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Procède et dispositif pour la fabrication de pièces non trempées dansun moule. métallique.
La présente invention se rapporte à la fabrication de pièces non trempées dans un moule métallique .
Il est bien connu, que lors de la coulée de pièces en fonte,le contact brusque' du métal en fusion avec la paroi métallique du moule provoque la 'formation d'une fonte blanche sur la périphérie de l'a pièce coulée. Afin d'éviter ce phénomène il est courant de garnir le moule d'un revêtement qui'évite un refroidissement tel qu'il se produise de la fonte blanche à la pésiphériec de la pièce coulée .
La présente invention qui s'applique particulière- ment à la réalisation de pièces en fonte , à spécialement en vue de produire 'des pièces non trempées par l'emploi d'un revêtement présentant d'autre part de multiples avantages .
Ce revêtement agit. non seulement comme organe pré- servatif du moule et afin d'éviter 'un refroidissement trop brusque du métal qui reste en- contact avec lui lors
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de la- coulée; mais il remplit également '"-"un -.rôle 8 la- coulée, mais il remplit égal-emenf'.-'uh -.rôle physico- chimique dont l'action coopère avec :l;préçéden,te pour obtenir à la périphérie de la pièce, coulée .une fonte grise caractérisée par des lamelles de graphite sans grand excès de cementite .
Suivant l'invention,ce revêtement est constitué par du silicium ou un alliage ou substance comportant du silicium à l'état libre , combiné ou dissous
Suivant une réalisation particulièrement avanta- geuse au point de vue' du prix de' revient du revêtement celui-ci pourrait notamment être constitué par du ferro--
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silieiun]-.-"- - - - - - Dans le cas d'une coulée de fonte, les phénomènes physico-chimiques qui se passent.ont pour résultat a'acëroitre la .tendance de la décomposition du carbure de fer' dentelle.
sorte que malgré' la grande vitesse - de' -refroidissement de la couche externe -le Fe3 C
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y est réduit en7-ses éléments donnant donc une fonte # grise -CaT'actér'i-s'ée par des lamelles de' graphite sans grand-excès' de cémentite libre au lieu d'une fonte 1'an'che: a- grand' 'excès de' cemenite . ' #:#;# Ce procédé- offre' 'don'C le double avantage de faciliter la formation de. fonte grise' â la périphérie 'de la pi7ece,-cc;ulée-., ef est â-dir-e d'éviter la trempe de ceils-ci, -et de -prol'onge'r 'èonsi'dér"t'blement d'autre part'¯ la'.durée du moule métallique .
,Dans' le' cas d'application aux moules métalliques utilisés pour la coulée centrifuge de tuyaux ou colonnes en fonte par exèmple , l'invention prévoit que le ferro-
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silicium pu la'substance ou'cilliage mentionnés ci- dessus seront 'étalés sur la périphérie intérieure du
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moule' par 1''action de la'force centrifuge .
A cet effet ces matières peuvent -être déversées dans le moule , qui tournera autour d'un axe sensible- ment horizontal ; soit au moyen d'une-rigole s'étendant tout'le long du moule ; soit au moyen d'un ajutage ; le moule rotatif et le dit ajutage subiront dans ce cas un mouvement relatif longitudinal .
Afin d'obtenir le plus grand nombre de pièces coulées dans.un'temps donné et notamment le plus grand nombre de tuyaux dans le cas d'un moule cylindrique rotatif , l'invention prévoit'également que le déverse- ment de la matière susdite dé revêtement et son appli- cation centrifuge pourront être réalisés peu de temps avant le déversement diz métal -en fusion .
Dans le cas de moules présentant une grande sur- face intérieure ,'ces déversements successifs pourront être'effectués sur des- portions¯ de -cette surface, alors que la totalité de'la surface ne" sera', pas encore couverte de la matière de revêtrement.
L'invention. prévoit également'que le déversement de la substance devant' constituer le revêtement ne s'effectuera que sur certaines-parties, du moule en laisant les autres parties à nu ou en les recouvrant d'un revêtement' d'une épaisseur différente de celle du revête- ment des premières, parties,susdites . ' Divers'détails concernant les: applications de l'invention sont donnés ci-dessous à titre d'exemple.
Comme-il à été dit, l'invention prévoit l'emploi de silicium ou..d'un alliage où-substance comportant du silicium dans une! réalisation -avantageuse l'on préconise l'emploi de ferro-silicium. Dans.ce-dernier cas on pourra- utiliser, un mélange contenant 40 à 80% de silicium , il va de soi cependant que dans certains
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cas le pourcentage de silicium pourrait sortir de ses limites. Au lieu de ferro-silicium on pourra dans certains cas utiliser une matière contenant un produit différent allié au' silicium.
Dans certains cas il pourrait également être fait usage de silicium pur agissant à la .fois comme agent chimique sur le métal de la coulée et comme agent pro- tecteur en ce'qui concerne 'le moule lui-même .
La substance ou l'alliage à base de silicium pourra être utilisé soit sous forme de pâte rendue adhésive par un produit liant quelconque', soit sous forme de poudre plus bu moins fine.
La matière utilisée devra être mise en plce avant . chaque coulée afin de recompléter le revêtement qui est en partie enlevé par chaque coulée .
On peut former un enduit ou pâte adhésive par le malaxage de la poudre de ferro-silici.um avec un produit adhésif tel que par exemple de la glutrine , de l'huile de lin, de.'la mélasse, de la'résine, du vernis , de la farine, de la dëxtrjne ou de la'colophane. Cette appli- cation de l'enduit s'effectuera, par exemple, au moyen d'une brosse' ou d'un pinceau , ou d'un vaporisateur ou pulvérisateur .
L'on pourra de même soit amener le moule à. une certaine température, soit chauffer la. matière à base de silicium préalablement à son'déversement dans le @ moule .
Il va'de soi que le brevet couvre de s? protection tous les corps ou composés dont l'action serait analogue à celle qui est exercée parole silicium suivant la description ci-dessus.
Dans le cas, qui sera particulièrement appliqué @
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aux moules destinés à la'coulée centrifuge et ou la matière est utilisée sous forme de poudre , elle pourra être introduite à la main dans le moule avant ou pen- dant la rotation , s'il s'agit d'un moule de faible longueur' .
S'il s'agit d'un moule de grande longueur , tel que par exemple celui qui est utilisé pour la coulée des tuyaux ,' il pourra être fait usage entre autres de l'un ou l'autre des dispositifs représentés aux dessins ci- annexés. Dans ces dessins :
Fig.l représente en perspective avec brisure une vue schématique d'un moule rotatif pourvu d'une rigole pour le déversement de la matière 'de revêtement.
Fig. 2 représente une coupe transversale d'un moule rotatif pourvu de 'deux rigoles servant respectivement au déversement de la matière de revêtement et au déverse- ment du métal fondu
Dans le cas de-la fig..l, une rigole 1 d'une lon-
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gueur 'presque égale â la longueur du moule 2 est suscep- tible de coulisser sur une tige de guidage 5 auteur de laquelle elle pourra basculer de façon à renverser dans le moule la substance à base.de silicium qui y est con- tenue .
Cette substance par l'effet de la force centrifuge sera ensuite répartie sur toute la paroi du moule. Cette opération étant. effectuée , le métal en fusion pourra être déversé dans. le moule'.
On comprend que la rigole pourrait être remplacée par un ajutage débitant la-substance susdite ; dans ce cas, afin de recouvrir toute la.paroi du moule, il y aurait lieu d'établir entre le moule et l'ajutage un
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mouvement relatif longitudinal d'une amplitude égale à la longueur du moule .
Afin d'assurer la succession rapide des opéra- tions de mise en place de la substance à base de silicium et de la coulée du métal en fusion, l'invention prévoit la disposition à l'intérieur du moule 2 (voir fig.2) de deux tiges de guidage 3 sur lesquelles peuvent coulisser et basculer successivement', suivant le sens des flèches indiquées , la rigole 4 contenant la matière base de silicium et la rigole 5 contenant, le métal en fusion .
Il est compréhensible que ces deux rigoles pourraient être reliées entre elles et être disposées de façon à pouvoir être basculées dans le même sens ,par exemple autour du même axe, de manière que les déversements successifs de la matière a base de silicium et du métal en fusion s'effectuent automatiquement par l'actionne- ment d'une commande unique'.
Il faut 'remarquer que l'invention prévoit également que le revêtement à base de silicium pourra ne recouvrir que certaines parties du moule en laissant soit les autres parties a nu, soit en les recouvrant d'un autre revêtement. Ce résultat pourra notamment être obtenu , dans le cas d'emploi d'une rigole pour le déversement de la matière à base de silicium , par le compartimentée-' transversal de celle'-ci les'dits compartiments rece- vant ou non de la matière ; dans le cas d'un ajutage on pourra prévoir'un robinet en réglant le dépit .
REVENDICATIONS.
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1. Procédé de fabrication'de pièces non trempées dans des moules métalliques caractérisé par ce que la
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surface intérieure du moule est,recouverte de silicium ou d'un alliage comportant du silicium à l'état libre, combiné ou dissout .
2. Procédé suivant la revendication 1 caractéri- - se par ce que la matière susdite de revêtement est pré- alablement malaxée avec un produit liant adhésif tel que par exemple,de la glutrine, de l'huile de lin, de la mélasse , de la résine , de la farine , de la dextrine, ou de la colophane.
5. Procédé suivàn't la revendication 2 caractérisé par ce que la matière susdite de revêtement convenable- ment malaxée' avec un liant adhésif est appliquée sur la surface intérieure du moule préalablement chauffé.
4. Procédé suivant l'une où l'autre des revendi- cations 1 à 3 caractérisé par ce'que la matière susdite de revêtement à l'état de pâte ou d'enduit ou à létat pulvérulent est répartie sur la surface intérieure du moule ..par l'action de 'la force centrifuge,le dit moule étant 'soumis à un mouvement de rotation .
5. Procédé suivant; -la revendication 4 caractérisé par ce que la- matière susdite de revêtement est répartie dans le moule un peu avant'que ce dernier ne reçoive la matière à mouler .
6. Procédé suivant la revendication 5 caractérisé par ce que la dite -répartition de la matière de revê- tement a lieu par portions, chacune des portions rece- vant aussitôt 1-a massé fondue à mouler .
7. Procédé suivant .une'ou plusieurs des revendi- cations précédentes'caractérisé par ce que la répar- tition de la matière du revêtement s'effectue de telle façon que certaines .portions, de'la paroi du moule n'en soient pas recouvertes.
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8. Moule métallique pour'la fabrication de pièces non trempées caractérisé par ce que l'entièreté ou une partie de ses parois intérieures sont recouvertes d'une couche de silicium ou d'un alliage comportant du sili- cium à l'état libre combiné ou dissout .
9. Dispositif. pour la fabrication de pièces non trempées dans un moule métallique caractérisé par ce que le dit moule est susceptible préalablement à la, coulée de la masse à mouler, d'être animé d'un mouvement de rotation destiné à assurer la répartition sur ses parois intérieures d'un revêtement en silicium ou en tout alliage comportant du silicium à l'état libre combiné ou dissout.
10. Dispositif suivant la revendication 9 carac- ' térisé par ce qu'une rigole d'une longueur à peu près égale à'celle du moule et contenant la matière susdite de revêtement peut être introduite à l'intérieur du moule et y être'basculée de manière à déverser la dite matière'.
11. Dispositif suivant la revendication 9 caracté- . risé par ce que le moule et un ajutage par lequel est amenée la matière susdite de revêtement sont déplaçables longitudinalement l'un par.rapport à l'autre .
12. Dispositif suivant la revendication 11 carac- térisé par ce que le-débit de l'ajutage susdit est réglé par un dispositif approprié.
: Dispositif suivant la revendication 10 carac- térisé par ce qu'une seconde'rigole destinée à déverser la massé fondue à mouler est prévue à côté de oelle destinée à déverser la matière susdite de revêtement.
14. 'Dispositif suivant'-la revendication 13 carac- térisé par ce que ces deux rigoles sont basculables autour'd'un même axe, celle contenant la matière susdite
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de revêtement se vidant avant l'autre .
15. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 10, 13 et 14 caractérisé par ce que la rigole servant au déversement de la matière du revête- ment est compartimentée par des parois transversales .
16. Pièce moulée au moyen d'un moule métallique suivant la description ci-annexée .