<Desc/Clms Page number 1>
Procédé de fabrication par centrifugation de pièces de fonte avec matières d'amélioration.
@ Il a été proposé d'amener, lors de la fabrication par cen- trifugation des pièces de fonte, des matières de revêtement sur la paroi interne de la coquille, dans le but - principalement pour des coquilles refroidies - de diminuer l'effet de saisisse- ment ,de la coquille ou. d'obtenir sur la pièce une pellicule ex- terne non corrosible. Il existe une certaine difficulté à intro- duire les matières de revêtement dans la coquille. Si ces matiè- res sont amenées, ainsi qu'il est d'usage général actuellement, sous forme de poudre sur la paroi interne de. la coquille, soit par insufflation, soit de toute autre manière, on n'obtient que très difficilement une répartition uniforme.
Les matières de re- vêtement renferment fréquement des gaz. qui ne deviennent libres que lorsque le métal en fusion vient en contact avec ces matières, d'où possibilité de formation de soufflures dans la. pièce. De ce
<Desc/Clms Page number 2>
fait, il a déjà été proposé d'amener les matières de revêtement sous forme fluide dans la coquille, ou de faire une fonte spéciale du métal de base avec une teneur en matières d'amélioration telle que, cette fonte spéciale étant amenée plus tôt que le métal de base,la couche externe ainsi formée exerce sur la pièce de fonte centrifugée une action graphitante et empêche la formation d'une couche de fonte blanche.
Suivant cette proposition, la couche de métal enrichie de la matière d'amélioration, doit être amenée dans la coquille sous épaisseur tellement faible qu'elle passe dans la pièce de fonte centrifugée, sans formation de zone inter- médiaire, et forme ainsi la pellicule externe de cette pièce. La mise en pratique de cette proposition présente cependant le défaut que les constituants additionnels de l'alliage doivent être spé- cialement fondus et coulés.
On a par conséquent proposé d'ajouter les matières addition- nelles, telles que des métaux durcissants en poudre, au courant de métal s'écoulant librement de la poche de coulée dans la co- quille, et ce au début du processus de coulée, dans le but d'ob- tenir dans la coquille une couche externe dure pour la pièce de fonte. Après que l'espace externe entier de la coquille a été ainsi rempli sous une épaisseur convenable, on n'ajoute plus de matières additionnelles au courant de métal s'écoulant ensuite de la poche de coulée, de sorte que le noyau de la pièce de fonte est rempli de métal tendre.
Ce procédé ne s'applique cepen- dant qu'à la fabrication de pièces de fonte centrifugées relati- vement courtes dans la direction axiale, dans des coquilles, qui tournent sur des axes verticaux, et ne peut s'appliquer à la centrifugation de longues pièces, telles que par exemple des tu- bes, etc., en employant un mécanisme de centrifugation à rigole, dans lequel, pendant le processus de coulée, la coquille de cen- trifugation, tournant sur un axe essentiellement horizontal, et la rigole de coulée sont déplacées l'une par rapport à l'autre en direction axiale.
<Desc/Clms Page number 3>
Afin. d'éviter les défauts inhérents aux procédés mentionnés, et afin de pouvoir ajouter les matières additionnelles à la masse de fonte à centrifuger, pendant son trajet du creusetà la coquil- le ou forme, les matières additionnelles sont, conformément à la présente invention, ajoutées à un courant partiel dérivé - dans un canal partant de la rigole de coulée - du.métal de base de com- position normale à couler, et cette partie ainsi dérivée. est ame- née à pénétrer dans la coquille de centrifugation avant le courant principal de métal en fusion.
L'ajoute de matière additionnelle se fait sous forme finement divisée., de. sorte, que les matières d'amélioration- qui, le cas échéant, gênent, de façon connue, le dégagement, de chaleur, ou augmentent la résistance à la corrosion de la pièce coulée, se sont réparties uniformément dans le courant partiel fluide de métal, quand celui-ci quitte la rigole. Il n'y a aucune espèce de difficulté à ajouter la matière directement à l'état de poudre, quand elle ne diminue pas la fluidité du cou- rant original de métal ; ceci est le. cas par exemple pour le phosphore et les alliages à haute teneur en phosphore.
Cette mé- thode d'ajoute des matières additionnelles est de beaucoup plus avantageuse que si la matière additionnelle pulvérulente est dis- tribuée sur les parois internes de la coquille pour y être reprise par le métal en fusion. Avant tout, une dégazéification complète des matières additionnelles est rendue possible par leur dissolu- tion. dans le métal en fusion dans la rigole.
Quand on emploie des matières additionnelles à point de fu- sion élevé, il est recommandable de les amener à l'état chaud dans le courant partiel dérivé de métal, de base, afin d'éviter que ce métal devienne visqueux. Ce chauffage peut être par exemple réali- sé de manière rationnelle en faisant tomber la matière addition- nelle en poudre, et en un jet mince, au travers du trou de noyau d'une bobine d'induction, cette matière étant chauffée fortement et fluidifiée par l'action inductive sur son trajet vers le cou- rant dérivé de métal en fusion.
Une autre possibilité consiste à
<Desc/Clms Page number 4>
amener, au-dessus du courant dérivé de métal, auquel il faut ajouter la matière additionnelle, une espèce d'électrode de lampe à arc, comprenant un forage au travers duquel la matière addition- nelle est passée à l'état pulvérulent, l'électrode constituant un pôle, et le métal liquide dérivé l'autre pôle, le circuit élec- trique étant fermé par le courant pulvérulent qui ruisselle au travers de ce forage. En utilisant des quantités d'énergie électri- que suffisamment grandes, on peut même déterminer ainsi une sur- chauffe du courant dérivé de métal.
Le nouveau procédé permet d'obtenir sans difficultés sur la paroi interne de la coquille, une couche formée à température suffisamment élevée renfermant les matières d'amélioration désirées dissoutes et uniformément réparties.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de fabrication par centrifugation, de pièces de fonte avec matières d'amélioration, servant par exemple à diminuer l'action de saisissement de la coquille, ou à augmenter la résis- tance à la corrosion, les matières d'amélioration étant ajoutées au métal en fusion après que celui-ci a quitté le creuset, caracté- risé en ce que les matières additionnelles sont ajoutées dans la rigole de coulée à un courant partiel dérivé du métal à couler, et, intimement mélangées au métal de ce courant dérivé, sont ame- nées sur la paroi interne de la coquille de manière à former la couche externe de la pièce de fonte centrifugée ou à pénétrer dans la couche externe de cette pièce.
<Desc / Clms Page number 1>
Manufacturing process by centrifugation of castings with improvement materials.
@ It has been proposed to bring, during the manufacture by centrifugation of castings, coating materials on the internal wall of the shell, with the aim - mainly for cooled shells - of reducing the effect of seizure, of the shell or. to obtain a non-corrosible external film on the part. There is some difficulty in introducing the coating materials into the shell. If these materials are fed, as is in general use at present, in powder form on the inner wall of. the shell, either by blowing, or in any other way, it is very difficult to obtain a uniform distribution.
Coating materials frequently contain gases. which only become free when the molten metal comes into contact with these materials, hence the possibility of blistering in the. room. From this
<Desc / Clms Page number 2>
In fact, it has already been proposed to bring the coating materials in fluid form into the shell, or to make a special melting of the base metal with a content of improving materials such as, this special melting being brought earlier than the base metal, the outer layer thus formed exerts on the centrifuged cast iron part a graphitizing action and prevents the formation of a white cast iron layer.
According to this proposal, the layer of metal enriched with the improvement material must be brought into the shell with such a small thickness that it passes into the centrifuged piece of cast iron, without forming an intermediate zone, and thus forms the film. exterior of this room. The practice of this proposal, however, suffers from the shortcoming that the additional constituents of the alloy must be specially melted and cast.
It has therefore been proposed to add additional materials, such as powder hardening metals, to the metal stream flowing freely from the ladle into the shell at the start of the casting process. in order to obtain in the shell a hard outer layer for the cast iron. After the entire outer space of the shell has been thus filled to a suitable thickness, no more additional material is added to the stream of metal subsequently flowing from the ladle, so that the core of the casting. cast iron is filled with soft metal.
This process, however, only applies to the manufacture of relatively short centrifuged castings in the axial direction, in shells, which rotate on vertical axes, and cannot be applied to the centrifugation of long. parts, such as for example tubes, etc., by employing a gutter centrifugation mechanism, in which, during the casting process, the centrifugation shell, rotating on an essentially horizontal axis, and the gutter of casting are displaced with respect to each other in the axial direction.
<Desc / Clms Page number 3>
To. to avoid the defects inherent in the processes mentioned, and in order to be able to add the additional materials to the mass of cast iron to be centrifuged, during its journey from the crucible to the shell or form, the additional materials are, in accordance with the present invention, added to a partial flow derived - in a channel from the pouring channel - of the base metal of normal composition to be poured, and this part thus derived. is caused to enter the centrifuge shell before the main stream of molten metal.
The addition of additional material is done in finely divided form. so that the improvement materials - which, in known manner, hinder the release of heat, or increase the corrosion resistance of the casting, are distributed evenly in the fluid partial stream of metal , when it leaves the channel. There is no kind of difficulty in adding matter directly in the powder state, when it does not diminish the fluidity of the original metal stream; this is the. case for example for phosphorus and alloys with high phosphorus content.
This method of adding additional material is much more advantageous than if the additional powder material is distributed over the inner walls of the shell to be taken up by the molten metal. Above all, complete degassing of the additional materials is made possible by their dissolution. in the molten metal in the gutter.
When additional high melting point materials are employed, it is advisable to heat them in the partial metal derivative stream, base, to prevent this metal from becoming viscous. This heating can be done rationally, for example, by dropping the additional powdered material, and in a thin jet, through the core hole of an induction coil, this material being heated strongly and fluidized. by the inductive action on its path towards the current derived from molten metal.
Another possibility is to
<Desc / Clms Page number 4>
bringing, above the metal derivative stream, to which the additional material is to be added, a kind of arc lamp electrode, comprising a borehole through which the additional material is passed in the pulverulent state, the electrode constituting one pole, and the liquid metal derived from the other pole, the electric circuit being closed by the pulverulent current which flows through this borehole. By using sufficiently large amounts of electrical energy, one can even thus determine an overheating of the metal shunt current.
The new process makes it possible to obtain without difficulty on the inner wall of the shell a layer formed at a sufficiently high temperature containing the desired improvement materials dissolved and uniformly distributed.
CLAIMS.
1. Method of manufacturing by centrifugation of castings with improvement materials, serving for example to decrease the gripping action of the shell, or to increase corrosion resistance, the improvement materials being added. to molten metal after it has left the crucible, characterized in that the additional materials are added to the pouring channel in a partial stream derived from the metal to be cast, and intimately mixed with the metal of this bypass stream , are brought to the inner wall of the shell so as to form the outer layer of the centrifuged cast iron part or to penetrate into the outer layer of this part.