BE440189A - - Google Patents

Description

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  PROCÉDÉ DE -FABRICATION D'ALLIAGES DE FONTE,   PAR   EXEMPLE D'ALLIAGES DE TONTE GRISE, ADOUCIE,OU TONTE BRUTE. 



   Lorsqu'on cherche à fondre des feuilles ou tôles minces en métal contenant du cuivre ou du zinc dans les fours de fonderie ordinaires, on se heurte à une difficulté qui résulte de ce que le métal, en raison de l'étendue de sa surface exposée à l'action de l'oxygène de l'air et de sa faible épaisseur subit une oxydation quantitative ou au moins considérable, bien avant d'avoir atteint sa température de fusion. La scorie ainsi formée constitue une perte directe de métal. Si on cherche à préparer des alliages en employant des feuilles de cette nature, il peut arriver que la scorie et les oxydes ainsi formés àbaissent sensiblement la qualité des alliages obtenus ou des pièces de fonte qu'ils servent à préparer, suivant le degré de leur répartition dans le bain. 



   Les difficultés de cette nature apparaissent   particu-   lièrement lorsqu'on cherche à préparer dans le four de fusion des alliages avec d'autres métaux d'aciers plaqués avec des métaux contenant du cuivre, par exemple dans le but d'en récupérer les   chutes,,  
L'estampage d'articles en série en tôle d'acier plaquée fournit, suivant la forme et les dimensions des pièces estampées, des quantités plus ou moins grandes de chutes formées d'aoier plaqué. Il arrive souvent que ces aciers sont des métaux 

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 de toute première qualité. Leur transformation en alliages, qui serait par elle-même le moyen le plus simple de les récupérer donne lieu aux difficultés précitées, lorsqu'il s'agit de placages contenant du cuivre ou du zinc. 



   On en était réduit   jusqutà   présent, pour pouvoir récupérer ces chutes, à séparer les métaux de placage de l'acier par voie chimique ou électrolytique, ce qui entraîne des frais   considé-   rables. On a aussi ajouté les chutes en netites quantités dans les hauts fourneaux de traitement du minerai de fer, ce qui constitue une récupération peu économique en soi d'un métal d'aussi bonne qualité que les aciers plaqués. 



   Or, on a découvert qu'on peut employer à la préparation d'alliages de fonte, par exemple de fonte grise, de fonte adoucie ou de fonte brute, du métal de grande étendue superficielle contenant du cuivre, en le faisant fondre sous forme de feuilles, avec addition des produits nécessaires à la préparation de ces alliages et d'une quantité de riblons au moins suffisante pour que le pouvoir solvant du bain ainsi formé permette de dissoudre la proportion de cuivre présente. 



   Parmi les métaux contenant du cuivre, et sous forme de feuilles qu'on peut employer par le procédé suivant l'invention, on peut citer: les feuilles ou tôles minces en cuivre ou alliages de cuivre, en particulier en alliages de cuivre-nickel, ou de cuivre-zinc, tels que le tombac et le laiton, puis l'acier plaqué avec du cuivre pur, des alliages de cuivre-nickel ou de cuivre-zine en particulier l'acier d'estampage en matrice. 



   Les produits d'addition servant à la préparation des alliages de fonte grise et de fonte brute sont les produits connus, tels que le   ferro-silicium,   le ferro-manganèse, le ferrochrome, les minerais de manganèse, etc., ainsi que des produits carburants, tels que par exemple le coke, le coke de pétrole, les résidus de bois ou de graphite. Ces produits peuvent être ajoutés 

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 en partie en proportions variables, de façon à modifier entre certaines limites les propriétés des alliages obtenus. 



   Par l'addition des produits carburants on peut aussi plus particulièrement rendre la teneur en carbone du produit final aussi élevée que possible* L'addition des produits carburants a a.insi un double but, d'une part elle agit sur la teneur en carbone du produit final et d'autre part elle fait naître dans la   zône   de fusion une atmosphère réductrice, qui empêche l'oxydation des feuilles minces, de grande étendue superficielle, contenant du cuivre, particulièrement exposées aux influences atmosphériques. 



   Le cuivre fondu est dissous par le fer fondu, qui provient des riblons et dont la proportion est en excès. On obtient un alliage pouvant contenir au maximum 3 à 6 % de 'cuivre. 



  Si cet alliage contient en outre du nickel, qui peut provenir des feuilles contenant du cuivre elles-mêmes, ou être ajouté en proportions variables au bain fondu, on obtient avec les autres proportions de Si, Or, Mn, P, etc. caractéristiques de la fonte grise ou de la fonte brute, des alliages de fonte grise ou de fonte brute d'excellente qualité. 



   On peut ajouter les produits d'addition à l'état de mélange intime avec les riblons et le métal contenant du   cuivre,   avant de commencer à chauffer, ou bien ne les introduire, à   l'ex   ception des produits carburants, que dans le bain fondu. Les produits carburants doivent être ajoutés avant de commencer à chauffer, pour empêcher par leur présence la formation d'une scorie, On ajoute de préférence les produits carburants en couches différentes avec le métal contenant le cuivre et les riblons pour éviter une montée des produits carburants. 



   Il convient de déterminer la quantité de riblons ajoutés de façon que la teneur en cuivre de l'alliage de fonte grise ou de fonte brute obtenu ne dépasse pas 6 %. 



   Le présent procédé   stapplique   également à la 

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 fabrication d'alliages de fer, dtacier et de fonte en partant de minerais ou mitrailles pauvres en fer ou de moindre qualité. 



   Lors du traitement de minerais pauvres en fer ou de moindre valeur pour une autre cause, il est souvent nécessaire d'ajouter des quantités appréciables de mitraille pour augmenter le rendement économique. Malgré cela il n'est pas possible d'effectuer économiquement la fusion de minerais dont la teneur en fer est en-dessous d'une certaine limite. Cela est notamment le cas lorsqu'on doit employer, en plus du chauffage du haut fourneau, de l'énergie électrique relativement chère. Le rendement économique du traitement métallurgique de minerais de fer à pourcentage bas et de moindre qualité, est indirectement augmenté par une amélioration qualitative du produit du traitement métallurgique. 



   Il a été notamment montré que des quantités de cuivre peuvent être ajoutées directement lors du traitement   métallurgi-   que des minerais, de sorte qu'elles peuvent être incorporées directement dans la masse fondue sans que la qualité des alliages formés soit beaucoup plus mauvaise que celle d'un alliage fondu spécialement. On obtient donc lors du traitement métallurgique un alliage de qualité supérieure par l'obtention duquel on assure un bon rendement d'un traitement métallurgique même en partant de minerais pauvres. Le traitement métallurgique des minerais de fer peut se faire aussi bien dans un procédé direct de fusion, tel que le procédé Duplex. 



  Exemple. 



   On peut obtenir des alliages de qualité particulièrement supérieure, en partant par exemple d'un acier d'estampage en matrice, plaqué en cuivre et nickel, dont le placage se compose d'environ 85 % Cu et de 15 % Ni. La teneur en nickel varie entre 15 et 30 %. L'épaisseur du placage varie entre 1/10 et 1/15, cette variation ne se traduisant le plus souvent que par une variation de la teneur en nickel, La teneur en cuivre reste constante. La composition analytique des chutes fondues est 

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 variable : 8,5 % Cu et 1,5   %   Ni, ou 8,7 %   Cu   et   2,8 %   Ni,   etc.   



   On fond les chutes dans un four électrique à arc avec une quantité quadruple de riblons et 3   %   en poids de produits carburants, par exemple du coke de pétrole, avec addition de   ferro-silioium   et de ferro-manganèse ou de minerais correspond dants; et on surchauffe le bain sous une couche de scorie basique empêchant l'oxydation, puis on le coule dans des moules,
Les alliages préparés par le procédé suivant l'invention et les pièces moulées avec ces alliages, possédant une teneur d'environ 2,5   %   en cuivre, et d'environ 0,9 % en nickel, sont absolument exempts-de tensions internes, sont à grains très fins et homogènes.

   Une fois usinés, ils possèdent une surface remarquablement brillante, et sont notablement plus résistants à la corrosion que la fonte grise ordinaire ou la fonte brute.La teneur en carbone peut être maintenue relativement très faible, sans que se manifestent les défauts qu'on observe dans ce cas dans la fonte grise, tels que mauvaises propriétés de coulée, tensions internes dans la pièce moulée, surface dure, etc. De même, les essais de résistance font apparaître des avantages très notables par rapport aux sortes connues de fonte grise ou de fonte brute. Cette observation s'applique particulièrement à la résistance de forme des pièces compliquées.

   La dureté Brinell est forte, sans qu'il en résulte cependant des difficultés   d'usi-   nage, comme dans la fonte grise ordinaire.Les propriétés avantageuses précitées apparaissent nettement même si la teneur en cuivre et en nickel est sensiblement inférieure à celle de l'exem ple donné   cidessus.   De plus, la dureté Brinell des pièces moulées à parois d'épaisseurs différentes.est constante lordquton la mesure sur les portions de parois épaisses et minces. 



   On a obtenu les chiffres suivants : Résistance à la traction 34 kg/mm2 Résistance à la flexion 63,8 kg/mm2 Dureté Brinell 300 unités Brinell.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS ET RESUME.

   1. Procédé de fabrication d'alliages en fonte, pàr-exemple de fonte grise, adoucie ou brute, éventuellement avec emploi de minerais pauvres en fer ou de qualité inférieure, caractérisé par le fait qu'on fond un métal contenant du cuivre, de grande étendue superficielle, de préférence sous forme de feuilles, tel que par exemple des alliages de cuivre-nickel, de cuivre-zinc, d'acier plaqué avec du cuivre ou avec des alliages de cuivre-nickel ou de cuivre-zinc, en particulier de l'acier plaqué d'estampage en matrice avec addition des produits d'addition et des produits carburants, connus comme nécessaires à la préparation de ces alliages et d'une quantité de riblons au moins suffisante pour que le pouvoir solvant du bain ainsi formé lui permette de dissoudre la proportion de cuivre présente.

   2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la quantité de riblons ajoutés est au moins assez grande pour que la teneur en cuivre de l'alliage obtenu ne dépasse pas 6 %.

   3. Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les produits d'addition et les produits carburants sont introduits dans les autres éléments à fondre à l'état de mélange intime avant la fusion.

   4. Procédé suivant les revendications 1 - 3, caractérisé par le fait que les produits carburants sont appliqués dans les autres éléments à fondre, notamment le métal contenant du cuivre et les riblons, en couches différentes, ce qui permet d'augmenter à volonté la teneur en carbone du produit fini.

   5. Les alliages de fonte grise, adoucie, fer, acier et fonte brute, fabriqués suivant le procédé des revendications 1 à 4. <Desc/Clms Page number 7>

   Office des Brevets Bruxelles.

   Messieurs, Demande de brevet n prov. 341,300 du 31 décembre 1940 Guss und Stahl A.G..- J'ai l'honneur de vous infirmer de ce que mon corres- pondant étranger désire apporter les modifications suivantes au texte de la spécification de la demande ci-dessus : Page 1, alinéa 2, ligne 3, supprimer les mots : "avec d'autres métaux", Page 1, alinéa 2, ligne 5, ajouter les mots: "avec d'autres mé- taux", Page 2, ligne 8, insérer "très" avant "petites quantités", Page 2, ligne 15, après "fondre" ajouter : "de préférence", Page 2, ligne 20, insérer "de préférence" avant "sous forme".

   Page 3, ligne 5, remplacer "que possible" par "qu'on la désire", Page 3, ligne 7, insérer "désirée" avant "du produit final", Page 3, lignes 22-23, supprimer les mots "à l'exception des produits carburants".

   J'ai l'honneur de vous prier de bien vouloir permettre que la présente lettre reste annexée au dossier de la demande.

   La demanderesse autorise l'Administration a délivrer copie de la présente lettre.

   Je joins des timbres fiscaux en valeur de 15 Frs.

   Veuillez agréer, Messieurs, l'assurance de ma considération distinguée.