le silicium, le molybdène, le cobalt, le vanadium, le bore, le béryllium, le nickel et l'aluminium, le reste étant constitué de fer avec les impuretés inévitables, dues à la fabrication, comprenant les étapes de mise à disposition de la poudre à fritter, de compression de la poudre à fritter dans un moule pour donner un pièce crue, de frittage de la pièce crue sous une atmosphère réductrice, suivi d'un refroidissement et d'une trempe, ainsi qu'une pièce moulée frittée avec un corps de pièce moulée consistant au moins partiellement en une poudre à fritter à base de fer qui contient au moins un métal non ferreux qui est choisi parmi un groupe comprenant le manganèse, le chrome, le silicium, le molybdène, le cobalt, le vanadium, le bore, le béryllium, le nickel et l'aluminium le reste étant constitué de fer avec les impuretés inévitables, dues à la fabrication. Pour éviter des gauchissements resp. des déformations lors du brusque refroidissement de pièces métalliques avec de l'eau ou de l'huile, le document DE 11 2004 001 875 T5 propose un procédé pour la fabrication d'une pièce individuelle mince, comprenant les étapes de réchauffage de la pièce individuelle mince suivi de l'exécution d'un processus de transformation par trempe, puis isotherme sur la pièce mince pendant une définition de la taille avec des moules de pressage moyennant l'utilisation desdits moules de pressage comme moyens de refroidissement de la pièce individuelle mince. De préférence, on fabrique ainsi des pièces en acier qui contiennent au moins 0,4 % en poids de carbone. Par un maintien isotherme, la structure est transformée en une structure bainite. On utilise un acier S53C au carbone-nickel et un acier avec une composition améliorée dans ses propriétés de trempe et qui peut atteindre une dureté suffisante par un refroidissement lent, cet acier contenant 0,7 % en poids de carbone, 1 % en poids de silicium, 0,6 % en poids de manganèse, 1,5 % en poids de chrome et 0,3 % en poids de molybdène. LE document DE 11 2004 001 875 T5 décrit aussi une transformation martensitique par refroidissement continu, toutefois il s'ensuit un recuit à 150 °C pendant 120 minutes. La structure bainite est préférée, car d'après les explications dans le document DE 11 2004 001 875 T5, il en résulte en comparaison avec une structure martensitique une déformation de trempe moindre, la résilience est atteinte sans nécessiter un recuit et un changement secondaire de dimensions est inhibé. Le procédé d'après le document DE 11 2004 001 875 T5 a l'inconvénient que, soit les moules de pressage doivent être refroidis à l'air relativement longtemps après la trempe des pièces, soit un conditionnement thermique du moule lui-même est nécessaire, par quoi une plus grande dépense de moyens est nécessaire pour la fabrication du moule et pour son exploitation. L'objectif de la présente invention est de proposer un procédé pour la fabrication de pièces frittées durcies de précision, respectivement une pièce frittée elle-même fabriquée selon ce procédé. Cet objectif de l'invention est atteint par le procédé spécifié au début de la présente description, dans lequel la proportion des métaux non ferreux dans la poudre devant être frittée est choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 1 % en poids et une limite supérieure de 60 % en poids et dans lequel la poudre devant être frittée est frittée pour donner au moins à peu près complètement une structure austénitique, et dans lequel le durcissement est effectué par sollicitation mécanique de la pièce moulée en acier moyennant au moins une transformation partielle de la structure austénitique en une structure martensitique, ainsi que, indépendamment de cela, par ladite pièce moulée frittée, dans laquelle la proportion totale dudit au moins un métal non ferreux dans la poudre devant être frittée est choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 1 % en poids et une limite supérieure de 60 % en poids, et pour laquelle le corps de la pièce moulée présente au moins à la surface ou dans les zones proches de la surface, respectivement dans les zones de la surface subissant une charge accrue, une structure martensitique produite par la déformation. Normalement, il appartient au déroulement du processus de fabrication de pièces frittées de haute précision qu'après le frittage soit effectué un post-traitement sans enlèvement de copeaux, par exemple par calibrage. Pour cela, ces pièces frittées sont placées dans une matrice de calibrage et, par l'exercice d'une pression, sont mises à leur forme définitive. Le procédé selon l'invention offre ce faisant l'avantage qu'avec ce calibrage, respectivement ce formage mécanique, le durcissement en surface est effectué en même temps, de telle sorte que dans le déroulement du processus, une étape supplémentaire du procédé pour le durcissement peut être économisée. En outre, il est avantageux que le durcissement puisse être effectué sans sollicitation thermique supplémentaire de la pièce, moyennant quoi des phénomènes indésirables de recristallisation peuvent être évités. En outre, on peut aussi réaliser ainsi un avantage de coûts correspondant, d'une part par le raccourcissement des durées de cycle et d'autre part par la réduction des traitements thermiques. Ce faisant, il n'est pas non plus nécessaire de conditionner thermiquement, respectivement de refroidir, la matrice, respectivement le moule dans lequel s'effectue cette transformation martensitique par sollicitation mécanique, en particulier par pression, car une déformation de la pièce n'est de toute façon pas possible par suite de l'appui des surfaces de la pièce sur les surfaces du moule. Avec le procédé selon l'invention, on peut donc fabriquer aussi des pièces frittées d'une géométrie complexe sans déformation de la pièce. La proportion, rapportée à la somme, dudit au moins un métal non ferreux dans la poudre devant être frittée à base de fer peut aussi être choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 5 % en poids et une limite supérieure de 55 % en poids, respectivement choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 18 % en poids et une limite supérieure de 27 % en poids. Pour l'accélération de la transformation martensitique, la sollicitation mécanique peut être effectuée à une pression qui correspond à la pression dans l'intervalle entre -10 % de la limite de pression et la résistance maximale à la pression du matériau respectif (mesurée selon DIN 50106) et/ou à une température qui est choisie pour des pièces moulées frittées sollicitées à froid dans un intervalle avec une limite inférieure de 20 °C (température ambiante) et une limite supérieur de 180 °C ou pour des pièces moulées frittées sollicitées à chaud dans un intervalle avec une limite inférieure de 180 °C et une limite supérieure de 550 °C. On peut donc ainsi atteindre un raccourcissement supplémentaire du temps de cycle, moyennant quoi la productivité peut être augmentée. La pression à laquelle est effectuée la sollicitation mécanique de la pièce frittée peut être aussi choisie en particulier dans un intervalle avec une limite inférieure qui correspond à la pression à -10 % de la limite de pression, et une limite supérieure qui correspond à la pression à +30 % de la limite de pression du matériau respectif (mesurée selon DIN 50106) respectivement dans un intervalle avec une limite inférieure qui correspond à la pression à -5 % de la limite de pression, et une limite supérieure qui correspond à la pression à +20 % de la limite de pression du matériau respectif (mesurée selon DIN 50106). En outre, la température pendant la sollicitation mécanique à froid peut être aussi choisie en particulier dans un intervalle avec une limite inférieure de 40 °C et une limite supérieure de 150 °C, respectivement dans un intervalle avec une limite inférieure de 60 °C et une limite supérieure de 100 °C. La température pendant la sollicitation mécanique à chaud peut en particulier aussi être choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 200 °C et une limite supérieure de 500 °C respectivement dans un intervalle avec une limite inférieure de 250 °C et une limite supérieure de 350 °C. Selon une variante de réalisation, il est prévu d'ajouter à l'atmosphère réductrice pour le frittage un gaz carburant ou qu'un gaz carburant soit utilisé comme atmosphère réductrice. On peut ainsi augmenter la teneur en carbone pendant le frittage, au moins dans les zones proches de la surface de la pièce crue, moyennant quoi la formation ultérieure de martensite est favorisée. Ce faisant, il peut être avantageux le cas échéant que le processus de frittage en soi soit effectué en deux étapes, en l'occurrence sous la forme d'un pré-frittage, lequel s'effectue à une température qui est en dessous de la température de la deuxième étape de frittage, et auquel fait suite un frittage à haute température. On peut ainsi réaliser des teneurs en carbone plus élevées sans le risque d'une rupture fragile lors de la déformation à effet durcissant, de telle sorte que, d'une façon générale, une résistance plus élevée de la pièce frittée est réalisable. Ce faisant, la température du pré-frittage peut être choisie par exemple dans un intervalle avec une limite inférieure de 60 % et une limite supérieure de 80 % de la température de la deuxième étape de frittage. Par exemple, le pré-frittage peut être effectué à une température choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 600 °C et une limite supérieure de 1000 °C et le frittage à haute température à une température choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 1100 °C et une limite supérieure de 1450 °C. Selon une autre variante de réalisation de l'invention, il est prévu que la pièce moulée en acier soit fabriquée avec une masse volumique maximale de 7,3 g/cm3, au moins dans le coeur. On peut ainsi réaliser une optimisation des propriétés de la pièce moulée en acier, en ce que cette dernière présente d'une part dans le coeur une certaine élasticité résiduelle, alors que les zones proches de la surface présentent par suite du durcissement au formage une résistance mécanique correspondante. D'autre part, il est ainsi possible de réduire le poids de la pièce moulée en acier. Par zones proches de la surface, on entend les zones qui vont dans la pièce jusqu'à une profondeur de 0,5 mm. À la place du gaz carburant ou en plus de celui-ci, il est avantageux pour l'augmentation de la proportion de carbone dans la poudre devant être frittée d'ajouter du graphite à la poudre devant être frittée, dans une proportion choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 0,1 % en poids et une limite supérieure de 5 % en poids. Ceci favorise une transformation martensitique au moins approximativement complète, au moins dans les zones proches de la surface. La proportion de graphite peut aussi être choisie en particulier dans un intervalle avec une limite inférieure de 0,1 % en poids et une limite supérieure de 3 % en poids, respectivement dans un intervalle avec une limite inférieure de 0,5 % en poids et une limite supérieure de 2 % en poids. Pour atteindre déjà dans la pièce crue des densités plus élevées, il est avantageux d'ajouter à la poudre à base de fer jusqu'à 8 % en poids d'auxiliaires de pressage et/ou jusqu'à 2 % en poids d'un liant, en particulier organique. On atteint ainsi en outre que par la calcination de cet auxiliaire lors du frittage ou pendant le pré-frittage, une porosité plus élevée soit produite dans la pièce frittée, ce qui simplifie la postcompaction pendant le calibrage. En particulier, le pressage de poudres frittées difficilement pressables en elles-mêmes, comme des poudres d'acier contenant du chrome, peut ainsi être simplifié. Au-dessus d'une somme de 10 % en poids de substances auxiliaires, la porosité peut devenir trop grande, moyennant quoi sous certaines circonstances, les densités finales réalisables de la pièce frittée finie peuvent être inférieures. Ce faisant, la proportion de l'auxiliaire de pressage peut atteindre aussi en particulier jusqu'à un maximum de 2,5 % en poids, respectivement jusqu'à un maximum de 1,5 % en poids et la proportion de liant jusqu'à un maximum de 0,75 % en poids, respectivement un maximum de 0,5 % en poids. D'une part pour une réduction de coûts, d'autre part pour une optimisation des propriétés, respectivement pour la fabrication de pièces frittées avec des propriétés contradictoires des matières premières utilisées, le procédé peut être effectué de telle sorte qu'une poudre à fritter supplémentaire soit versée dans le moule et soit pressée conjointement avec la poudre à fritter à base de fer, respectivement, selon une autre variante de réalisation du procédé, que l'on fabrique dans une première étape une pièce moulée semi-finie, que l'on place cette dernière dans le moule de pressage et qu'on la revête au moins par endroits de la poudre d'acier à base de fer, par exemple par pulvérisation, puis qu'on la fritte conjointement avec la poudre d'acier à base de fer, ou, selon une autre variante de réalisation, que l'on réalise dans une première étape une pièce moulée semi-finie en la poudre à fritter à base de fer et que l'on assemble dans une étape supplémentaire la pièce moulée semi-finie à une autre pièce moulée finie en une poudre à fritter différente de la poudre à fritter de la première pièce moulée semi-finie. Il est ainsi possible de revêtir de façon ciblée de poudre à fritter à base de fer les surfaces qui, lors de l'utilisation de la pièce frittée, sont soumises à une sollicitation plus élevée, et ensuite de les durcir par transformation martensitique, permettant donc une adaptation ciblée des propriétés aux nécessités respectives sur la pièce. Pour une meilleure compréhension de l'invention, cette dernière sera expliquée plus en détails à l'aide de la description détaillée ainsi que des exemples. En guise d'introduction, soulignons que des caractéristiques individuelles ou des combinaisons de caractéristiques dans les différents exemples de réalisation exposés et décrits peuvent constituer en elles-mêmes des solutions indépendantes, constituant une invention ou appartenant à l'invention. Toutes les spécifications concernant des intervalles de valeurs dans des descriptions matérielles doivent être comprises de telle sorte que ceux-ci englobent par là-même des intervalles partiels quelconques et tous les intervalles envisageables, par exemple la spécification 1 à 10 signifie que tous les intervalles partiels, partant de la limite inférieure 1 et de la limite supérieure 10 sont inclus, c.-à-d. tous les intervalles partiels commençant à une limite inférieure de 1 ou plus et finissant à une limite supérieure de 10 ou moins, par exemple 1 à 1, 7, ou 3,2 à 8,1 ou 5,5 à 10. Comme on l'a déjà mentionné en guise d'introduction, l'invention concerne la fabrication de pièces en acier fritté en un matériau austénitique, lequel forme de la martensite lors d'une déformation et ainsi durcit. Ce faisant, la surface peut être compactée, mais on peut aussi fabriquer des pièces qui ne subissent aucune compaction de la surface, ou la densité de surface peut même être diminuée. De préférence, la surface est toutefois compactée. Par le procédé selon l'invention s'ouvrent de nouvelles possibilités dans le formage de pièces frittées de haute précision supportant de fortes sollicitations. En cela, plusieurs variantes de procédé sont possibles pour la fabrication du corps pressé. Ainsi, des pièces complètes peuvent être pressées en la poudre à fritter à base de fer. En outre, il est aussi possible de fabriquer des pièces dites composites. Pour cela, deux ou plusieurs mélanges différents de poudres frittées peuvent être versés par exemple l'un après l'autre dans la matrice de pressage et être ensuite pressés ensemble, ou l'on fabrique une pièce composite par pressage multiétagé des poudres, en ce que par exemple une pièce semi-finie est pressée en partant d'une poudre à fritter différente de la poudre à fritter à base de fer, et le cas échéant qu'elle est aussi frittée, puis, dans une étape de pressage ultérieure, que la poudre à fritter à base de fer est pressée avec ladite pièce, puis frittée conjointement. Une autre possibilité de fabrication de pièces composites consiste à former en l'autre poudre à fritter des pièces crues proches du contour définitif par pressage de la poudre, pièces qui seront aussi frittées le cas échéant, et ensuite, par un procédé de revêtement ou de pulvérisation, connu de l'état de la technique, d'appliquer la poudre à fritter à base de fer au moins dans les zones de la pièce en acier, respectivement de la pièce moulée frittée, qui sont soumises lors de l'utilisation de la pièce à une sollicitation accrue, et de fritter ensuite cette pièce crue plaquée, le cas échéant frittée. Évidemment, il y a dans ce cas la possibilité que l'ensemble de la surface de la pièce crue soit revêtu de la poudre à base de fer. Mais à la place de la pièce crue proche du contour définitif, on peut aussi utiliser une pièce semi-finie en un matériau plein, qui n'a pas été fabriquée d'après un procédé par frittage mais par exemple par un procédé de coulée ou par un procédé d'estampage. Mais il est aussi possible d'assembler deux ou plusieurs pièces pressées dans des étapes de travail séparées au moyen de procédés connus, comme par exemple par assemblage à frittage, par brasage à frittage ou similaires. Lors de l'assemblage à frittage, il y a la possibilité d'assembler ensemble deux pièces crues ou deux pièces frittées ou une pièce frittée et une pièce crue, sachant que l'on peut aussi assembler plus de deux pièces, auquel cas la liste des possibilités pour deux pièces doit être adaptée en conséquence. Dans tous les cas, au moins une des deux ou de plusieurs pièces à assembler consistera au moins en partie en la poudre à fritter à base de fer, respectivement elle sera fabriquée en cette poudre. Il faut remarquer que l'autre poudre à fritter peut également être une poudre à fritter à base de fer, mais qu'elle présentera dans ce cas une composition différente. À côté de cela, on peut utiliser aussi comme autre poudre à fritter les poudres à fritter connues d'après l'état de la technique, par exemple à base de Cu, comme par exemple des bronzes. Moyennant un frittage adapté, il se forme dans les zones avec la poudre à fritter à base de fer la structure qui durcit lors d'une sollicitation mécanique. L'effet de durcissement repose sur le fait qu'après le frittage, on a une structure tendre, essentiellement austénitique, laquelle réagit à une sollicitation mécanique, en particulier par pression, et à la déformation qui en résulte par une transformation en une structure martensitique. Par cette transformation de structure, il se produit un durcissement de la zone déformée. La déformation peut être produite de différentes façons, par exemple par compression transversale (rouleaux transversaux) ou par compression axiale (rouleaux axiaux) ou par un post-pressage uni- ou multiétagé (par exemple calibrage) Les procédés de post-transformation les plus différents sont possibles. Description générale du processus : 1.) Mélangeage des poudres Pour des pièces composites en d'autres poudres frittées, ce mélange de poudres des parties de la pièce ne devant pas durcir à la déformation peut être préparé selon l'état de la technique. Pour cela, on peut utiliser par exemple des mélanges de poudres à base de fer avec en tout jusqu'à 10 % en poids d'éléments d'alliage métalliques non ferreux, le cas échéant jusqu'à 5 % en poids de graphite et/ou le cas échéant jusqu'à 3 % en poids d'auxiliaires de pressage et le cas échéant jusqu'à 0,5 % en poids de liants organiques. Ces mélanges sont préparés par exemple de façon conventionnelle à partir, comme matériau de base, de poudre de fer pur, respectivement de poudres de fer pré-alliées ou alliées moyennant l'addition d'éléments d'alliage et le cas échéant d'autres substances auxiliaires. Ou alors on réalise des mélanges mères préalables sous forme hautement concentrée, éventuellement aussi moyennant l'utilisation de la température et/ou de solvants, et on les mélange ensuite avec de la poudre de fer ou on ajoute directement les différents composants dans la poudre de fer. Comme liants, on peut utiliser des résines, des silanes, des huiles, des polymères ou des colles. Les auxiliaires de pressage sont entre autres des cires, des stéarates, des silanes, des amides, des polymères. Par d'autres éléments d'alliage non ferreux comme par exemple du chrome, du cuivre, du nickel, du manganèse, du silicium, du molybdène et du vanadium, les propriétés de telles pièces frittées en poudres à base de fer peuvent être améliorées en conséquence, comme cela est déjà connu pour les aciers de par l'état de la technique. Ainsi, on peut éviter, par exemple par 11 l'addition de molybdène dans l'alliage, la fragilité de recuit des aciers au chrome. Ainsi, la trempabilité et la résilience sont améliorées. En outre, on peut augmenter la résistance au fluage à haute température. Par du nickel, on peut améliorer la déformabilité à froid. Par le manganèse, on peut améliorer la résistance à la traction et la limite d'élasticité. À l'aide de silicium, on peut empêcher pendant le recuit la précipitation de cémentite depuis la martensite. Comme l'effet de principe de ces éléments d'alliage en eux-mêmes est connu d'après l'état de la technique, des explications supplémentaires sont ici superflues. La proportion d'éléments d'alliage non ferreux peut aussi être choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 0,2 % en poids et une limite supérieure de 8 % en poids, en particulier dans un intervalle avec une limite inférieure de 1 % en poids et une limite supérieure de 6 % en poids. Ce faisant, le cuivre peur être contenu en une proportion choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 0 % en poids et une limite supérieure de 6 % en poids, en particulier dans un intervalle avec une limite inférieure de 0,1 % en poids et une limite supérieure de 4 % en poids, de préférence dans un intervalle avec une limite inférieure de 0,2 % en poids et une limite supérieure de 2 % en poids. La proportion de chrome peut être choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 0 % en poids et une limite supérieure de 5 % en poids, en particulier dans un intervalle avec une limite inférieure de 0,1 % en poids et une limite supérieure de 4 % en poids, de préférence dans un intervalle avec une limite inférieure de 0,2 % en poids et une limite supérieure de 3 % en poids. La proportion de nickel peut être choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 0 % en poids et une limite supérieure de 8 % en poids, en particulier dans un intervalle avec une limite inférieure de 0,1 % en poids et une limite supérieure de 4 % en poids, de préférence dans un intervalle avec une limite inférieure de 0,2 % en poids et une limite supérieure de 2 % en poids. La proportion de manganèse peut être choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 0 % en poids et une limite supérieure de 10 % en poids, en particulier dans un intervalle avec une limite inférieure de 0,1 % en poids et une limite supérieure de 5 % en poids, de préférence dans un intervalle avec une limite inférieure de 0,2 % en poids et une limite supérieure de 2 % en poids. La proportion de molybdène peut être choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 0 % en poids et une limite supérieure de 3 % en poids, en particulier dans un intervalle avec une limite inférieure de 0,1 % en poids et une limite supérieure de 1,5 % en poids, de préférence dans un intervalle avec une limite inférieure de 0,2 % en poids et une limite supérieure de 0,85 % en poids. La proportion de silicium peut être choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 0 % en poids et une limite supérieure de 5 % en poids, en particulier dans un intervalle avec une limite inférieure de 0,1 % en poids et une limite supérieure de 2 % en poids, de préférence dans un intervalle avec une limite inférieure de 0,2 % en poids et une limite supérieure de 0,5 % en poids. La proportion de vanadium peut être choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 0 % en poids et une limite supérieure de 8 % en poids, en particulier dans un intervalle avec une limite inférieure de 0,1 % en poids et une limite supérieure de 2 % en poids, de préférence dans un intervalle avec une limite inférieure de 0,2 % en poids et une limite supérieure de 0,5 % en poids. La proportion de graphite peut aussi être choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 0 % en poids et une limite supérieure de 2 % en poids, en particulier dans un intervalle avec une limite inférieure de 0,1 % en poids et une limite supérieure de 1,5 % en poids, de préférence dans un intervalle avec une limite inférieure de 0,2 % en poids et une limite supérieure de 0,8 % en poids. Des mélanges typiques sont par exemple : ^ Fe (pré-allié avec 0,85 % en poids de Mo) + 0,1 % en poids à 0,3 % en poids de C + 0,4 % en poids à 1,0 % en poids d'auxiliaire de pressage et éventuellement de liant • Fe + 1 % en poids à 3 % en poids de Cu + 0,5 % en poids à 0,9 % en poids de C + 0,3 % en poids à 0,8 % en poids d'auxiliaire de pressage et éventuellement de liant • Astaloy CrM (poudre de fer pré-allié avec Cr + Mo) + 1 % en poids à 3 % en poids de Cu + 0,1 % en poids à 1 % en poids de C + 0,3 % en poids à 1,0 % en poids d'auxiliaire de pressage et éventuellement de liant. Mais toutes les autres compositions usuelles en technique de frittage sont aussi possibles. La poudre à fritter à durcissement par formage à base de fer ou les alliages correspondants sont mélangés par les techniques de mélangeage conventionnelles. Lors de la fabrication, il faut tenir compte des particularités dans les propriétés des poudres hautement alliées, en particulier du fait qu'il s'agit pour ces matières de matériaux très durs, mal, respectivement pas du tout pressables. On peut utiliser d'une part des ferro-alliages avec une teneur de jusqu'à au moins approximativement 60 % en poids d'un ou de plusieurs éléments d'alliage du groupe Mn, Cr, Si, Mo, Co, V, B, Be, Ni et Al. Ou alors, on utilise des poudres à base de fer pulvérisées à l'eau, au gaz ou à l'huile moyennant l'addition de teneurs similaires en un ou plusieurs éléments dudit groupe Mn, Cr, Si, Mo, Co, V, B, Be, Ni et N2008/11700 Al. La teneur totale en ces métaux non ferreux dans la poudre à fritter à base de fer peut aussi être choisie en particulier dans un intervalle avec une limite inférieure de 15 % en poids et une limite supérieure de 55 % en poids, en particulier dans un intervalle avec une limite inférieure de 20 % en poids et une limite supérieure de 50 % en poids, respectivement dans un intervalle avec une limite inférieure de 25 % en poids et une limite supérieure de 40 % en poids. Ce faisant, la proportion de manganèse dans le mélange prêt à presser de poudres à fritter à base de fer peut être choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 0 % en poids et une limite supérieure de 35 % en poids, en particulier dans un intervalle avec une limite inférieure de 5 % en poids et une limite supérieure de 25 % en poids, respectivement dans un intervalle avec une limite inférieure de 10 % en poids et une limite supérieure de 15 % en poids. La proportion de chrome dans le mélange prêt à presser de poudres à fritter à base de fer peut être choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 0 % en poids et une limite supérieure de 20 % en poids, en particulier dans un intervalle avec une limite inférieure de 4 % en poids et une limite supérieure de 15 % en poids, respectivement dans un intervalle avec une limite inférieure de 7 % en poids et une limite supérieure de 12 % en poids. La proportion de silicium dans le mélange prêt à presser de poudres à fritter à base de fer peut être choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 0 % en poids et une limite supérieure de 10 % en poids, en particulier dans un intervalle avec une limite inférieure de 1 % en poids et une limite supérieure de 8 % en poids, respectivement dans un intervalle avec une limite inférieure de 3 % en poids et une limite supérieure de 6 % en poids. 15 La proportion de molybdène dans le mélange prêt à presser de poudres à fritter à base de fer peut être choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 0 % en poids et une limite supérieure de 10 % en poids, en particulier dans un intervalle avec une limite inférieure de 2 % en poids et une limite supérieure de 8 % en poids, respectivement dans un intervalle avec une limite inférieure de 4 % en poids et une limite supérieure de 6 % en poids. La proportion de cobalt dans le mélange prêt à presser de poudres à fritter à base de fer peut être choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 0 % en poids et une limite supérieure de 10 % en poids, en particulier dans un intervalle avec une limite inférieure de 1 % en poids et une limite supérieure de 7 % en poids, respectivement dans un intervalle avec une limite inférieure de 2,5 % en poids et une limite supérieure de 5 % en poids. La proportion de vanadium dans le mélange prêt à presser de poudres à fritter à base de fer peut être choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 0 % en poids et une limite supérieure de 10 % en poids, en particulier dans un intervalle avec une limite inférieure de 2,4 % en poids et une limite supérieure de 8,1 % en poids, respectivement dans un intervalle avec une limite inférieure de 3,2 % en poids et une limite supérieure de 6,5 % en poids. La proportion de bore dans le mélange prêt à presser de poudres à fritter à base de fer peut être choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 0 % en poids et une limite supérieure de 5 % en poids, en particulier dans un intervalle avec une limite inférieure de 1 % en poids et une limite supérieure de 4 % en poids, respectivement dans un intervalle avec une limite inférieure de 2 % en poids et une limite supérieure de 3 % en poids. La proportion de béryllium dans le mélange prêt à presser de poudres à fritter à base de fer peut être choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 0 % en poids et une limite supérieure de 5 % en poids, en particulier dans un intervalle avec une limite inférieure de 1,5 % en poids et une limite supérieure de 4,3 % en poids, respectivement dans un intervalle avec une limite inférieure de 2,3 % en poids et une limite supérieure de 3,8 % en poids. La proportion de nickel dans le mélange prêt à presser de poudres à fritter à base de fer peut être choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 0 % en poids et une limite supérieure de 35 % en poids, en particulier dans un intervalle avec une limite inférieure de 5 % en poids et une limite supérieure de 25 % en poids, respectivement dans un intervalle avec une limite inférieure de 10 % en poids et une limite supérieure de 15 % en poids. La proportion d'aluminium dans le mélange prêt à presser de poudres à fritter à base de fer peut être choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 0 % en poids et une limite supérieure de 10 % en poids, en particulier dans un intervalle avec une limite inférieure de 2 % en poids et une limite supérieure de 7,8 % en poids, respectivement dans un intervalle avec une limite inférieure de 3,9 % en poids et une limite supérieure de 62 % en poids. Des mélanges appropriés sont par exemple : 18 % en poids de Mn + 2,5 % en poids d'Al + 3,5 % 30 en poids de Si + 0,5 % en poids de V + 0,3 % en poids de B, le reste étant du Fe ou 24 % en poids de Mn + 3 % en poids d'Al + 2,5 Gew.-0/0 de Si, le reste étant du Fe 35 ou 14 % en poids de Mn, 5 % en poids de Ni + 3 % en poids d'Al + 3 % en poids de Si, le reste étant du Fe. Ces mélanges sont dispersés et homogénéisés par des méthodes appropriées de mélangeage de la métallurgie des poudres. Il est aussi possible d'utiliser la technique de procédé des liants, connue d'après l'état de la technique, ou le processus connu de l'alliage par diffusion pour une distribution uniforme, spécialement des fractions fines de la poudre. 2) Pressage Les mélanges de poudres de fer préparés d'après les procédés cités ci-avant sont comprimés et mis en forme par un procédé de pressage coaxial. Ce faisant, il faut veiller à tenir compte dès la fabrication des moules de pressage des changements de forme et de configuration se produisant pendant les étapes suivantes du processus. Selon la densité en vrac et la densité théorique des mélanges de poudres, on applique des pressions de pressage de 600 MPa à 1200 MPa. Pour la fabrication de pièces composites en poudres conventionnelles avec des parties, respectivement des zones qui consistent en des alliages à durcissement par déformation, il est possible d'utiliser des techniques de remplissage à poudres doubles ou multiples. Avec ces méthodes, on réussit à introduire différentes poudres dans différentes zones du moule et à les mettre ensuite en forme ensemble par pressage des poudres. À l'aide de telles méthodes, il est aussi possible de placer des pièces frittées dans le moule de pressage de poudre et de les enrober ensuite de poudre pas pressage. Les corps pressés (appelés aussi pièces crues) obtenus de ces différentes façons sont le point de départ pour les étapes suivantes du processus. À la place des procédés de pressage coaxiaux, on peut aussi appliquer d'autres procédés de pressage, comme ils sont courants dans la technologie du frittage, c'est- à-dire aussi par exemple des procédés de pressage isostatiques, etc. 3.) Décirage et frittage Les corps pressés peuvent être pré-frittés par traitement thermique et le cas échéant moyennant l'action de gaz atmosphériques au moins partiellement carburants. En l'occurrence, on obtient des atmosphères réductrices par l'utilisation de mélanges azote-hydrogène avec jusqu'à 50 % en volume d'hydrogène. La teneur en hydrogène peut aussi être de 0 % en volume à 100 % en volume ou de 1 % en volume à 60 % en volume ou de 2 % en volume à 40 % en volume. En option, on peut aussi utiliser des gaz carburants (endogaz, méthane, propane et similaires). La température pour le pré-frittage peut être comprise par exemple entre 600 °C et 1050 °C, le temps de pré-frittage pouvant être compris par exemple entre 10 minutes et 2 heures. Par le pré-frittage, les liants et les lubrifiants organiques sont brûlés et une légère cohésion par frittage entre les particules est réalisée. Par la dissolution incomplète des différents éléments d'alliage, on peut ajuster un niveau de dureté plus bas. La dureté de la pièce frittée peut être réglée de préférence de telle sorte que lors du processus de compactage qui suit (calibrage), de hauts degrés de déformation avec jusqu'à 30% de surhauteur soient possibles. En particulier pour des duretés de moins de 140 HB 2,5/62,5, on a pu observer une formabilité surprenante. Des éléments d'alliage à affinité particulière pour l'oxygène, comme par exemple le Cr, sont difficiles à manipuler lors du pré-frittage. Par le choix des paramètres de processus dans les limites spécifiées, une formation massive d'oxyde pendant le pré-frittage peut être évitée au moins en grande partie, de telle sorte qu'elle ne se répercute pas négativement sur la formabilité. 19 Dans l'état pré-fritté, les poudres de base pré-alliées au Cr-Mo sont aussi mieux calibrables. Pendant le pré-frittage, il ne se produit un frittage des grains de poudre que dans une mesure limitée, ce qui conduit à la formation d'un assemblage par frittage plutôt faible. Par une température de pré-frittage de moins de 1100 °C, on peut en outre arriver à ce que le graphite ne diffuse que partiellement dans la matrice de fer. Les températures lors du frittage lui-même sont typiquement comprises entre 1100 °C et 1350 °C, ou plus selon le système d'alliage utilisé, le temps de frittage étant compris entre 10 minutes et 2 heures, en particulier entre 29 minutes et 60 minutes. Après le frittage, respectivement le pré-frittage, la pièce frittée est refroidie, ce pour quoi on règle de préférence une vitesse de refroidissement choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 10 °C/minute et une limite supérieure de 250 °C/minute, en particulier choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 30 °C/minute et une limite supérieure de 200 °C/minute, par exemple choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 50 °C/minute et une limite supérieure de 150 °C/minute. 4.) Transformation martensitique de structure Tous les procédés connus de formage sont applicables, comme on l'a déjà exposé ci-avant. Dans tous les cas, le formage vise à transformer par la déformation au moins en partie, de préférence à au moins 99 %, la structure essentiellement austénitique (laquelle existe au moins dans les zones de bordure) en martensite. La sollicitation mécanique à la pression peut être effectuée à une pression choisie dans un des intervalles cités précédemment. Le cas échéant, le formage peut aussi être effectué à une température plus élevée. Ce faisant, la température pour le formage à froid, respectivement à chaud, peut être choisie dans les intervalles cités précédemment. Pour cela, la pièce frittée peut être chauffée avant le formage et/ou on peut travailler avec un moule tempéré. Il est aussi possible qu'après le frittage, la pièce ne se refroidisse pas à la température ambiante mais à cette température pour le formage, de telle sorte qu'un conditionnement thermique supplémentaire de la pièce, respectivement du moule, n'est pas nécessaire. Par la sollicitation mécanique de la pièce frittée, on peut atteindre des duretés de surface entre 400 HV5 et 750 HV5. 5.) Post-traitement thermochimique Par suite des excellentes propriétés après le durcissement au formage, des traitements thermiques supplémentaires ne sont normalement pas nécessaires. Mai il est cependant possible d'effectuer en plus en option un traitement thermique (par exemple détrempe ou recuit) pour parfaire l'optimisation des propriétés. Auparavant, les pièces sont souvent dégraissées thermiquement. Si l'on utilise des matériaux à durcissement au frittage pour des pièces composites, on peut faire appel à un procédé non carburant, comme la trempe à induction. 6.) Transformation mécanique Tous les procédés mécaniques de post-transformation ou de plaquage connus d'après l'état de la technique sont 30 possibles. Exemple 1 : pignon compacté en surface : Composition de la poudre à fritter : 18 % en poids de Mn + 3,5 % en poids de Si + 2,5 % en poids d'Al + 35 0,5 % en poids de V + 0,3 % en poids de B + 1 % en poids d'auxiliaires de pressage, le reste étant du Fe Pression de pressage pour la fabrication de la pièce crue : 800 MPa (densité 6,8 g/cm3) Température pendant le frittage : 1280 °C Temps de frittage : 45 minutes Composition de l'atmosphère réductrice : N2/H2 (60 % en volume/40 % en volume) Compactage de la surface par roulage de la denture : pratiquement densité théorique jusqu'à une profondeur de 0,5 mm pour une dureté de la surface > 400 HV-5 Le pignon fritté fini a montré dans les tests dynamiques comparatifs des propriétés de résistance à la fatigue meilleures que des pignons frittés de même géométrie qui ont été fabriqués en une poudre à fritter conventionnelle et qui ont été cémentés après le compactage de la surface. Exemple 2 : pignon de chaîne composite compacté en surface avec surface fonctionnelle durcie au formage : Sur une pièce crue en poudre à fritter conventionnelle, on applique par pulvérisation sur la surface fonctionnelle une couche de poudre à fritter durcissable au formage et on fabrique par frittage une pièce composite, laquelle est ensuite partiellement compactée et mise ainsi en forme et durcie. Composition de la poudre à fritter pour la pièce de base : 2 % en poids de Cu + 0,7 % en poids de C + 0,8 % en poids d'auxiliaire de pressage, le reste étant du Fe Pression de pressage pour la fabrication de la pièce crue : 600 MPa (densité 6,9 g/cm3) Composition de la poudre à fritter pour la surface fonctionnelle : 14 % en poids de Mn + 5 % en poids de Ni + 3 % en poids d'Al + 3 % en poids de Si + 6 % en poids d'auxiliaire de pressage + 2 % en poids de liant, le reste étant du Fe Épaisseur de couche de la poudre à fritter pour la surface fonctionnelle après l'application par pulvérisation : 1,2 mm Température pendant le frittage : 1250 °C Temps de frittage : 45 minutes Composition de l'atmosphère réductrice : N2/H2 (95 % en volume/5 % en volume) Épaisseur de couche de la poudre à fritter pour la surface fonctionnelle après le frittage : 0,5 mm Compactage de la surface par roulage de la surface fonctionnelle : pratiquement densité théorique jusqu'à une profondeur de 0,2 mm pour une dureté de la surface > 400 HV-5 Le pignon de chaîne composite fini a montré par rapport à des pignons de chaîne fabriqués de façon conventionnelle une résistance à l'usure nettement améliorée. Les exemples de réalisation montrent les variantes de réalisation possibles du procédé selon l'invention, sachant que l'on doit remarquer ici que l'invention ne se limite pas aux variantes de réalisation spécialement illustrées de celle-ci, mais qu'au contraire diverses combinaisons des différentes variantes de réalisation et de la description sont aussi possibles et que ces possibilités de variation, compte tenu de l'enseignement sur les actions techniques par une invention objective, résident dans le savoir-faire de l'homme du métier actif sur ce domaine technique. REVENDICATIONS1. Procédé pour la fabrication d'une pièce moulée en acier moyennant l'utilisation d'une poudre à fritter à base de fer qui contient au moins un métal non ferreux, qui est choisi parmi un groupe comprenant le Mn, le Cr, le Si, le Mo, le Co, le V, le B, le Be, le Ni et l' Al, le reste étant formé de Fe avec les impuretés inévitables de par la fabrication, comprenant les étapes de mise à disposition de la poudre à fritter, de compression de la poudre à fritter pour donner une pièce crue dans un moule, de frittage de la pièce crue sous une atmosphère réductrice, suivie d'un refroidissement et d'un durcissement, caractérisé en ce que la proportion totale des métaux non ferreux dans la poudre à fritter est choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 1 % en poids et une limite supérieure de 60 % en poids et en ce que la poudre à fritter est frittée au moins à peu près complètement pour donner une structure austénitique et en ce que le durcissement est effectué par sollicitation mécanique de la pièce moulée en acier moyennant transformation au moins partielle de la structure austénitique en une structure martensitique. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sollicitation mécanique est effectuée avec une pression qui est au moins aussi grande que la pression à -10 % de la limite de pression du matériau respectif (mesurée selon DIN 50106). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sollicitation mécanique est effectuée à une température qui est choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 20 °C et une limite supérieure de 180 °C ou qui est choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 180 °C et une limite supérieure de 550 °C. 4. Procédé selon l'une quelconque desrevendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un gaz carburant est ajouté à l'atmosphère réductrice pour le frittage ou qu'un gaz carburant est utilisé comme atmosphère réductrice. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pièce moulée en acier est fabriquée avec une densité à coeur de 7,3 g/cm3 au maximum. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que du graphite est ajouté à la poudre à fritter en une proportion qui est choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 0,1 % en poids et une limite supérieure de 5 % en poids. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que jusqu'à 8 % en poids d'auxiliaires de pressage et/ou jusqu'à 2 % en poids d'un liant, en particulier organique, sont ajoutés à la poudre à base de fer. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'une poudre à fritter supplémentaire est versée dans le moule et qu'elle est pressée conjointement avec la poudre à fritter à base de fer. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que dans une première étape, une pièce moulée semi-finie est fabriquée, en ce que celle-ci est placée dans le moule et est revêtue au moins par endroits de la poudre d'acier à base de fer et en ce qu'elle est frittée ensemble avec la poudre d'acier à base de fer. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que dans une première étape, une pièce moulée semi-finie est fabriquée en la poudre à fritter à base de fer et en ce que la pièce moulée semi-finie est assemblée dans une étape ultérieure à une autre pièce moulée finie en une poudre àfritter différente de la poudre à fritter de la première pièce moulée semi-finie. 11. Pièce moulée frittée avec un corps de pièce moulée en une poudre à fritter à base de fer qui contient au moins un métal non ferreux, qui est choisi parmi un groupe comprenant le Mn, le Cr, le Si, le Mo, le Co, le V, le B, le Be, le Ni et l' Al, le reste étant formé de Fe avec les impuretés inévitables de par la fabrication, caractérisée en ce que la proportion totale dudit au moins un métal non ferreux dans la poudre à fritter est choisie dans un intervalle avec une limite inférieure de 1 % en poids et une limite supérieure de 60 % en poids et en ce que le corps de pièce moulée présente au moins à la surface ou dans les zones proches de la surface, respectivement dans les zones de la surface avec une sollicitation plus élevée, une structure martensitique obtenue par la déformation. 12. Pièce frittée selon la revendication 11, caractérisée en ce que le corps de pièce moulée est fabriqué en partie en une autre poudre à fritter, différente de la poudre à fritter à base de fer.