Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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La présente invention est relatlve ~ un système de traitement thermique
de pièces de forme quelconque, de préférence des pibces pour
l'industrie mecanique telles que ~otamment des piaces pour l'industrie
automobile.
Le brevet françals 86 01 913 dépasé le 12 Février 1986 et publié sous
le numero 2 5g4 102 par la présente tltulalre décrit une lnstallation
de traitement thermochimique de pièces notamment pour l'industrie
~écanlque, qul est caractérlsée en ce qu'elle comporte un sas de
transfert des pièces sous atmosphère contrôlée, une pluralité de
modules de traitement de pleces tels que notamment modules de
préchauffage, modules de traitement thermochimique, modules de trempe,
tous ces modules étant connectés au sas de transfert, un sas de
chargement, un sas de déchargement et un robot de manipulation des
pieces disposé dans le sas de transfert pour assurer les transferts
successifs des plèces à tralter aux diff~rents modules.
Le brevet françals 87 13 217 déposé le 24 Septembre 1987 par la
présente titulaire decrit également une installation automatlque de
tralte~ent thermochimique raplde d'une charge constituée de pieces
destinées notamment à l'industrie ~écanique, qui comprend une plurallté
de modules de traitement tels que notamment module de préchauffage par
inductlon, D dules de traitement thermochimique, module de trempe, un
moyen pour efi~ectuer le chargement et le déchar~ement des pièces
empilées en colcnne6 et un moyen de transfert desdites colonnes de
pi2ces entre les différents modules de traitement.
L'expérience a ~ontré que le type d'installation ob~et des brevets
mentionn~s cl~dessus peut ~tre appliqué à d'autres types de traltement
que ceux décrits dans ces brevets.
On sait que la qualité des pruduits faisant l'obJet d'un traitement
thermique doit répondre aux exigences suivantes :
- tenue d'un état de surface
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- maintien de la st~bilité dimen~lonnelle des pradults traités at
- maintien ou amélloration ou restauratlon de la structure
métallurgique et des propriétés mécanlques des produits traités.
En conséquence, la présente invention se propose d'appllquer les
installations décrltes ci-dessus à des traitements de pièces notamment
de pieces mécanlques, en vue de l'obtentlon des résultats mentionnés
cl-dessus, ces traitements étant caract~ris~s par les op~ratians
sulvantes : chauffage, malntien en température et refroldlssement
contralé .
On comprend que pour obtenlr la qualité requlse des prodults traités
flnalement obtenus, l'lnvention se propose d'envlsager plusleurs types
de traltement sur les lnstallatlons décrites dans les brevets
mentionnés ci-dessus.
1) Traltement en vue du maintien et de l'ambliaration de l'état de
surface des piaces ;
Ce traitement peut comporter un dégaza~e. En effet, memR si la surface
- - --- du produit est exempte de dépots, elle peut contenir des espbces
gazeuses adsorbées et par él~vation de la température, mlse saus vide
et malntlen sous vlde penda~t un temps suffisant, 11 est passlble de
rédulre de façon lmpartante la teneur de ces espèces gazeuses dans le
pradult flnalement obtenu ;
On peut également réaliser un dégraissage qul peut être opéré par
l'intermédlaire d'un chauffage rapide sous un courant gazeux
d'hydrogane et de vapeur d'eau.
E~fin, an peut également contribuer à l'a~élloration da l'état de
surface des pièces par une réductian des oxydes superficiels, réalisée
par un chauffage SOU8 courant d'hydrogène ou une restauratian de
carbone de pi~ces décarburées superflclellement, opérée par chauffage
sous coura~ts de gaz tels que Cn~n ou CnHnOn.Blen entendu, Ies
traltements concernant la tenue d'état de surface des pièces traitées
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peuvent comparter d'autres opératlons telles que nstamm~nt bleulssaze
et~.
2) Traitement en vue du malntien de la stabilit~ dimenslonnelle des
pl~ces traitées.
On sait que les déformatlons des piaces lors du traitement thermique
constituent un souci constant pour le producteur. L'orlglne de ces
déformations résulte de trois causes ma~eures :
- Les hétérog~néités de matières (ségrégation, etc )
- Les contraintes générées pendant le formage et l'uslnage
- Les h~téro~énéités dues au traitement.
L'invention se propose donc de réallser des opérations permettant
d'évlter ces inconvénlents pour conserver la stabillté dimensionnelle
des plèces traltées. Ces traitements peuvent etre les suivants :
- recuit d'homogénéisation à une température inférieure à la
température à laquelle la ferrlte achave de se tra~sformer en austéaite
au cours du chauffage, et maintien ~ cette température
- recuit de dé~tente réallsé par maintien à une température de
l'ordre de 650 C pendant une duree d'une heure
- recuit de relaxation réalisé par chaufi'age à une température de
l'ordre de 100 à 200 C avec maintien à cette température puis
refroidissement lent et
- recult de stabilisation effectué par chauffage à une
température à laquelle l'austénite comoence à se former, par exemple a
s e~viron 200 C, ce chauf~age ~tant suivi d'un refroidisseme~t rapide.
3) Traltement en vue de la canservation de la structure métallurgique
et des propriétks m~caniques des pibces traitées
;
Ce traitement comporte essentiellement un recuit dradoucissement.
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Ccmme on l'a pr~cisé cl-dessus, les différenta types de 'raltement qui
vlennent d'~tre mentionn~s pour maintenlr la quallté des pradults
devant falre ou ayant falt l'obJet d'un traltement thermique comportent
essentlellement trols types d'opération : chauffage, maintlen en
température et refroidlssement controlé, qul, selon l'invention, sont
effectués sur une lnstallatlon du t;ype décrlt dans les demandes de
brevet cltées cl-dessus.
Les chauffa~es nécessalres aux recults ou revenus peuvent être opérés
dans les chambres de chauffage par lnductlon prévues dans ces
lnstallatlons ou dans une ou des chambres de traitement dans le cas de
cycles de températures partlcullers.
Le malntlen à température peut ~tre exécuté en fonctio~ des cycles
concernés, solt :
- dans la chambre de chauffage par lnductlon
- dans les chambres de traltement thermochimiaue sl le malntien a
lleu à une température ~ laquelle la ferrlte est transformée en
austénlte au cours du chauffa~e
- dans des chambres à température adaptée, lorsque le mal~tlen à
te~pérature a lleu à une température dlfférente de celle lndlquée cl-
dessus
Le refroldlssement peut être opéré solt dans la chambre de trempe, solt
par convectlon, par rayonnement seul ou ~ l'alde d'un ~az neutre à
température convenable ou par tout autre Dyen approprlé.
Lorsque le traltement e6t prélimlnalre nu cons~cutif au traltement
thermochimlque, 11 peut etre effectué directement et automatiquement
dans l'lnstallatlon sans qu'll solt nécessalre de proc~der à une sortie
des plèces de celle-ci.
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Blen entendu, et selon l'inventlon, l'ensemble des traltements est
effectu~ de façon automatique a l'aide d'un logiclel approprié,
1'automate ainsi programme g~rant les cycles sulvants :
- la circulation des charges dans la m~china, en fonction des
diff~rents cycles envisagés ;
- les indexatlons adéquates :
puissa~ce, temps en chauffage par inductlon ;
Y température en malntien
~ modulation en refroidissement
Il r~sulte de la descriptlon qui précade que l'.inve~tlon permet de
réaliser slmultané~ent à l'aide d'une m~me lnstallation et de façon
alternatlve des traitements de cémentation (température et atmosphère
apprapriées), recuit et/ou dégralssage-dégaza6e, le systame de gestlon
de l'lnstallation gérant de deux ou plusieurs cycles différents.
Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux
e~emples de mlse en oeuvre décrlts ici mais qu'elle en englobe toutes
les variantes.
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