INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L'effet de ce phénomène cinétique est une augmentation apparente de la stabilité relative du monocarbure hexagonal si bien que ce carbure peut coexister dans un équilibre métastable (à court terme) avec MoCz et Mo3C2 a à une température bien supérieure à celle qu'on peut prévoir d'après le diagramme d'équilibre de la figure la. Ainsi, lorsque le carbure cubique ou pseudocubique est refroidi suffisamment vite à une température inférieure à 1700K afin que la nucléation et la croissance du graphite soient évitées, les produits initiaux des réactions de décomposition sont le monocarbure hexagonal et Mo2C (figure tic).
Une exposition prolongée du monocarbure à une température qui dépasse cette limite de stabilité à température élevée provoque une décompostion progressive en Mo2C et en graphite mais llexpérience indique que la phase, une fois formée, résiste à une exposition pendant plusieurs heures à 1500-1650K avant que la décomposition soit complète.
Les produits de transformation dépourvus de carbone sont obtenus par refroidissement des phases cubiques ou pseudocubiques à température élevée de façon rapide au-dessous de la température de décomposition péritectique de MoC, puis par transformation isotherme des carbures à température élevée en Mo2C et MoC à température de l'ordre de 1400 à 1420K.
Bien que les vitesses de transformation soient considérablement réduites à ces températures, la réaction est pratiquement complète en 10 h (figures 2a et 2b)o Le fait principal de la faible substitution du tungstène (inférieure à 20 atomes 56) dans le carbure de molybdène correspond à une extension rapide de la plage des deux phases Xt p vers les températures élevées si bien que des températures plus élevées de transformation peuvent entre choisies sans danger de formation de carbone libre par décomposition secondaire du monocarbure.Lorsque I1 échange ou le remplacement du tungstène augmente et dépasse 25 atomes 56 environ, la décomposition des carbures cubique et pseudocubique à température élevée devient très rapide et les phases ne sont conservées jusqu'à température ambiante que par une trempe très sévère.
Pour des vitesses de refroidissement pour lesquelles les carbures à température élevée riches en molybdène (moins de 25 atomes 56 de tungstène) sont pleinement conservés, les alliages de carbures correspondant à des remplacements de tungstène compris entre 30 et 55 atomes 56 ont des structures de décomposition à grains relativement gros (figure 3a), et les alliages contiennent aussi souvent du graphite libre provenant de la décomposition en dehors des conditions d'équilibre de la phase cubique lors du refroidissement. Les alliages compris dans cette plage de concentrations nécessitent en général des vitesses de refroidissement analogues à celles du carbure de tungstène coulé pour que leurs structures aient des grains suffisamment fins pour la dureté et la résistance à l'usure voulues.On obtient des structures à grains fins avec des concentrations relativement faibles de carbone (37 à 38 atomes 56) mais au détriment de la dureté étant donné la présence de proportions relativement grandes du sous-carbure moins dur dans l'alliage.
Pour des pourcentages atomiques de remplacement du tungstène compris entre 55 et 70 environ, dans le carbure cubique, la décomposition du carbure à température élevée est aussi très rapide et ne peut pas étre évitée par une trempe modérée, mais les structures résultantes ont des grains très fins même pour des vitesses de refroidissement modérées (figures 4a à 4e) et les alliages ont une dureté élevée comme indiqué dans le tableau I.
TABLEAU I Dureté Knoop alliages expérimentaux et du commerce de carbure coulé WC + W2C (charge de 890 N) Alliage Etat Dureté Knoop** 109 Pa MoC brut de coulée auprès fusion à l'arc, d 14,5 MoC072 transformé à 11500C 21,1 brut de coulée après (Mo0,975W0,025)C0,72 fusion à ltarc, 15,2 (Mo0,975W0,025)C0,72 transformé à 12400C 21,3 (Mo0,90W0,10)C0,71 brut de coulée après fusion à l'arc,# 15,7 (Mo0,90W0,10)C0,71 transformé à 1100 C/1300 C 21,4 (Mo0,80W0,20)cO,71 brut de coulée agrès fusion fusion à l'arc,# 17,1 (Mo0,80W0,20)C0,71 transformé à 11500C/13800C 22,5 (Mo0,50W0,50C0,68 brut de coulée après fusion à l'arc, ss+# 19,5 (Mo0,31W0,69)C0,66 brut de coulée après fusion à l'arc, ss+# 26,6 (Mo0,15W0,85)C0,64 brut de coulée après fusion à l'arc, ss+# 20,5 (Mo0,28W0,62Cr0,10)C0,64 brut de coulée après fusion à l'arc, ss+# 26,8 Carbure coulé du commerce WC + WS 20,4 X s = carbure cubique à température élevée fi =phase du sous-carbure = =phase du monocarbure hexagonal ** moyenne de 10 mesures Ce phénomène est lié à l'apparition dtun plan ré actionnel à 4 phases s Sj b#+l 4 à 22200C dans lequel les produits initiaux de la réaction provenant de la décompo- sition du carbure cubique subissent une seconde réaction qui forme le carbure (Mo,W)3C2 T , ce dernier carbure se-décomposant lui-m#me à une température plus faible en sous-carbure et en monocarbure.La séquence réactionnelle et la présence d'un mélange à plusieurs phases dans la plage de transformation critique sont les principaux facteurs qui sont responsables de ltempwechement de la croissance granulaire des phases de sous-carbure et monocarbure.
Pour des remplacements du tungstène dépassant 80 atomes 56 ou des remplacements de Mo inférieurs à 20 atomes 56, les microstructures des alliages bruts de coulée deviennent de plus en plus grossières et, pour des vitesses de refroidissement équivalentes à partir des températures de liquidus, présentent la meme dureté et la meme microstructure que le produit disponible dans le commerce (figures 4a à 4e, tableau I).
En résumé, on note d'après la description qui précède que, dans la plage de remplacements du tungstène du carbure cubique à température élevée, il existe deux plages distinctes de composition dans lesquelles des phénomènes cinétiques et réactionnels particuliers peuvent wetre avantageusement mis en oeuvre pour la préparation des alliages de carbures selon l'invention. Dans la première plage comprise à partir du système binaire latéral Mo-C à environ 40 à 42 atomes 56 de C (z de l'ordre de 0,67 à 0,72) et atteignant des échanges de tungstène dSenviron 25 atomes 56, la solution de carbure cubique peut sistre conservée par un refroidissement modérément rapide (supérieur à 50 C/s) à partir de températures dépassant 20000C. Le carbure à température élevée est alors transformé, habituellement au cours d'une étape séparée de traitement thermique, en un mélange à grains fins de monocarbure hexagonal et sous-carbure à une température comprise dans la plage de stabilités du monocarbure, habi tuellement entre 1100 et 1400 C.
Dans la seconde plage qui est comprise entre les échanges de tungstène de 57 à 72 atomes 56 environ et pour des concentrations de carbone comprises entre environ 32 et 40 atomes 56 (z de l'ordre de 0,61 à 0,67), il se forme des alliages durs à deux phases et à grains extremement fins comprenant du monocarbure hexagonal et du sous-carbure, avec des vitesses modérées de refroidissement, étant donné les réactions intermédiaires à l'état solide.
Bien que les alliages ayant des compositions globales comprises entre ces deux plages de composition présentent des avantages par rapport aux carbures de tungstène coulés étant donné la réduction de leur prix par unité de volume, les vitesses de trempe ou de refroidissement de lsor- dre de celles qu'on utilise pour la fabrication du carbure de tungstène coulé sont nécessaires pour l'obtention de produits dont la dureté et la résistance à l'usure sont comparables.
Les carbures cubiques à température élevée sont des alliages extrwemement fragiles et friables ayant une dureté relativement faible (figures 2a et 2b du tableau I).
Ainsi, la dureté Knoop de l'alliage MoCO 72 augmente d'environ 14,5.#09 Pa pour alliage cubique MoC0,72 , à HK = 21,6.10# Pa après traitement thermique de 1,5 h à 1150 C.
Dans cet état, la transformation en Mo2C et MoC atteint environ 90 56 (figures 2a et 2b). La friabilité de la structure transformée qui comprend un mélange à grains fins et intimement entremdlés de sous-carbure et de monocarbure comme indiqué sur la figure 2b, est bien inférieure à celle du carbure cubique et les alliages ont une tenacité considérable étant donné leur dureté élevée. En outre, le vieillissement de la structure transformée provoque une légère augmentation de la dimension des grains et une légère réduction de la dureté comme indiqué sur la figure 2b.
La figure 2 est une élévation, avec coupe partielles montrant un dispositif 10 de traction selon l'invention appliquant une contrainte de compression aux soudures 6 qui relient des éléments verticaux 5 à une entretoise horizontale 3.
Le dispositif 10 de traction comprend un boulon qui passe dans un trou réalisé dans l'élément vertical 5, qui comporte une tête llà une première extrémité et qui porte un écrou 12 à son autre extrémité, cette dernière passant dans un trou de l'autre élément vertical 5. Le boulon permet l'application d'une contrainte de compression sur les soudures 6 par serrage de lXé- crou 12 sur le tronçon fileté 13 de ladite autre extrémité de ce boulon.
La figure 3 représente en coupe une autre forme de réalisation du dispositif selon l'inventions Un élément horizontal 3 d'entretoisement est relié à un élément tubulaire vertical 5 par une soudure 6. Un trou l réalisé dans ltélément 5, permet le passage d'un boulon 23 qui comporte une tête 17 portant contre la paroi de l'élément 5 par l'intermédiaire d'une plaque 18 de retenue. Un-anneau 22 de retenue est fixé à l'intérieur de l'élément tubulaire 3 par une soudure 20 et constitue une butée pour le dispositif de traction destiné à exercer une compression sur la soudure par serrage d'un écrou 16 sur un filetage 15, l'écrou étant serré contre une rondelle élastique 14 et une plaque 21 de retenue.
Lors de la fabrication de structures maritimes et autres, des joints sont normalement réalisés dans des tubes et assemblés par soudage. Selon llinventionss une contrainte de compression est appliquée à la soudure par la mise en oeuvre d'un dispositif de traction tel que celui représenté sur les figures. Des éléments convenables de retenue peuvent être disposés à l'intérieur des entretoises comme représenté sur la figure 3. Des rondelles élastiques et d'autres dispositifs de traction peuvent également être mis en oeuvre dans les cas appropriés. La traction peut être appliquée par un dispositif mécanique ou par un dispositif hydraulique.
L'espace entourant le dispositif de traction peut être rempli d'une matière protectrice empêchant toute détérioration par l'eau de mer. Une telle matière protectrice peut être du béton, un gaz inerte tel que l'azote, l'hélium ou au treks, ou bien des polymères organiques d'enrobage des huiles, des paraffines, des bitumes, etc.
Dans une autre forme de réalisation selon l'invention, un élément tendeur tel qu'un ruban ou un cible en polymère organique ayant été orienté par étirage peut être fixé aux éléments, en des emplacements convenables, et, après installation, peut être tendu par élimination d'une certaine partie de l'orientation sous l'effet de la chaleur, par exemple par circulation d'un fluide chaud en contact avec le polymère. Des polymères organiques convenables comprennent des polyéthylènes, "Nylon", etc.
L'exemple suivant, indiqué à titre nullement limitatif, décrit une solution apportée à un problème et le développement de l'équation utilisée.
Lorsque l'on considère un joint précontraint, une partie de la charge totale est supportée par l'élément de traction et une autre partie de cette charge est supportée par l'élément d'entretoisement. En trouvant la partie de la charge supportée par chaque élément, il est avantageux de déterminer la raideur "K" de chaque élément. Cette raideur est une mesure de la force nécessaire pour obtenir une déformation unitaire.
L'équation de la déformation axiale est : J = PL/AE où S est la déformation P est la charge L est la longueur mesurée dans la direction de la force A est la surface E est le module d'élasticité.
Lorsque 8 est égal à 1 et P est égal à K, la raideur de l'élément de traction devient ATET K T = LT et celle de l'entretoise devient ABEB Ka lu où T se rapporte à l'élément de traction et B se rapporte à 1 'élément d'entretoisement.
Soit P T la partie de la charge supportée par l'élé- ment de traction et PB la partie de la charge supportée par l'entretoise.
En raison du montage, on suppose les déformations égales et on peut écrire l'équation suivante P B K KT KB en considérant P - PT = PB, on a K T - K + KT P et Pg KB + KT +KT P où P T est la charge supportée par l'élément de traction et PB est la charge supportée par l'élément d'entretoisement.
Si l'élément de traction est soumis à une précontrainte de traction d'une amplitude égale à PO, la traction totale est
KT PT = # KT + KB # P + Po La charge résultante exercée sur l'élément d'entretoisement est : KB PB = KB + KT P - Po Exemple On suppose que l'élément d'entretoisement et l'élé- ment de traction ne présentent aucune autre déformation que celles se produisant dans la direction de la charge.
On suppose qu'une entretoise de 35 cm de diamètre extérieur et de 9,5 mm d'épaisseur de paroi est soumise à une charge normale irrégulière de - 140.105 Pa. L'aire de la section de cette entretoise est de 103,5 cm2 et, par conséquent, la charge totale exercée sur l'entretoise d'une manière irrégulière est de : 103,5 x 140 = - 145,7 T.
Si l'on utilise un élément de traction ayant un diamètre utile de 70 mm (c'est-à-dire une aire en section de 38,5 cm2), soumis à une précontrainte de 158,9 T, les efforts sui vants sont obtenus dans l'entretoise et dans l'élément de
Il comporte ensuite un élément de délimitation constituant une mesure de la longueur du message, puis une partie information constituant la partie utilisable par l'utilisateur destinataire. Bien entendu le message peut comporter un plus grand nombre d'éléments.
La file comporte une mémoire M contenant un nombre limité de positions mémoire telles que PM sur chacune desquelles un mot peut étre conservé. Ce nombre est la capacité de la file. Ces positions mémoires se succèdent en boucle fermée tant pour la réception des mots que pour leur transmission. Cette succession "bouclée" est obtenue grace à deux circuits d'adresse identiques, l'un de réception AR, l'autre de transmission AT, commandés respectivement par deux détecteurs de mots, l'un de réception DMR, l'autre de transmission DMT. Chacun de ces circuits d'adresse est constitué par un compteur qui avance d'une unité chaque fois qu'un mot est détecté par le détecteur correspondant.Les nombres affichés par ce compteur constituent une succession bouclée c'est à dire que lorsque le compteur a atteint le nombre maximal qu'il peut afficher, le mot suivant le fait repasser à 1. Ce nombre maximal est celui des positions mémoire.Le nombre affiché par ce compteur constitue l'adresse de l'une des positions mémoire. Lorsqu'un mot parvient sur la borne de réception RF il est envoyé par le circuit AR sur la position mémoire correspondant à l'adresse que ce circuit affichait lorsque ce mot est parvenu sur cette borne. La réception de ce mot est par ailleurs détectée par le détecteur ClIR qui fait avancer le circuit AR d'une unité. Il en résulte que le mot suivant sera envoyé sur la position mé- moire suivante.
Lorsqu'un signal de commande de transmission de message parvient sur la borne CF, ce signal active une bascule bistable BDM qui fournit alors de manière durable un signal de commande de transmission de mots au détecteur ds mots de transmission DMT. Celui-ci est alors excité et commande la transmission du mot conservé dans la position mémoire correspondant à l'adresse affichée par le circuit d'adresse de transmission AT. Ce mot est alors transmis par la borne TF et cette transmission est détectée par le détecteur DMT qui fait avancer d'une unité le circuit d'adresse AT. Celui-ci restant excité commande alors la transmission du mot suivant. Tous les mots du message sont ainsi transmis successivement.Cependant, un circuit d'enregistrement de longueur EDM enregistre l'élément de délimitation du message ainsi transmis et fournit alors un signal représentatif de la longueur de ce message tandis qu'un compteur CON compte les mots du message détectés par le détecteur DMT. Un comparateur DDM compare les indications du circuit EDM et du compteur CON fournit un signal de fin de message lorsque le nombre de mots transmis correspond à la longueur du message, c'est à dire lorsque le message est fini. Le signal de fin de message remet la bascule BDM au repos et le circuit EDM à zéro pour le rendre disponible pour un message ultérieur.L'ensemble des éléments BDM, CDM, DOM, EDM constitue ainsi un circuit de délimitation de message DM. Ce circuit fournit les signaux de fin de message sur une borne de fin de message FF.
La file F peut comporter de plus un dispositif de surveillance DS constitué par un compteur possédant une entrée positive alimentée par le détecteur de mots de transmission DMT et une entrée négative alimentée par le détecteur de mots de réception DMR. Ce compteur affiche au départ un nombre égal à la capacité de la file. Chaque fois qu'un mot reçu est détecté par le détecteur DMR le nombre affiché est diminué d'une unité. Chaque fois'qu'un mot transmis est détecté par le détecteur DMT, le nombre affiché est augmenté d'une unité.
Le nombre affiché reste donc constamment égal à celui des positions mémoire disponibles dans la file. Le nombre est représenté par le signal de sortie SN du dispositif DS.
La file F peut enfin comporter un circuit d'examen de longueur ATL constitué par un compteur connecté au circuit AT de manière que ce compteur affiche un ou plusieurs nombres décalés de manière prédéterminée par rapport au nombre affiché par le circuit AT. Ces nombres constituent eux aussi des adresses de positions mémoires dans la mémoire M, et ces positions mémoire suivent donc, avec un décalage constant, la position mémoire contenant le premier mot du premier message à transmettre.
Le circuit A T L permet de lire de manière permanente, sur une borne d'examen de longueur LF, les mots conservés dans ces positions mémoire. Ces mots peuvent constituer en effet l'élément de délimitation du premier message conservé dans la mémoire F, car la partie adresse et l'élément de délimitation ont des longueurs prédéterminées. Ces mots constituent alors un signal de longueur de message.
On va maintenant décrire à l'aide de la figure 3 la constitution d'un coupleur C associé à un utilisateur U.
Chaque message reçu par le coupleur en provenance de la ligne de transmission parvient à un registre de réception RR qui l'enregistre pendant un temps petit prédéterminé. Un circuit de reconnaissance REC compare l'adresse du destinataire du message enregistré avec l'adresse du coupleur C et commande un circuit d'aiguillage de réception GR. Si l'adresse du destinataire est identique à celle du coupleur, le circuit GR transmet le message, lorsqu'il est restitué par le registre RR, vers une file de réception FR du type précédemment décrit. Ce message est mis en mémoire dans cette file jusqu'à ce que ce signal de commande de transmission proviennent de l'utilisateur U et soit appliqué sur la borne de commande CFR de cette file. Cette dernière transmet alors le message à l'utilisateur U.Les éléments qui viennent d'étire décrits constituent le circuit de réception précédemment mentionné. Si l'adresse du destinataire du message est différente de celle du coupleur C, le circuit d'aiguillage GR transmet ce message à une file de transmission FT. Celle-ci le conserve en mémoire, de manière à pouvoir elle-meme le transmettre. lorsqu'un signal de commande de transmission lui sera appliqué sur sa borne de commande CFT, à un circuit d'aiguillage d'émission GE, et, à travers ce circuit et la ligne de transmission LT, vers le coupleur suivant. Ce circuit d'aiguillage et les éléments décrits ci-après constituent le circuit d'émission précédemment mentionné.
Lorsque l'utilisateur U a un message à envoyer, il fournit l'adresse du destinataire, dont la longueur est prédéterminée, à un registre d'adresse RA, et la partie information à un registre d'information RI. Un circuit de longueur CL compte les mots enregistrés dans le registre RI et fournit un signal codé SL propre à constituer l'élément de délimitation du message et qui est enregistré dans une partie intermédiaire d'un registre CC.
Le circuit CL fournit ensuite un premier signal de transfert SF1 qui signifie qu'un message complet est préparé. Ce signal provoque le transfert du contenu des registres RA et RI dans le registre CC constituant un circuit de constitution de messages, et dans lequel le message est ainsi formé dans son ordre définitif : adresse, élément de délimitation et partie information. Un deuxième signal de transfert SF2, retardé par rapport au premier par un circuit à retard RSF, provoque le transfert du message dans une file d'émission FE semblable à la file F précédemment décrite.
Un détecteur de messages CM est constitué par un compteur qui affiche en permanence le nombre de messages conservés dans la file FE. Pour cela il reçoit le signal SF2 et augmente le nombre affiché d'une unité chaque fois que ce signal appairait. Il reçoit d'autre part les signaux de commande de transmission appliqués à la borne de commande CFE de la file FE, et diminue le nombre qu'il affiche d'une unité chaque fois qu'un tel signal lui parvient.
Il sera probablement avantageux d'éconohiser un registre en faisant assurer par la file d'émission FE la fonction qui est assurée, dans l'exemple décrit, par le registre CC.
Les messages conservés dans la file d'émission FIE, de meme que ceux contenus dans la file de transmission FT peuvent être transmis vers le coupleur suivant par l'intermédiaire du circuit d'aiguillage d'émission GE et de la ligne LT.
Il faut pour cela fournir un signal de commande de transmission soit à l'une soit à l'autre de ces deux files. Ce signal est fourni par un générateur de commande GC et transmis par le circuit d'aiguillage GE, soit à la file FE soit à la file FT. Ce circuit connecte par ailleurs la ligne de transmission LT à la borne de transmission TFE ou TFT de celle de ces files qui reçoit le signal de commande de transmission. Le générateur GC est commandé par les signaux apparaissant sur les bornes de fin de message FFE et FFT des files FE et FT de manière à fournir un nouveau signal de commande de transmission chaque fois que la transmission d'un message est erminée.
Le circuit d'aiguillage CE est commande par un circuit de choiX d'émission CE qui peut être lui-m-eme commandé de manières très diverses selon la nature des messages et des divers utilisateurs. Dans les modes de réalisation décrits ici ce circuit est commande par le signal de sortie du détecteur de messages CM, pour provoquer l'émission à partir de la file d'émission FE chaque fois que ce détecteur constate la présence d'un message dans la file d'émission FIE, c'est-à-dire que le nombre de messages compté par le détecteur CM est égal ou supérieur à une unité, et pour provoquer l'émission à partir de la file de transmission FT dans le cas contraire.
L'alliage avec le tungstène accroft parfois la dureté du carbure cubique ainsi que celle de la structure transformée comme indiqué dans le tableau I. Les duretés les plus élevées comprises entre 26,5.109 et 27,5.10# Pa sont obtenues avec des alliages qui contiennent 60 à 72 atomes 56 environ de tungstène qui remplace le molybdène qui, comme indiqué précédemment et comme représenté sur la figure 4d, se caractérise par des structures à grains ultrafins. Une autre augmentation de dureté, bien que faible, peut entre obtenue dans ces alliages par une addition d'une petite quantité de chrome (inférieure à 10 atomes 56) comme indiqué dans le tableau I.