BE474066A

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Info

Publication number: BE474066A
Authority: BE

Description


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  "Perfectionnements au moulage d'aciers au chrome et au cuivre ".      



   La présente invention est relative à des perfectionne- ments au moulage d'alliages d'acier contenant de 5 à 25 % de cuivre et de 10 à 30 % de chrome . On trouvera des détails plus complets au sujet des alliages appropriés du type spécifié ci-dessus dans les brevets anglais n    479.521   et   482.941   du demandeur. 



   Suivant la présente invention, la structure cristalline est déterminée par une relation convenable entre la tempéra- ture de coulage du métal fondu et la vitesse de refroidisse- ment. 



    @   Le demandeur a constaté que; si la matière fondue   @   

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 est coulée dans des moules métalliques à des températures supérieures à   1420-1440 C,   et si elle est ensuite abandon- née à un refroidissement lent , on obtient de gros cristaux dentritiques. Lorsqu'on coule à des températures inférieures à 1420-1440 C, on obtient de petits cristaux polyédriques, en particulier si le refroidissement est rapide . 



   La température de coulage est celle que possède le métal en moment où il tombe dans le moule . Cette tempéra- ture peut être déterminée par des moyens optiques, par exem-      ple par un pyromètre à radiation, tel qu'un pyromètre opti- que à filament disparaissant . Toutes les températures de coulage précisées dans la présente description et dans les revendications ci-annexées ont été déterminées à l'aide d'un pyromètre optique . 



   Le demandeur réalise le refroidissement rapide sus- dit, lorsque la matière fondue est coulée dans des moules métalliques, en proportionnant la longueur périphérique (c'est-à-dire la longueur de la périphérie de la section transversale moyenne ) du lingot à la superficie de sa section transversale . Ainsi dans   une   brame ayant une section transversale de superficie égale à 6 pou- cas sur 2 pouces, la proportion de la longueur périphéri- que par pouce de longueur du lingot à la superficie de la section transversale de ce lingot est de 2 (6 + 2):(6x2) ou 1,35:1 . Dans le cas d'un lingot rectangulaire de 3 pouces de côté, la proportion précitée est de   2(3+3):(3x3)   soit 1,33:1. 



   Dans le cas de moules métalliques, un tel rapport don- nera une masse de métal de structure polyédrique fine, si le lingot coulé peut se refroidir à   l'air   de manière normale . 



   Les lingots produits dans des moules, dans lesquels la température de coulage est telle que spécifiée ci- dessus et dans lesquels le rapport de la longueur périphe- 

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 rique en pouces à la superficie de la section transver- sale en pouces carrés est égal à   @@@   l'unité ou est supérieur à l'unité, peuvent être forgés eu laminés, sans qu'un réchauffage ét un recuit soient nécessaires préala- blement au trempage et au chauffage pour le forgeage ou le laminage . 



   Si, toutefois, le rapport de la longueur périphéri- que à la superficie de la section transversale est infé- rieure à l'unité, comme dans le cas d'un lingot de 6 pouces carrés dans lequel le rapport est de 0,66:1, ou dans le cas d'un lingot de 9 pouces carrés dans lequel le rapport est de   0,33 :   1, la formation de cristaux dentritiquesou de cristaux polyédriques très gros peut être encore   supputée-   en cassant le moule aussitôt que possible, pendant que le métal coulé dans le moule est encore rouge, c'est-à-dire à 900-1000 C., ou en cou- lant le métal fondu dans un moule en cuivre entouré d'une chemise d'eau. 



   Lorsque le métal fondu est coulé dans un moule en cuivre entouré d'unechemise d'eau, le rapport de la longueur périphérique en pouces linéaires à la superfi- cie de la section transversale en pouces carrés peut être inférieure à 0,7 : 1 sans qu'il y ait risque de formation de grands cristaux dentritiques et de très gros cristaux polyédriques. 



   Des lingots produits dans des moules , dans les- quels la température de coulage est telle que spécifiée ci-dessus et dans lesquels le rapport de la longueur périphérique à la superficie de la section transversale est inférieur à l'unité, doivent de préférence être ré- chauffés lentement jusqu' à 950-970 C et refroidis lente- ment dans le four avant d'être trempés et chauffés pour   @   le forgeage ou le laminage . 

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   Des lingots et des brames   @@rectangulaires   pré- parés de cette manière ne requièrent pas d'usinage   @@   uni- directionnel quand ils sont chauds, comme dans le cas où de longs cristaux dentritiques sont formés. ou 
Lorsqu'un lingot creux   billette   de section trans- versale annulaire estutilisé pour donner par extrusion des pièces creuses devant servir de tuyaux ou de cylindres, le métal fondu est coulé dans un moule à noyau creux,lequel noyau est refroidi pendant la coulée du métal et après cette coulée par un jet d'air comprimé. 



   Dans des aciers ordinaires , en une structure cristal- line grossière peut être réduite par traitement thermique, la température de coulage n'est pas considérée comme étant d'importance vitale, à condition qu'elle soit suffisamment élevée pour que la fluidité requise soit atteinte et qu'elle soit suffisamment basse pour empêcher le métal d'être brûlé. 



   Dans les aciers au cuivre et au chrome du type spéci- fié ci-dessus, la structure initialement visible paraît être "congénitale" et n'est susceptible de réduction que par usinage à chaud et non par traitement thermique . 



   Il est avantageux de peindre l'intérieur du moule métallique avec une peinture à l'aluminium an lieu d'une peinture bitumineuse ou graphitique . 



   Les températures de coulage définies ci-dessus sont également importantes dans le cas d'une pièce coulée ou moulage en sable possédant des parties d'une épaisseur de 1 pouce et davantage mais ces températures ne sont pas aussi importantes dans le cas des pièces coulées où il se produit un effet de refroidissement immédiat à partir du sable . Dès que la prise dû métal a lieu, il est sou- haitable de casser le moule, de même qu'il est souhaitable de peindre les surfaces du moule avec une peipture à. l'aluminium . 

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   EXEMPLE" ----------- 
Un alliage contenant 18 % de chrome, 8% de cuivre, moins de   0,1 %   de carbone, environ 0,5 % de manganèse,   0,2 %   de silicium, et pour le reste du fer a été fondu et coulé en trois parties à températures différentes, Les lingots ont été refroidis à l'air dans des moules métalli- ques circulaires de deux pouces de diamètre . 



   I. Par   couage   entre   1470   et 1480 C, on a obtenu un lingot à très gros cristaux,, difficile à forger. 



   II. Par coulage entre   1450   et 1460 C, on a obtenu un lingot à cristaux de dimensions moyennes, pouvant être forgé avec des résultats modérément bons. 



   III. Par coulage entre   1430   et 1440 C., on a obtenu un lingot à petits   cristaux,facile,   à forger. 



   Le troisième échantillon suivant l'invention est donc le plus facile à forger'et l'avantage   es   exagéré lorsqu'on lamine des feuilles ou barres à l'aide de ce lingot. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

En général, le demandeur a constaté que des lingots coulés à environ 1430 C. et rapidement refroidis peuvent facilement être laminés avec un déchet minime et peuvent dans certains cas donner lieu à l'obtention d'un meilleur produit, tandis qu'un lingot de structure grossière, tel que celui obtenu en coulant à 1470 C ou davantage et en refroi- dissant lentemen,est difficile à laminer, étant donné quéun fissurage est susceptible de se produire pendant les pre- mières phases du laminage ou de l'usinage REVENDICATIONS ---------------- 1.

Procédé de moulage d'un alliage d'acier contenant de 5 à 25 % de cuivre et de 10 à 30 % de chrome, caractérisé en ce qu'on coule le métal fondu à une température inférieure à 1430 + 10 C, et en ce qu'on refroidit rapidement le métal coulé dans un moule . <Desc/Clms Page number 6>

2. Procédé de moulage @@@ d'un alliage d'acier con- tenant de 5 à 25 % de cuivre et de 10 à 30 % de chrome, caractérisé .en ce qu'on coule le métal fondu à une tempé- rature inférieure à environ 1440 C, et en ce qu'on re- froidit rapidement le métal coulé dans un moule, de façon à obtenir une pièce coulée ayant une structure polyé- drique fine .

3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, dans lequel la longueur périphérique en pouces du lingot est au moins égale à la superficie de sa section trarnsversale en pouces carrés.

4. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2 dans lequel le métal coulé est rapidement refroidi dans un moule réchauffé à environ 950-970 C, refroidi lentement pour obtenir une pièce coulée usinable,réchauf- fé et usiné mécaniquement afin d'en obtenir une pièce .

5. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel le métal est coulé dans un moule de lingot à noyau creux.

Alliages traités par les procédés suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes.