Outil composite comportant une partie active en diamant polycristallin

Abstract

 L'outil composite (1) comporte un support (2) en carbure métallique fritté et une partie active (3) en diamant polycristallin présentant une surface interne (4) de liaison métallurgique au support (2) et une surface de travail (5) dirigée vers l'extérieur. La surface de travail (5) comporte des ondulations (7) sensiblement parallèles entre elles constituant des zones successives (7, 8) en saillie et en creux sur une partie au moins de la surface de travail (5). L'outil composite est en particulier destiné au forage à grande profondeur tel que le forage pétrolier.

Description

[0001] L'invention concerne un outil composite com­portant un support en carbure métallique cémenté et une partie active en diamant polycristallin.

[0002] Il est connu d'utiliser des outils composi­tes comportant une partie active en diamant polycris­tallin pour effectuer des opérations d'usinage se tra­duisant par une attaque mécanique d'un matériau dur.

[0003] De tels outils sont utilisés pour le forage des roches dans le domaine de l'exploitation minière ou pétrolière, pour l'abattage du charbon ou d'autres matériaux naturels dont on effectue l'extraction ou encore pour l'usinage des métaux.

[0004] On connaît des outils composites comportant un support en carbure métallique cémenté, par exemple en carbure de tungstène et une partie active en dia­mant polycristallin présentant une surface interne as­surant la liaison avec le support et une surface de travail dirigée vers l'extérieur destinée à venir en contact avec le matériau dont on réalise l'usinage.

[0005] La liaison entre la partie active en diamant polycristallin et le support de l'outil est une liai­son de type métallurgique mettant généralement en oeu­vre un métal tel que le cobalt qui peut être utilisé également pour favoriser la liaison entre les particu­les de diamant de la partie active.

[0006] Ces outils composites sont obtenus par des procédés de compactage et de frittage mettant en oeu­vre des températures élevées et de très hautes pres­sions.

[0007] Les outils composites ayant une surface de travail diamantée sont utilisés de manière avantageu­se, dans le cadre d'opérations d'usinage de roches telles que le forage, le havage ou l'abattage.

[0008] Pour assurer un déroulement satisfaisant de ces opérations, de même que dans le cas de toute autre opération d'usinage par enlèvement de matière, il est nécessaire d'assurer un refroidissement efficace de la zone de contact entre l'outil et le matériau en cours d'usinage.

[0009] On a par exemple proposé dans le FR-A-­2.089.415 un outil dont la partie active est consti­tuée par des cristaux de diamant liés directement entre eux avec du cobalt, du nickel ou du fer et pré­sentant un volume très faible par rapport au volume du support en carbure.

[0010] Dans le cas du forage des roches avec des outils constitués par des picots en diamant polycris­tallin fritté lié par du cobalt, le refroidissement est assuré par circulation d'un fluide venant balayer la zone de contact entre l'outil et la roche, c'est-à-­dire la zone de contact de la surface de travail de l'outil en diamant polycristallin.

[0011] Malgré ce refroidissement, les contraintes appliquées à l'outil, suivant le type de roche rencon­tré lors du forage, peuvent être telles que l'échauf­fement de la partie active de l'outil devienne exces­sif et engendre une dégradation thermique de cette partie de l'outil, par fissuration intergranulaire ou par décohésion de la zone de jonction entre la partie active et le support de l'outil. Il en résulte une ré­duction de la durée de vie des outils ou éléments d'outil à structure composite.

[0012] On a proposé, dans le FR-A- 2.380.845, de prévoir un réseau de pores communiquant entre eux, à travers tout le volume de l'élément d'outil réalisé de manière composite, le volume total des pores pouvant représenter de 5 à 30 % du volume de l'élément d'ou­til.

[0013] Un tel outil dont la résistance à la dégra­dation thermique est améliorée présente cependant des caractéristiques mécaniques très nettement inférieures à celles des outils composites réalisés sous forme dense et comportant une partie active constituée par des particules de diamant polycristallin liées entre elles par un métal tel que le cobalt.

[0014] La surface de travail des outils composites de type connu présente le plus souvent une forme ar­rondie, la partie active en diamant polycristallin étant généralement hémisphérique. On obtient ainsi une bonne ténacité de l'outil mais, lorsque l'outil a subi une certaine usure, les efforts de coupe ont tendance à augmenter, ce qui se traduit par un échauffement ac­cru et donc par une augmentation de la dégradation thermique de la partie active de l'outil.

[0015] En outre, les outils de la technique connue réalisés sous forme composite ne permettent générale­ment pas de fractionner et d'éliminer très facilement et très rapidement les copeaux formés par enlèvement de matière, en cours d'usinage ; il en résulte une augmentation de l'effort de coupe et un échauffement des outils.

[0016] Le but de l'invention est donc de proposer un outil composite comportant un support en carbure métallique et une partie active en diamant polycris­tallin présentant une surface interne de liaison mé­tallurgique avec le support et une surface de travail dirigée vers l'extérieur, dont le refroidissement en cours d'utilisation soit efficace, qui puisse fonc­tionner avec un effort de coupe réduit et qui permette un fractionnement et une élimination améliorés des co­peaux de matière usinée.

[0017] Dans ce but, la surface de travail de l'ou­til comporte des ondulations sensiblement parallèles entre elles constituant des zones successives en sail­lie et en creux sur une partie au moins de la surface de travail.

[0018] Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemples non limi­tatifs, en se référant aux figures jointes en annexe, plusieurs modes de réalisation d'un outil composite suivant l'invention utilisé comme picot pour le forage ou l'abattage de roches.

La figure 1 est une vue en perspective d'un outil composite suivant l'invention et suivant un pre­mier mode de réalisation.

La figure 2 est une vue en coupe suivant 2-2 de la figure 1.

La figure 3 est une vue en perspective d'un outil suivant l'invention et suivant un second mode de réalisation.

La figure 4 est une vue en coupe suivant 4-4 de la figure 3.

La figure 5 est une vue en perspective d'un outil suivant l'invention et suivant un troisième mode de réalisation.

La figure 6 est une vue de côté suivant 6 de la figure 5.

[0019] Sur la figure 1, on voit un outil composite suivant l'invention désigné par le repère 1 présentant une forme générale cylindrique. L'outil 1 comporte un support 2 en carbure de tungstène cémenté et une par­tie active 3 en diamant polycristallin constituée par des particules de diamant compactées et frittées ren­fermant une certaine proportion de cobalt constituant un liant.

[0020] La partie active 3 est reliée au support 2 par l'intermédiaire d'une couche de jonction métallur­gique 4 de très faible épaisseur qui peut être consti­tuée à partir de cobalt provenant, par diffusion, du support en carbure de tungstène à base de cobalt ou d'une source de cobalt préalablement déposée sur ce support. Elle peut être aussi constituée par un mélan­ge de grains de diamant, de poudre de cobalt et de poudre de carbure de tungstène. Dans ce cas, la couche 4 constitue une barrière de diffusion entre la partie active en diamant polycristallin (ou PCD) et le sup­port en carbure de tungstène.

[0021] Le support en carbure de tungstène cémenté (généralement constitué par des particules de carbure de tungstène (frittées et liées par du cobalt), la par­tie active 3 de l'outil en diamant polycristallin ainsi que la couche 4 de liaison métallurgique sont visibles en particulier sur la figure 2 qui est une coupe de l'outil par un plan diamétral.

[0022] Les parties d'extrémité de la surface de travail de la partie active dirigée vers l'extérieur et opposée à la surface de jonction sont situées dans un plan dont la trace 5 a été représentée sur la fi­gure 2.

[0023] Selon l'invention, la partie active 3 de l'outil en diamant polycristallin comporte des ondula­tions successives 7 sensiblement parallèles et présen­tant des sections transversales identiques. Ces sec­tions transversales ont la forme de triangles équila­téraux dont le sommet est légèrement arrondi.

[0024] La surface de travail de l'outil est donc une surface plane présentant des dentures rectilignes, parallèles et régulièrement espacées.

[0025] Les ondulations 7 constituent des parties en saillie de la surface de travail qui sont séparées par des parties en creux 8.

[0026] De préférence, dans le cas d'un picot d'un diamètre de 19 mm destiné au forage pétrolier, les on­dulations ont une profondeur de 0,6 mm, leurs sommets sont séparés par une distance de 2 mm et l'épaisseur totale de la partie active est de 1,5 mm.Lorsque l'outil suivant la présente invention est utilisé avec un liquide de coupe qui est mis en circulation de manière à venir balayer la surface de travail de l'outil en contact avec le matériau dont on réalise l'usinage, la discontinuité de cette surface de travail engendrée par les ondulations 7 entraîne la formation d'une zone de turbulence dans la circulation du liquide de coupe. Ce régime turbulent créé par les ondulations 7 accroît de manière notable l'efficacité du liquide de refroidissement en facilitant les échanges thermiques avec la surface de travail et avec la surface du matériau en cours d'usinage. De plus, ce régime turbulent favorise l'évacuation des calories des particules de matériaux qui sont enlevées par l'outil en cours d'usinage et échauffées sous l'effet des efforts mis en jeu.

[0027] La présence d'ondulations sur la surface de travail de l'outil entraîne donc une augmentation sen­sible des performances de l outil, grâce à un meilleur refroidissement de la zone en cours d'usinage et de la partie active de l'outil.

[0028] De plus, grâce à la présence des ondulations 7, les pressions ponctuelles entre les zones de contact de la surface de travail de l'outil et le ma­tériau en cours d'usinage sont considérablement ac­crues pendant toute la durée de vie de l'outil. Il est donc possible de réduire la puissance nécessaire à ap­pliquer à l'outil ou encore d'accroître les performan­ces et en particulier le pouvoir de coupe de l'outil, à puissance constante.

[0029] L'échauffement global de la partie active de l'outil est donc plus faible que dans le cas d'un ou­til de forme arrondie ayant une surface de travail hé­misphérique. On réduit et on retarde ainsi la dégrada­tion thermique de la partie active de l'outil.

[0030] En outre, la présence d'ondulations ou den­tures sur la surface de travail de l'outil favorise le fractionnement des copeaux de matériau en cours d'usi­nage qui sont arrachés par l'outil de coupe. Ces co­peaux subissent en effet, en cours d'usinage, un ef­fort supérieur à leur limite de cisaillement, dans une direction appropriée.

[0031] La réduction de la taille des copeaux limite l'échauffement résultant de leur élimination qui est dû en particulier au frottement du copeau sur la sur­face de travail de l'outil.

[0032] Cet avantage est particulièrement sensible dans le cas où les copeaux ou débris de matériau sont difficiles à évacuer et en particulier dans le cas du forage de roches à grandes profondeurs, par exemple dans le cas du forage pétrolier.

[0033] Sur les figures 3 et 4, on a représenté un second mode de réalisation d'un outil ou élément d'ou­til suivant l'invention.

[0034] L'outil 11 comporte un support 12 en carbure de tungstène cémenté constitué par des particules de carbure de tungstène frittées liées par du cobalt ainsi qu'une partie active 13 en diamant polycristal­lin obtenue par frittage à très haute température et à très haute pression de particules de diamant en pré­ sence de cobalt, utilisé comme liant et comme cataly­seur.

[0035] La partie active 13 en diamant polycristal­lin est reliée au support 12 par l'intermédiaire d'une couche de jonction métallurgique 14 réalisée pendant le traitement simultané à haute température et à haute pression du support et de la partie active constituant l'outil.

[0036] La structure générale de l'outil représenté sur les figures 3 et 4 est donc semblable à la struc­ture de l'outil représenté sur les figures 1 et 2.

[0037] Cependant, l'enveloppe 15 de la surface de travail de l'outil, c'est-à-dire la surface joignant les parties d'extrémité de cette surface de travail dirigées vers l'extérieur, présente la forme d'une calotte sphérique et non plus une forme plane.

[0038] La surface de travail de la partie active 13 de l'outil, c'est-à-dire la surface de cette partie active dirigée vers l'extérieur et opposée à la couche de jonction interne 14 avec le support, présente des ondulations successives 17 sensiblement parallèles et équidistantes, de manière que l'ensemble de la surface de travail soit constitué par des parties en saillie correspondant aux ondulations 17 et des parties en creux 18 séparant les ondulations.

[0039] Les ondulations 17 et les parties en creux 18 présentent des sections longitudinales en forme d'arcs-de-cercle correspondant à la forme de la calot­te sphérique 15.

[0040] Comme dans le cas du mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, les ondulations 17 présentent, en section transversale, la forme d'un triangle dont le sommet est légèrement arrondi.

[0041] Dans le cas d'un outil ou élément d'outil d'un diamètre de 13 mm destiné au forage pétrolier, la hauteur des ondulations dans la direction radiale de la calotte sphérique 15 est de 0,6 mm, la distance entre les parties de crête de deux ondulations succes­sives est de 2 mm et l'épaisseur totale de la partie active est de 1,5 mm.

[0042] Sur les figures 5 et 6, on a représenté un troisième mode de réalisation d'un outil ou élément d'outil suivant l'invention.

[0043] Cet outil 21 comporte, comme précédemment, un support 22 en carbure de tungstène cémenté, une partie active 23 en diamant polycristallin frittée avec un métal tel que le cobalt et une couche de liai­son métallurgique 24 entre la partie active 23 et le support 22.

[0044] La surface de travail 25 de la partie active 23, c'est-à-dire la surface de cette partie active di­rigée vers l'extérieur et opposée à la couche de jonc­tion 24, présente la forme d'une calotte sphérique.

[0045] Selon l'invention, la surface de travail 25 présente deux ensembles d'ondulations 27, 27′, dans deux zones externes opposées diamétralement et sépa­rées par une zone centrale lisse constituant le sommet de la calotte sphérique 25.

[0046] Comme précédemment, les ondulations 27 (ou 27′) définissent des parties en saillie de la surface de travail 25 séparées par des parties en creux 28 (ou 28′).

[0047] Les ondulations 27 et 27′ sont disposées dans le prolongement les unes des autres et séparées par une partie lisse de la calotte sphérique 25 dont la largeur est environ de 3 mm pour un outil de 13,5 mm de diamètre.

[0048] Les ondulations 27 et 27′ ont une section longitudinale en forme d'arc-de-cercle et une section transversale en forme de triangle à sommet arrondi.

[0049] La hauteur des ondulations et la distance entre les sommets de ces ondulations sont respective­ment de 0,6 mm et 2 mm, dans le cas d'un outil compo­site d'un diamètre de 19 mm destiné au forage pétro­lier.

[0050] Les outils ou éléments d'outil selon le se­cond et le troisième modes de réalisation présentent des avantages comparables à ceux de l'outil selon le premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, en ce qui concerne l'efficacité du refroidis­sement par le fluide de coupe, l'augmentation des pressions ponctuelles de coupe et le fractionnement des copeaux ou débris de matière arrachés pendant l'usinage. Ces avantages peuvent même être accrus, dans certains cas d'utilisation, grâce à la forme en calotte sphérique de la surface de travail ou de son enveloppe.

[0051] Dans tous les cas, l'outil ou l élément d'outil suivant l'invention peut être réalisé par l'un des deux procédés qui vont être décrits ci-dessous.

[0052] L'outil ou l'élément d'outil suivant l'in­vention peut être réalisé à partir d'un outil composi­te comportant un support en carbure cémenté et une partie active en diamant polycristallin ayant une sur­face de travail lisse.

[0053] De tels outils connus de la technique anté­rieure sont réalisés par frittage à haute température et à très haute pression de particules de diamant en présence d'un métal de liaison et de catalyse tel que le cobalt et en contact avec un matériau support en carbure métallique renfermant un métal de liaison.

[0054] Un tel outil peut être mis en forme lors du frittage, pour obtenir une surface ou table de travail d'une forme quelconque, par exemple une surface de travail de forme plane ou en forme de calotte sphéri­que.

[0055] A partir d'un tel outil ou élément d'outil obtenu de manière classique, l'outil suivant l'inven­tion est réalisé par usinage de la surface de travail ou table diamantée de forme plane (cas du premier mode de réalisation de l'invention) ou de forme bombée (cas des second et troisième modes de réalisation de l'in­vention).

[0056] L'usinage et la mise en forme de la surface de travail diamantée de l'outil, pour réaliser des on­dulations successives et sensiblement parallèles sur cette surface de travail, sont réalisés par électro-­érosion en utilisant un fil électrode assurant l'usi­nage des parties en creux entre les ondulations ou encore une électrode d'enfonçage qui est déplacée sui­vant la direction des parties en creux séparant les ondulations.

[0057] L'outil ou élément d'outil suivant l'inven­tion peut également être réalisé directement par frit­tage dans un dispositif à haute pression et à haute température du même type que les dispositifs utilisés pour la réalisation par frittage d'outils de forme classique à surface de travail lisse.

[0058] On utilise une coupelle en métal réfractaire tel que le molybdène ou un alliage de molybdène et de zirconium dont le volume interne présente la forme de l'outil à réaliser. La coupelle présente une face in­terne constituant son fond sur laquelle sont réalisées des ondulations sensiblement parallèles délimitant sur ce fond des parties en saillie et des parties en creux.

[0059] Les parties en creux usinées dans le fond de la coupelle correspondent, en forme et dimensions, aux ondulations à réaliser sur la surface de travail dia­mantée de l'outil. Les parties en saillie correspon­dent aux parties en creux séparant les ondulations.

[0060] On place dans le fond de la coupelle, en contact avec sa surface usinée, une quantité d'un mé­lange abrasif constitué par des particules de diamant mélangées à un métal de liaison et à action catalyti­que, tel que le cobalt. Le mélange abrasif est réparti uniformément sur toute la surface de la coupelle de manière à combler les parties en creux entre les ondu­lations et à constituer, compte tenu du retrait prévi­sible lors du compactage et du frittage ultérieurs, une partie active de l'outil d'une dimension voulue.

[0061] On place ensuite, au-dessus du mélange abra­sif soigneusement réparti dans le fond de la coupelle, un support en carbure de tungstène cémenté, par exem­ple constitué par des particules de carbure de tung­stène cémentées avec du cobalt.

[0062] Avant de placer le support en carbure de tungstène sur la couche de mélange abrasif, on dispose éventuellement sur celle-ci une barrière de diffusion constituée d'un mélange de poudre de carbure de tung­stène et du mélange abrasif destinée à constituer la partie active de l'outil.

[0063] On réalise alors par pressage à froid sous très haute pression, la densification du mélange abra­sif et éventuellement de la barrière de diffusion.

[0064] On réalise alors le frittage de l'ensemble du support, de la partie active et éventuellement de la barrière de diffusion sous une pression supérieure à 35 kbars et une température supérieure à 1000°C dans la zone de stabilité de la phase cubique du carbone.

[0065] Cette opération de frittage est poursuivie pendant une durée de 3 à 30 minutes. On prendra soin de maintenir la pression sur la pièce dont on réalise le frittage pendant la montée et la descente en tempé­rature.

[0066] La pièce constituant l'outil ou l'élément d'outil est alors démoulée et mise en forme définitive par rectification plane ou cylindrique.

[0067] Afin d'améliorer la liaison entre la partie active en diamant polycristallin et le support en car­bure métallique, il est possible d'intercaler, entre ces deux composants, une couche de matériau destinée à constituer la couche de jonction métallurgique après frittage.

[0068] Dans le cas d'une partie active en diamant polycristallin lié par du cobalt, cette couche desti­née à constituer la couche de liaison métallurgique pourra être constituée par du cobalt déposé sur le support en carbure métallique ou placée au-dessus de la couche de mélange abrasif.

[0069] Cette couche de liaison peut également être réalisée à partir de la barrière de diffusion consti­tuée d'un mélange de poudre de carbure de tungstène et du mélange abrasif destiné à former la partie active de l'outil.

[0070] L'élément métallique tel que le cobalt cons­tituant à la fois un liant et un catalyseur pour le produit abrasif diamanté peut être mélangé au préala­ble à la poudre abrasive constituée par du diamant ou encore déposé sur la face du support en carbure de tungstène venant en contact avec le mélange abrasif avant frittage.

[0071] Dans le cas où la partie active est consti­tuée par du diamant polycristallin lié par du cobalt et où le support est en carbure de tungstène renfer­mant également une certaine quantité de cobalt comme élément de liaison, le cobalt servant de liant et de catalyseur peut être introduit dans le mélange abrasif mis en contact avec le support de carbure de tungstè­ne, à partir de ce support et par infiltration. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire de prévoir une addi­tion supplémentaire de cobalt dans le mélange ou sur la surface de contact de support, le support renfer­mant un excès de cobalt qui est susceptible de diffu­ser dans le mélange abrasif lors du frittage.

[0072] Dans tous les cas, l'outil suivant l'inven­tion peut être obtenu de manière simple, par des opé­rations connues dans le cadre de la fabrication des outils en carbure à surface de travail diamantée.

[0073] L'outil ou l'élément d'outil suivant l'in­vention présente cependant des avantages importants par rapport aux outils de la technique connue, dans la mesure où les efforts de coupe et l'échauffement de l'outil sont beaucoup plus faibles et où, simultané­ment, l'efficacité du fluide de refroidissement est considérablement accrue. Il en résulte une diminution extrêmement importante des dégradations thermiques de l'outil en cours d'utilisation, un rendement nettement amélioré, une durée de vie accrue et des conditions d'utilisation permettant de réduire les temps d'usina­ge et les arrêts pour entretien ou réparation.

[0074] L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation qui ont été décrits.

[0075] C'est ainsi qu'on peut imaginer des outils dont la surface de travail présente une forme générale différente d'une forme plane ou bombée, comme il a été décrit et représenté sur les figures.

[0076] Les ondulations peuvent présenter, en sec­tion longitudinale ou en section transversale, des formes différentes de celles qui ont été décrites. Ces ondulations peuvent présenter une hauteur et un espa­cement quelconques, en fonction de l'utilisation re­cherchée, de la taille de l'outil, de son mode de fonctionnement et de la nature du matériau à usiner.

[0077] Bien que l'invention connaisse des applica­tions très avantageuses dans le cas du travail des ro­ches et en particulier dans le cas du forage à grande profondeur tel que le forage pétrolier, on peut envi­sager d'autres applications d'outils suivant l'inven­tion sur des machines d'abattage ou de havage, dans le cadre de l'exploitation minière ou encore sur des ma­chines-outils pour l'usinage de métaux, de matériaux durs ou de tout autre type de matériaux dont l'usinage requiert un bon refroidissement de l'outil et met en jeu des efforts de coupe qui peuvent être importants.

Revendications

1.- Outil composite comportant un support (2, 12, 22) en carbure métallique et une partie active (3, 13, 23) en diamant polycristallin présentant une surface interne (4, 14, 24) de liaison métallurgique au support (2, 12, 22) et une surface de travail (5, 15, 25) dirigée vers l'extérieur, caractérisé par le fait que la surface de travail (5, 15, 25) comporte des ondulations (7, 17, 27) sensiblement parallèles entre elles constituant des zones successives (7, 17, 27 ; 8, 18, 28) en saillie et en creux sur une partie au moins de la surface de travail (5, 15, 25).

2.- Outil composite suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les parties d'extrémité externes de la partie active (3) de l'outil consti­tuées par le sommet des ondulations (7) sont situées sur une surface (5) sensiblement plane.

3.- Outil composite suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les parties d'extrémité externes de la partie active (13, 23) de l'outil cons­tituées par le sommet des ondulations (17, 27) sont situées sur une surface (15, 25) en forme de calotte sphérique.

4.- Outil composite suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la surface de travail (25) en forme de calotte sphérique comporte des ondu­lations (27) dans deux zones périphériques et une sur­face lisse dans une zone centrale.

5.- Outil composite suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les ondulations (7, 17, 27) présentent, en section transversale, la forme d'un triangle dont le sommet est arrondi.

6.- Outil composite suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la partie active est constituée par des particules de diamant liées par du cobalt et que le support est constitué par un mélange de particules de carbure de tungstène frittées et liées par du cobalt.

7.- Outil composite suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il comporte une couche interne de liaison métallur­gique (4, 14, 24) composée de diamant polycristallin et de carbure métallique constituant une barrière de diffusion.

8.- Procédé de fabrication d'un outil compo­site comportant un support en carbure métallique (2, 12, 22) et une partie active (3, 13, 23) en diamant polycristallin présentant une surface interne (4, 14, 24) de liaison métallurgique au support (2, 12, 22) et une surface de travail (5, 15, 25) dirigée vers l'ex­térieur, caractérisé par le fait qu'on réalise par frittage un outil composite comportant un support en carbure métallique et une partie active ayant une sur­face de travail lisse et qu'on réalise par usinage par électro-érosion des ondulations sensiblement parallè­les entre elles sur une partie au moins de la surface de travail lisse (5, 15, 25).

9.- Procédé de fabrication d'un outil compo­site comportant un support en carbure métallique (2, 12, 22) et une partie active (3, 13, 23) en diamant polycristallin présentant une surface interne (4, 14, 24) de liaison métallurgique au support (2, 12, 22) et une surface de travail (5, 15, 25) dirigée vers l'ex­térieur, caractérisé par le fait :
- qu'on réalise une coupelle en métal réfractaire com­portant un fond présentant des ondulations,
- qu'on dispose dans le fond de la coupelle un mélange abrasif constitué de diamant, de manière à combler les parties en creux du fond de la coupelle et à répartir uniformément le mélange abrasif,
- qu'on dispose un support (2, 12, 22) en carbure mé­tallique fritté au-dessus du mélange abrasif,
- qu'on réalise par compactage à froid la densifica­tion du mélange abrasif,
- qu'on réalise un frittage du mélange abrasif et du support en carbure métallique à haute pression et à haute température pendant une durée de 3 à 30 minutes,
- et qu'on réalise la mise en forme définitive de l'outil par rectification.

10.- Procédé suivant la revendication 9, ca­ractérisé par le fait qu'on dispose une couche d'un métal de liaison et de catalyse tel que le cobalt, entre le mélange abrasif et le support (2, 12, 22), avant frittage.

11 .- Procédé suivant la revendication 10, caractérisé par le fait que la couche de cobalt est déposée sur la surface du support (2, 12, 22) venant en contact avec le mélange abrasif.

12.- Procédé suivant la revendication 9, ca­ractérisé par le fait qu'on dispose entre le support (2, 12, 22) et la couche abrasive, avant frittage, une couche constituée par de la poudre de carbure métalli­que et d'un mélange abrasif identique à celui destiné à constituer la partie active (3, 13, 23) de l'outil, cette couche (4, 14, 24) constituant une barrière de diffusion.

13.- Procédé suivant la revendication 9, ca­ractérisé par le fait que le métal de liaison et de catalyse tel que le cobalt est incorporé au mélange abrasif préalablement au frittage.

14.- Procédé suivant la revendication 9, ca­ractérisé par le fait que le métal de liaison et de catalyse tel que le cobalt contenu dans le support (2, 12 22) s'infiltre par diffusion lors du frittage dans le mélange abrasif destiné à constituer la partie ac­tive (3, 13, 23) de l'outil.

Dessins