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" Traitoment d'alliages à base de magnésium en vue de leur coulée sous pression. "
L'invention concerne des perfectionnements au traitement des alliages à base de magnésium on vue de leur coulée sous pression. L'objet principal de l'invention est de résoudre les difficultés considérables qui se présentent lorsque ce genre d'alliages est utilisé pour la coulée en coquille nous pression, difficultés résultant de la grande affinité de ces alliages pour 1' oxygène lorsqu'ils sont à l'état fondu.
Pour alimenter les machines à couler en métal fondu, et en môme temps pour être certain que ce dernier n'est mélangé ni à de l'oxyde ni à du flux, il était nécessaire d'utiliser, jusqu'ioi, habituellement, un appa- reillage spécial pour la fusion d'une assez grande complication, les modèles étant fréquemment de fabrication complexe-par comparaison avec des tours de fonderie ordinaires.
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Il a été également proposé jusqu'ici de protéger de l'oxydation des alliages de magnésium pendant la fusion en maintenant une atmosphère d'anhydride sulfureux audessus de la surface du bain; mais on ne peut se contenter dé anhydride sulfureux pour réaliser la protection désirée aux températures nécessaires pour la réalisation pratique gour la coulée en ooquille.
La solution cherchée a été fournie par le déve-
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lopperasnt d'une technique de la coulée BOUS Pl'888i01'1 obtenu un métal ar- d oxyde et de flux au moyen d'un appareillage simple. En conséquence, la présente invention prévoit premièrement l'usage d'un alliage à base de magné-
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sium dont une certaine quantité de béryllium limita 1 ocy- dation et, seoondement, l'emploi d'un oranaet divine; une communication est ménagée entre les ooapart1aeBts au- dessous de la surface normale de l'alliage fondu, ce der- nier, dans l'un des compartimente, n'étant pas recouvert d'une couche de flux.
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Si on le désire, on peut adopter des dispositifs t Surmonter Pour 2Jmimmd l'alliage fondu placé dans le comparti- ment précité d'une atmosphère protec%béoe da gaz inerte tel que de l'anhydride sulfureux ou de l'azote.
Le béryllium provoque un grossissement marqua du grain des alliagaa de magnésium lorsque ceux-ci sont fondus dans des moules de sable ou par gravite dans des
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coquilles métalliques. Ce trousioooment du grain a un effet défavorable eur la résistance des pièces ooul4es et augmente leur risque de cassure dans le moula (Je. in- convénients onttdiainué l'avantage présenta par les antres propriétés des objets coulés en alliage à base de magné" . sium oontenant du béryllium. Les conditions de fabrication d'un objet par coulée sous pression sont très ditt,6rentee toutefois de celles qui dominent lorsque ces coul...- sont fait dans un moule de sable ou dans des ou1ll88 métalliques sans compression.
La présente mven dhive d'expériences pratiques au cours desquelles 11 a été observé que le grossissement du grain par Inaction du
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béryllium ne se produit pas dans le ose d'&ll188f1 a base de magnésium coulés sous pression. Avec 00 pro0t46, par suite, il est possible de profiter des effets favoraM-ee du béryllium réduisant l'oxydation sans avoir à pr81141'e d'autres mesures telles que l'addition à l'alliage 4'élé- monta spéciaux dans le but de neutraliser l'influence de grossissement du grain du béryllium.
L'effet favorable du béryllium en protégeant
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(le l'oxydation les alli 'e a à base dè. magnésium uels ils ast inoorpraréa dans toue les types 61angle ils est aorporét dans tous les types de mélangea utilisés habituellement pour la coulée sous pression,, Un alliage avantageux pour l'emploi de ce procédé renferme :
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Aluminium 8 à 10 , '.
Zinc moins de 1 %
Béryllium 0,01 à 0,10 % Magnésium le reste.
Ce type de composition ne constitue pas, toutefois, une définition limitative des alliages auxquels s'applique l'invention. Il est bien entendu, par exemple, que le pourcentage d'aluminium peut tomber au-
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dessous de 8 % ou dépasser 10 % sans rendre l'alliage inu- tilisable pour le procédé décrit ci-aprés. De même le pourcentage de zinc peut dépasser 1 %. On peut également tolérer de petites quantités de matières telles que du manganèse et des impuretés usuelles.
Le creuset utilisé en conformité avec l'inven- tion est. de préférence., en acier forgé, mais il peut également être obtenu en acier ou en fer coulé, il est formé de deux compartiments reliés l'un à l'autre par la base seulement, un des compartimenta étant beaucoup plus grand que l'autre,
Les dessins annexés représentent plusieurs exem- ples de creusets dompartimentée qui peuvent âtre utilisés pour la mise en oeuvre de la présente invention. Sur ces dessina : La figure 1 est une élévation latérale en coupe d'un creuset ayant une séparation cylindrique excentrée faisant corps avec le creuset principal.
La figure 2 est un plan de la figure 1,
La figure 3 est une élévation latérale en coupe d'un creuset pourvu d'un compartiment intérieur constitué par un cylindriqes creux suspendu*
La figure 4 est un plan de la figure 3.
La figure 5 est une élévation en coupe d'une variante dans laquelle on place sur le fond du creuset principal un cylindre creux éohanoré à sa base.
Les figures 6 et 7 sont analogues à la figure 5, maïs elles montrent respectivement de face et de coté le cylindre creux prolongé vers le haut et pourvu d'un cou- vercle, d'Orne ouverture et d'une porte latérales de manière à pouvoir maintenir une atmosphère de gaz inerte au-dessus de l'alliage fondu à l'intérieur du cylindre creux, et , la figure 8 est un plan de la figure 6.
Si l'on se rapporte aux figures 1, et 2, un creuset d'acier 3 est pourvu d'une séparation à de forme sensible- ment circulaire en plan cette aération étant disposée de manière excentrique et telle que, en plan, ce cercle soit sécant par rapport à la paroi circulaire du creuset* Le rebord supérieur de la cloison b dépasse le rebord du creu- set a, comme représenté sur la figure 1, pour une raison qui sera expliquée plus loin.
Une couche de flux ± est maintenue sur le métal dans le grand compartiment d, mais la surface du métal dans le petit compartiment a n'est pas recouverte de flux, et, bien qu'exposée à l'air, est pro- béryl contre une oxydation rapide indésirable par le béryllium contenu dans l'alliage* Le rebord inférieur de la cloison b ne touche pas le fond du creuset a, de sorte qu'il existe une communication libre entre les compartiments d et e, comme indiqué par la fléche f figure 1, Pour ali- menter la machine à couler, le métal est retiré du petit compartiment e au moyen d'une poche à main.
Comme il n'y a pas de flux couvrant le métal dans le compartiment e il n'y a pas de danger d'e@@@er des particules de flux en retirant le métal, et, par suite, les produits coulés ne
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renforcent pas do flux. Les appurts de métal qui peuvent êtro nécessaires pour compléter le remplissage du creuset
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sont versés dans le grand aumpartiruont d à travers la coucha duo flux. Les d"c1l\;!ts de la machine à couler, lue restes do métal retirés lie la pocho ot les pièces de rebut peuvent être remis a la fonte do la morne manière.
Dans ce procédé, il uet opportun de retirer les scories et pellicules d'oxyde du métal par l'action du flux e dans legrand compartiment (ou compartiment principal) durant la refonte. Le niveau du mutai fondu dans les deux compar-
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tiw0nts ost toujours approximativomont le même grâce à la communication indiquée on f.
Lu petit t compa..rtinlOnt .2 a, de préférence, une forme Il pou près circulaire dt3 manière a faciliter l'enlè- vondnt, au fuoyon d'un écuiaoir convenable, de la pellioule d'oxyde qui se forme lentement sur la surface du métal. Le prolongement de la cloison b au-dessus du rebord supérieur
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du ci,ouetil a évite lo risque d'introduction accidentel du flux dans le pâtit compartiments lorsqu'on en ajoute dans 1 grand compartiment d.
La cloison n'est pas ubli 9 -itoir(iaorit disposée oxcentriquooont ou d'un coté du croue=Jt maie, comme le .ùntrùnt les figures 5 et 4, elle peut etre cylindrique at affoctor, par exemple, la forme d'un tube ±, .¯e diamètre E3uf.L>isauuant grand maintenu écarté de la paroi latérale du creuse 1.\ ou, si on lu désire, concîntriquoomt- au creuset. Le tube g peuêtre suspendu avoc son extrémité inférieure au-dessus du fond du creuset 8, comma le montre la figure 3, afin do laisser une communication libre entre les deux compartiments, comme indiqué par la flèche f, et dans le but déjà décrit, La suspension du tube g peut s'
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ei'foctuur an moyen d'un pont h supporté par l'enveloppe du fuur et traversant diamètr8J.emont le creuset &.
La sur- face du métal à l'intérieur du tuba g est maintenue libre de flux et on y puise selon les besôins pour alimenter la machine à couler. Le tubo g étant supporté à son extré- mité supérieure par le pont h, cette extrémité ost obli-
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gatoiroi-iont il un niveau légèrement supérieur à celui du rebord externe du creuset s. pans la variante représentée sur la figure 5,
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lu tubu de séparation est concentrique au creuset a et l'apVf3<.'J sur le fond de ce dernier; la partie inférieure du tube est percée d'orifices j réalisant l'interoommuni- oatiun entre les deux conpartiments.
L'extrémité supérieu- re du tubo E dupasse encore de préférence le rebord exter- ne du creuset , et, si un le désire, on peut prévoir des diapoaiLifs a partie supérieure de ce tube pour 1' étayer et 1'empocher de au re:nvorf3,r ou de quitter la position vcrticale à l'intérieur du creuset.
Dans certaino cas, le cohipurtimont e d'où l'on retire l'alliage fondu pour la coulée, peut être pourvu d'un chapuau à 1'intérieur duquel est maintenue une at- mosphère de gaz inerte tel que de l'anhydride sulfureux ou de l'azote; des dispositifs d'accès convenables sont prévus dans le chapeau de manière à permettre l'enlève- mentd'alliage fondu dont. la masse, dans oo compartiment, n'est pas roovuvorte de flux.
Si l'on se reporteàax
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variwito4 des figures 6, ' et o, 1 tube vertical ou
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cylindre 9 de la figure 5 est prolongé en fil vers le haut de manière à dépasser considérablement le creuset a; son extrémité supérieure est fermée par un couvercle k auquel est raccordée une canalisation 1 par laquelle on peut en- voyer un gaz inerte dans l'espace situé au-dessous du couvercle k, Une ouverture m, rectangulaire ou de toute forme convenable, eat découpée dans le prolongement .sI. à l'intérieur de ce prolongement ga, une porte n est sus- pendue à des charnières o. La pore n tombe normalement ou sous l'action d'un ressort st d fermer de l'intérieur l'ouverture m.
L'ouverture m est disposée de manière que son bord inférieur soit toujours a un niveau plus élevé que le niveau maximum de la couche de flux 0 sur l'alliage fondu dans le creuset a.
Pour l'utilisation, le creuset à est rempli d' alliage fondu et la surface de la masse fondue dabe le compartiment d entourant le cylindre 8 est protégée par une couche de flux ±. La masse plus faible à l'intérieur du rte envové n'a pas de couche protectrice, mais un gaz inerte envoyé par la canalieation 1 à la partie supérieure gl du cylindre formant chapeau, protège la surface de cette masse contre toute oxydation qui pourrait se produire.
Quand on doit retirer de l'alliage fondu pour une coulbe on pousse une poche contre la porte n qui s'ouvre vers 1 intérieur du chapeau et permet à la pocha d'être plongée dans la masse déoouverte. Lorsque la poche remplie est retirée par l'ouverture m la porte n revient en position de fermeture et exix empêche toute 'sortie de gaz inerte du chapeau. Si on la désire, on peut prévoir des disposi- tifs mécaniques distincts pour ouvrir et fermer la porte, indépendamment du mouvement de la poche. L'excédent de métal provenant de la machine à couler et d'autre métal à fondre sont introduits dans le compartiment externe d à travers la couche de flux c.
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