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Société dite; WITKOWITZER BERGBAU- UND EISENHUTTEN-GEWERKSCHAFT et Monsieur Walter LEHNERT, tous deux à Mahr.-Ostrau, Protec- torat de Bohême et Moravie.
La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif de coulée de lingots composés, servant à la fabrica- tion de rails, profilés, tôles, plaques et analogues, La carac- téristique principale de l'invention consistai en ce que avec . l'aide d'une struoture en tôles formant des espaces creux la partie résistant à l'usure) ou ne se laissant pas corroder, du lingot est connectée solidement par fusion le long d'une surface ondulée avec la couche servant d'alliage, de telle manière que la couche de connexion est formée exclusivement par alliage de la partie formant la masse principale du bloc et passe graduellement dans celle-ci*
Pour la coulée du lingot composé on a déjà proposé divers dispositifs.
Par exemple on a essayé déjà en 1892 de couler d'abord de l'acier doux dans une coquille et après solidifica- tion.de celui-ci de couler de l'acier dur, pour obtenir de cette manière une réunion des deux sortes d'acier de duretés différentes. Les produits ansi formés n'ont cependant pas répondu à l'attente, car une réunion complète des deux sortes d'acier ne fut pas obtenue. Le même inconvénient est présenté @
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par un autre procédé dans lequel la paroi de séparation est retirée de la coquille après la coulée du métal de réunion.
On a également proposé d'employer des tôles de séparation en zigzag ou en forme d'arc, qui pénètrent dans les évidemets prévus dans la coquille et sont perforés aux bords. Cela pré- sente l'inconvénient qu'une soudure aux coins ne se produit pas par suite de la formation de tassements et que le matériau ne pénètre pas jusqu'aux coins par suite de sa viscosité. De plus, les boudins qui se sont formés dans les évidements de la coquille et au lingot présentent l'inconvénient qu'ils doivent être enlevés avant de continuer le travail du lingot ainsi coulé, afin d'éviter la formation d'égaillés. Un autre procédé recommande l'emploi de tôles séparatrices perforées devant être introduites dans la coquille à un certain écartement l'une de l'autre, mais de telle façon qu'elles ne forment pas de corps creux fermés.
Cela avait pour but de former une chambre de mé- lange dans laquelle se faisait le mélange de la partie dure et de la partie douce pendant la coulée avec fusion simultanée de la tôle de séparation. Dans ce mode de travail on ne pouvait cependant pas obtenir une homogénéité de la couche de connexion dans toutes ses parties car la vitesse de coulée ne peut pas toujours être réglée de telle manière que le niveau des parties dure et douce soit toujours le même.
Il y a ainsi un débordement inégal de l'une ou l'autre des espèces d'acier dans la chambre de mélange et même éventuellement de celle-ci dans la zone avoi- sinante, ce qui doit entraîner des inégalités de la texture et de la dureté, qui par suite des tensions internes agissant défa- vorablement lors du travail subséquent et du refroidissement qui s'ensuit.
De plus, la résistance de telles parois de sépara*; tion à l'égard des effets ferrostatiques pendant la coulée n'est pas suffisante pour empêcher une déformation indésirable des parois de séparation ou pour obtenir une régularité des parois de séparation visées
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La présente invention évite les inconvénients ci-dessus par cela que l'on utilise des tôles de séparation non perforées ayant une forme telle et disposées dans la coquille de telle manière qu'elles forment un ou plusieurs espaces vides, ce qui donne une stabilité non atteinte jusqu'à présent pour les parois de séparation à l'égard de la pression ferrostatique développée pendant la coulée.
Les espaces creux servent à recevoir l'agent formateur de l'alliage qui est introduit à l'état non fluide avant la coulée des deux sortes d'acier dans l'espace creux ou intermédiaire et qui se combinent par fusion pendant la ooulée avec la masse principale du lingot. La résistance de la couche de connexion ainsi formée augmente oontre la partie dure, celle qui ne se laisse pas corroder, tandis qu'elle passe graduelle- ment dans la partie douce, celle qui se laisse corroder. Ce processus a lieu dans des conditions exothermiques et favorise d'une façon exceptionnelle la réunion des divers matériaux pen- dant la fusion.
De plus, par un choix spécial de la forme de la structure des parois de séparation, la surface de connexion entre les deux parties du lingot composé est substantiellement augmentée et l'adhésion est oonsidérablement améliorée par la forme ondulée de la zône de oonnexion. De plus, les tensions internes sont neutralisées par l'interpénétration des parties dure et douoe avec interposition d'une couche de connexion de dureté moyenne.
Les figs. 1 - 7 des dessins ci-joints montrent l'objet de l'invention.
Fige 1 montre la coquille avec les parois de séparation en coupe.
Fige 2 montre une vue du dessus.
Fig. 3 montre une coupe verticale à travers les parois de séparation à échelle agrandie, et
Fig. 4 montre une coupe horizontale à travers une partie de la coquille le long de la ligne A-A de la fig. 1.
Les figs, 5 à 7 et 3 montrent divers modes de réalisation
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des parois de séparation. Fig. 5 montre la paroi de séparation de telle manière que seulement un espace intermédiaire o' est formé pour recevoir le matériau d'alliage, celui-ci étant ainsi tenu à un certain écartement de la paroi de séparation ondulée mais de telle manière que lés deux tôles séparatrices forment un espace creux qui n'est ouvert qu'aux côtés inférieur et supé- rieur, Dans le mode de réalisation suivant la fig. 6, deux tôles séparatrices ondulées sont connectées entr'elles de telle manié- re qu'elles se touchent aux endroits des points maximum et mini- mum de leurs ondulations en formant ainsi plusieurs espaces in- termédiaires séparés l'un de l'autre, Suivant la fig.
7, les deux parois séparatrices ondulées sont également utilisées, les deux parois étant parallèles l'une à l'autre à un certain écarte- ment entr'elles et formant ainsi un espace creux ondulé c'.
Suivant la présente invention on introduit dans la coquille avant la coulée du lingot une structurelle parois séparatrices consistant en deux tôles d, e, de nature différente et non perfo- rées, de mêmes formes ou de formes différentes, formant un ou plusieurs espaces creux qui ne sont ouverts qu'en haut et en bas. Tandis que l'un des côtés d du corps creux ainsi formé est ondulé, la deuxième tôle e, vue en coupe, peut être droite (comme dans les figs. 2,4 et 5), ou bien ondulée (figs. 6 et 7).
Toutes deux ont des dimensions telles et sont connectées entr' elles de telle manière qu'elles offrent une rigidité suffisante à l'égard de la pression ferrostatique et empêchent ainsi un déplacement pendant la coulée. Les espaces creux ou intermédiai- res formés entre les tôles séparatr.ices isolées d, e, et qui peuvent être en nombre et dimensions variables suivant les né- cessités de la résistance requise entre la partie dure et la partie douce ou bien être choisis de façon arbitraire, servent à former une couche oonnectrice de dureté moyenne entre les par- ties dure et douce du lingot, qui n'est formée avec l'aide d'un ,
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alliage f que de la partie douoe b.
La tôle d tournée vers la partie dure a est retenue sisolidement qu'une percée pendant la coulée est évitée. La largeur de la tôle séparatrice d est plus grande que celle de la tôle séparatrice e, pour assurer également lors de la ooulée une bonne fusion aux bords de la coquille. Dans le même but les tôles séparatries d arrivent non pas tout à fait jusqu'aux bords de la coquille mais près de ceux-ci, de sorte que entre la paroi de la coquille et l'ex trémité de la tôle se trouve une petite fente s vers le haut, dans laquelle se produit non seulement une fusion des deux sor- tes d'acier, mais également une soudure intime ou une fusion de l'extrémité d' de la tôle.
Afin de favoriser le processus de fusion,ou d'éviter la formation de fissures dans le lingot fini, la partie d' en saillie de la tôle plus forte d est dispo- sée de telle manière qu'elle forme un angle aigu ce avec la paroi avoisinante dans la partie dure a,
Lors de la fusion du lingot, la partie dure a est réunie intimement par fusion avec la tôle ondulée d sans détruire celle-ci. La partie plus douce au contraire, perce la deuxième tôle e:, et forme avec le matériau d'alliage f, avec manifesta- tions exothermiques, une couche connectrioe de dureté moyenne qui se soude de nouveau avec la tôle ondulée d et détermine ainsi une réunion intime des deux matériaux.
Bien entendu, les tôles séparatrices peuvent être également formées ou disposées de telle manière qu'elles forment non pas des espaces creux à certaines distances les uns des autres, mais seulement un seul espace creux ondulé, comme montré dans les figs, 5 et 7. Dans ces cas, les tôles séparatrices sont tenues à distance d'une manière appropriée par des boulons, ce qui n'a pas été montré dans les dessins dans un but de simplification.
Enf in, l'invention est également employée dans les cas où au lieu d'aciers dur et doux, on fond ensemble des métaux se lais- sant corroder avec des métaux ne se laissant pas corroder pour former des lingots composés.