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Procédé pour l'amélioration des propriétés mécaniques des objets coulés.
On a déjà fait de nombreuses propositions pour l'amélio- ration des propriétés mécaniques des objets coulés, proposi- tions conformément auxquelles on ajoute au matériau liquide, avant sa solidification, des matières solides pulvérulentes.
On sait par exemple déjà qu'on peut saupoudrer de matières fi- nement pulvérisées, par exemple de ferro-silicium pulvérisé, les moules à coulée centrifuge; on se servait à cet effet de dispositifs de répartition et de soufflage compliqués pour ap- pliquer la poudre sur la surface interne du moule. Lorsqu'on
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coulait en se servant d'une gouttière, il était nécessaire de placer ces dispositifs à l'extrémité de sortie de la gouttière pour pouvoir déposer la poudre, immédiatement avant la matière à couler, sur la paroi du moule.
La poudre devait alors être amenée par des appareils de transport particuliers, le long de la gouttière, au dispositif de saupoudrage proprement dit.Non seulement ces appareils de transport subissaient une usure con- sidérable, mais ils étaient surtout inapplicables pour la cou- lée centrifuge de tuyaux de faible diamètre.
D'autre part, on a déjà proposé aussi, pour la fabrica- tion par coulée centrifuge de pièces de faible longueur, d'a- jouter, au commencement de l'opération de coulée, au courant du métal qui s'écoule librement de la poche de coulee dans le mou- le, des matières d'addition, par exemple des métaux pulvérisés provoquant le durcissement, pour produire, dans le moule à cou- lée centrifuge, une couche extérieure dure pour la pièce obte- nue par cette coulée centrifuge. On n'employait ces substances d'addition que pour le remplissage de tout l'espace externe du moule sous l'épaisseur voulue, tandis qu'on remplissait de mé- tal mou, sans matière d'addition, le noyau de la pièce obtenue par coulée centrifuge.
Comme ces procédés ne convenaient pas pour la fabrication des pièces venues de coulée centrifuge pour lesquelles on déplace dans le sens axial le moule et la gout- tière de coulée l'un par rapport à l'autre pendant l'opération de coulée, on a déjà proposé dans ce cas d'ajouter ces matières d'addition, dans un canal auxiliaire de la gouttière de coulée, à une partie prélevée sur le courant du métal fondamental, de composition normale, qu'il s'agit de couler, et de verser dans le moule à coulée centrifuge, avant le courant principal, cette partie de courant ainsi prélevée.
On connait déjà egalement l'emploi du bain de fusion qu'il s'agit de couler, comme moyen de transport pour la poudre, no- tamment en répandant cette poudre sur ce bain et en vidant celui-ci dans le moule de façon que le bain de fusion n'aligne
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que les parties de la paroi du moule sur lesquelles de la poundre a déjà été abandonnée. Dans l'application de ce proc-édé, une partie de la quantité de poudre peut rester adhérer aux parois de la gouttière de coulée et son effet peut ainsi être perdu.
Conformément à l'invention, les matières d'addition sont introduites par le dessous dans la gouttière par laquelle s'é- coule la matière. Une introduction positive peut, par exemple avoir lieu au moyen dtun appareil de transport mis en action par un moteur et susceptible éventuellement d'être commandé.
Des canaux auxiliaires spéciaux pour le bain de fusion sont ainsi supprimés et l'on obtient une introduction extrêmement uniforme des matières d'addition ou des réactions dans le fer liquide, grâce à quoi on évite que les matières ajoutées, qui généralement ont une densité moindre, nagent sur le métal li- quide, qui a une densité plus élevée, parce que les matières ' ajoutées réagissent ordinairement avant qu'elle.s ne montent à la surface. L'effet de la poudre n'est pas instantané; il
S'étend sur une durée de réaction relativement longue, la ré- action n'intéressant pas seulement les zones extérieures d'une pièce coulée, mais aussi ses zones intérieures.
Sous ce rapport, l'amenée des matières d'addition, par exemple la poudre de silico-calcium ou de ferro-silicium, au fond de la gouttière, se montre extrêmement avantageuse, par exemple pour les tuyaux venus de coulée centrifuge. Dans les ma. chines à coulée centrifuge, l'appareil de transport se trouve au voisinage du point de fixation de la gouttière de coulée, de sorte que, même pour les tuyaux de plus faible diamètre, il n'agit pas d'une façon gênante. En outre, l'introduction des matières d'addition au fond de la gouttière ménage celle-ci.
Lorsqu'on applique le présent procédé, tant à la coulée centrifuge qu'à d'autres procédés de coulée, de nombreux germes de cristallisation ou points de départ pour des réactions chi- miques subséquentes sont engendrés par ces additions au bain de fusion, ces germes ou ces points contribuant à l'amélio-
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tion des propriétés mécaniques de cette ma-tière, pendant sa so- lidification.
Le proc-édé, objet de la présente invention, est applicable également à la production de fonte grise de qualité supérieure, en adaptant par exemple l'appareil pour l'amenée des matières d'addition, à la gouttière de coulée d'un cubilot ou à la gout- tière de coulée disposée entre une poche de coulée et un moule.
On peut employer à cet usage une fonte blanche à grand excès de cémentite et ne provoquer qu'ensuite la formation du graphite dans le fer par les additions appropriées. Les possibilités d'application les plus diverses dépendant de la composition du fer et suivant les additions convenant à chaque cas peuvent ê- tre imaginées dans le cadre de l'invention.
A côté des avantages précités, on réalise encore, grâce au mode d'amenée des matières d'addition dans le courant de fonte, par le dessous, conformément à l'invention, celui d'un mélange efficace avec la matière de coulée, ce qui permet une introduc- tion bien réglée des matières de réaction et empêche les per- tes par des additions en excès, tout en permettant de bien sur- veiller la durée des réactions.
Le dessin annexé montre à titre d'exemple un mode d'exé- cution de l'objet de l'invention, ce dessin étant une vue la- térale avec coupe partielle d'une gouttière de coulée pourvue du nouvel appareil pour l'introduction des subâtances de réac- tion.
Sur ce dessin, on a désigné par 1 la gouttière de coulée à laquelle est amené le métal à couler provenant d'une poche de coulée, d'un cubilot ou d'un appareil analogue. La gouttiè- re de coulée proprement dite peut être formée d'une façon voulue quelconque. Mais' on doit prévoir au fond de la gouttière, en un endroit approprié, une ouverture pour l'introduction des substances de réaction. L'appareil de transport de ces substan- ces peut être constitué par exemple par un tuyau d'amenée 2 fi- xé dans la gouttière de coulée 1 et dans lequel un transporteur @
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à hélice 3, par exemple, peut être monté de façon à pouvoir tourner.
On fait tourner ce transporteur à hélice 3 au moyen d'un moteur ou d'une autre façon voulue quelconque, grâce à quoi les matières d'addition, essentiellement à l'état de pou- dre, versées dans le récipient 5, sont introduites par le tran& porteur à hélice 3, d'une manière positive, au fond de la gouttière de coulée dans le courant de métal à couler.
Le transporteur à hélice peut, au besoin, être relié dtune façon amovible à un bout dtarbre 10, tournant sur des roulements à billes 7 et commandé par des roues dentées 8, à partir de l'arbre 9.
Il n'y a pas à craindre une obstruction de l'ouverture de sortie 6, car la matière d'addition continue, sans cesse, d'être amenée sous une pression constante. Au cours du trans- port, des matières d'addition, le fer ou le métal qui coulent se les incorporent d'une manière uniforme, par le fond de la gouttière de coulée, de façon que ces matières employées pour améliorer le métal de coulée se soient uniformément réparties à la sortie de ce-métal de la gouttière.
Il convient de relier le moteur du trahsporteur à hélice à un dispositif de commande - par exemple dans les machines de coulée centrifuge, à une pédale située au poste de commande de la machine - de manière que le fondeur puisse surveiller exactement la durée de l'amenée des matières précitées.
Pour les tuyaux venus de coulée centrifuge, on a cons- taté que l'emploi du silico-calcium d'une grosseur de grain de 0,3 mm. environ était approprié.
Au lieu de l'appareil de transport décrit plus haut, on peut employer aussi, pour les matières d'addition, un appareil de transport autrement constitué. C'est ainsi que l'introduc- tion peut être exécutée au moyen d'un jet de fonte par exemple ou de toute autre façon désirée.
Pour empêcher la poudre de former des grumeaux à la sor- @
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tie du récipient 5, on a prévu un ressort à lame II, dont l'ex- trémité libre s'appuie sur une des parois du transporteur à hé- lice 3, de manière qu'à l'extrémité de sortie du récipient, le ressort Ll se libère brusquement de l'hélice et s'appuie sur le filet suivant, grâce à qoi la poudre se trouve continuelle- ment à l'état de grains détachés.