BE477372A - - Google Patents

Description

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   procédé   pour l'obtention de fontes de .structure   ferritique   et produits obtenus selon ce procédé. 



   La présente invention est relative à un procéda permettant de prédéterminer la structure des pièces coulées en fonte industrielle ; elle se rapporte en particulier à une méthode pour l'obtention systématique d'une structure ferritique. 



   Il est connu que les constituants des fontes peuvent se présenter sous différentes structures qui confèrent aux pro- duits finis leurs propriétés particulières-   ,;' est   ainsi que les fontes blanches très dures et très fragiles doivent ces propriétés à la grande quantité de cémentite libre qu'elles contiennent. Les fontes grises, sont constituées de lamelles de graphite libre noyées dans une matrice   .métallique   dont la nature influence également les qualités des produits obtenus.. 



   Cependant les fontes obtenues actuellement ne répondent pas toujours aux exigences pratiques , aussi des efforts sont- ils faits pour adapter les   fontes 1.   ces exigences,' (J'est ainsi qu'il a été reconnu avantageux   d'obtenjr   uns 'structure   ferri-   tique peur les fontes, en vue de répondre à certaines qualités requises pour des pièces à atilisation particulière. 

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  La présente invention consiste r(ler systématiquement la structure erxitiq:e des fentes i:-,dLs,rj6.l.Leb par l'j"teL'- V -lllJ G,i de facteurs )o., i;8n,lt sur 1;,; nature et le LG13>F'..Je:,t deL tJ.O:lj tLC."jts dcs fOt. Les 1J:ivi){:t une ïÍji.'i;i(.,I,..lw,t'5 e:1'ce.ltellG de c 1 T 1 : : <r i ,i t 1 a wie r-;(;:..1.1<,t=G.i de lE.. v-!t;c Gr rS¯LrGiüi8'-J .Ctit e1t Lu LLz:teLr c1T¯.,-[GLt(¯,.-=-(;e ,y:,iule de;!; l'ü4)tiOD. 1.¯ELt iCl;i,;i aux -t'V'ltes jnàiitrseilei U,,8 strtobLre .Fir#.l liç<.e , A.loi''=:- CjL;e :lcc",h1e ..c;'.'L (.(1 ;.i .^.Vv i,e le re,L:ccj:J ':..,e.:.8r,t I:.c(:,\l-"l'(\ 1Cf'.,cl'c.r: V8Lt créer de la ferrite et que .i'c se j>r<;1;E,je ,':c"Li.'s IL] 8î sëf-hafit les fécules, en les Chl3.l)';:Úi.,t eu en.

   F -i81',tClt lu ,ji,<j:oL.tj¯oia de ra-Enîtsa-,t9 da:as hi l,r6se,te W.veîLcr4 ça. utilise le reirGîd; seaeL3t uGaclëré en le ,;<a:itlten8ct doS;;::> des li;1 te s fav-orail les ib la formation de ferrite. 



  De plis, j :il a été constaté que l'8ugl!leGt'Jt:iO:l de la température de eculëe 8u:>o.eúte la îcr¯,i: Li ar de ferrj te ; 1 imilgré Un refrcidissetiient raleiti résLitarjt t d'" 11 échauffe ,:..eüt du iiioule produit par 1 a.rcxGîv.e.a¯ :t de te.upr3ratL:re la quantité 
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 de ferrite est accrue. 
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  Un autre Facteur influençant la j l'Or 0 L'id Gu de ferrite au â5xil'ent de la perlite est eCt;t3tjtuë par la l,][1sejVj té de 18. pièce Goulée, et t c ' e st 1 1¯;rs g> i,¯i refroidissement ralenti que lr3nflueîae de la uassi3'të se marque dans ce sens. On doit t nu.t;r que le ter1l]e "massivité" est utilisé ici dans scn acception ordinaire o'est-L-dire qu'on entend par fjassivitë d'an objet le rapport de son volume 1. sa SUrfac.8. 



  Cependant, pour c'cnduire e L bonne fin la formation de ferrite il importe non seulement de faire agir la vitesse de refroidissen-ient, 1s î;îaNs3.Git5" la teneur en oraphitjsant, la température d'élaboration du laétal et la température de coulée, 

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 mais il faut aussi exclure des facteurs nuisibles à la forma- tion de ferrite;   s'est   ainsi qu'une désoxydation très poussée 
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 et la proparatian de laitiers favorables sont à envisager. 



  Il a en outre été trouvé expérimentalement que des 
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 phénomènes physiques comparables a. la surfusion peuvent retarder la formation de ferrite et que dois interventions phsia-ahi.miqaes, normalisation, inoculation rendent au métal toutes ses possibilités favorables. 



   La présente invention concerne les fontes industrielles 
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 (}"est-à-dire celles contenant les:éll1lents habituels suivants dans les proportions définies ci-après : 
Silicium d'environ 0.5% à environ   6 %   
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 Manganèse Ir 0, 1/,  rr il l, 5j Phosphore If Q,05'6 If If l, 8% Carbone total Ir 2.Q% If If 4,Qà Soufre " ,01% " " 0,% 
Ces fontes peuvent aussi comporter des éléments spéciaux en quantités variables,   chrome,   vanadium etc.. 



   Les teneurs indiquées plus haut ne sont données que   @   dans le seul put de montrer qu'il ne s'agit pas de fontes apurées spécialement, de fontes de laboratoire't dont Qn a pratiquement éliminé certains éléments habituels tels que le silicium, le manganèse, le soufre, le phosphore   etc:...,le   
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 terme "fontes industrielles" devant être pris dans le sens de fontes réalisables dans l'industrie en opposition   avea   le 
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 terme "fontes de laboratoire" dont les croadi tians de préparation sont si   coûteuses   ou si difficiles à réaliser qu'elles ne sont- pas   transposables   dans la pratique et qui ne sont en fait préparées qu'en vue de l'étude théorique des alliages. 
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 Dans ses fontes;

   le e1a1dium peut être remplacé en tout 

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 ou en partie par un autre gr8rL1jtibl:lut tel que l'aluminium, le titane, le C-Livre, le nickel, lésine', le zirconium, le 
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 carbone, le calcium, le cobalt etc... Afin de montrer l'influence de la vitesse de refroidisse- 
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 ment 8l1' la structure terri tique , 'il a été coulé une s :4rîe de barres d'un diamètre donne h partir d'une fonte de ccmpoei- tion à éte r,:,1 a ée et , par exemple, cGúte±"CL"t de ujù s. 4/ de silicium, le carbone étant h. lTeiteéti4Le, le j'hobphore étant fbj ole. le sOL.i:re et le manganèse ëtant L des teneurs moyennes. 



  On a fait vsrier la vitesse de refrcï.c7j sm e:leirt tout en msin- ten.ant les autres facteurs C-oLlutaúts' La aoclée en sable, en jscule étuvé, a penlis d'obtenir de la ferrite en paroi de la piè&e alors que le refroidissement plus lent fournie &. l'intérieur des rro01'tt01J8 variables de perlite en fonction de la vitesse de refroidissement. 



  Si la coulée s'est effeotuëe en sable, en -:;oule 1. vert, la couche ferritique s'est dvelo i:ée En L'ti Usant la cculete en coquille tiédie 1  dpajsNeur de la bordure de ferrite aug'-Y:ente< Afin de soutirer plus ral;jde,rent a. li: pièce coulée les calories e;1JnagEisjnées , on utilise une coquille massive qui est tiède; dans ces conditions en constate encore un aeeroisxewenÉ de la ferrite, Il est lilSl]e possible de rendre la pièc-e totalensnt ferritique en faisant usage d'une coquille 
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 très massive et tiédies Si la coulée s'opère en coquille très 
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 r4Jive et non tiédie, lp ëlï-ï:: tia des calories contenues dans la pièce o-culëe se produit très ro. ïde:ierlt il }i8Ut y avoir alors apparition d'une i5Guc;Íle de c.due,tzte enrobant la texture ferritique. 
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  On peut également diminuer le# vitesses de refroidisse- ment par l'utilisation de coquille très lessive et chaude; cette 

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 façon d'Opérer fait apparaître en parai une couche de ferrite avec à l'intérieur de la pièce un ensemble de ferrite et de perlite.. 



   Le refroidissement lent dans une coquille massive et très chaude fait disparaître la ferrite et donne une structuré à   perlite   et ferrite. 



   Si, après avoir opéré la coulée en coquille massive et chaude on laisse solidifier et si on démoule et refroidit rapidement sur une masse métallique,   Qn   constate la formation de ferrite en profondeur*   Qp   voit donc qu'en agissant sur la vitesse de refroi- dissement (tant à la-solidification qu'au cours des transformations subséquentes) en mettant la pièce coulée en rapport avec une masse pouvant en soutirer des calories, il est passible d'assurer une structure ferritique. 



   La massivité, dégagée de la nation de refroidissement ralenti, agit aussi dans le sens de la formation de la ferrite. 



  Il a, par exemple, eté coulé des plaques d'épaisseurs diffe- rentes, c'est-à-dire de massivité différente, à partir   d'une     même   fonte et suivant un même mode de refroidissement. Les plaques ayant une épaisseur de 12 millimètres ne présentent pas de bord de ferrite, si l' épaisseur de la plaque est de 24 millimètres il apparaît un bord ferritique de 8 à 5 milli- mètres, qui passe respectivement à 7 et à 16 millimètres pour des épaisseurs de plaques respectives de   48   et 65 millimètres. 



  On a noté que non seulement il y a chaque fois élargissement en valeur absolue du bard ferritique mais celui-ci prend par rapport à l'ensemble des proportions toujours plus fortes lorsque la massivitéaugmente. 



   De plus, l'importance de la quantité de ferrite accrue 

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 par la massivité   plus   grande est   encore   accentuée si   l'accroissement   de la   vinsse   de refroidissent s'additionne 
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 . l'augnentation de la hiasbivité. 



  Les cas donnes   ci-dessus   ne le sont qu'à titre d'exemples 
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 non limitatifs,d'autres expérieD18s nombreuses a;.-ant été exécutées. 



   Le   .recède   de détermination de la structure ferritique 
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 en agissant siaültanë:uent ob stpardaant S l,r les facteurs exposés ci-dessus trouve son utilisation dans la fabrication de nombreux produits industriels étant   donné   les qualités de 
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 la ferrite. Le proc éàé suivant liîiaventj on. permet une grande souplesse d'utilisation par on peut régler la présente de la ferrite en paroi ou en profondeur. 
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  ?nITue de gual5 tés améliorées par rapport; aux effets des te..ip:3ratures élevées, de la corrosion, de l'usure, de ilsinbùilité , de 11 étaúchéite, des tensions internes, en vue aussi de garder aux pièces des caractéristiques mécaniques satisfaisantes la production de pièces en fonte peut être   dominée   par les faits suivants : 
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 1.

   E!Ï11éliorer le pourcentage de ferrite en s .r:Face sans être eolètent erït9que (tuyaux centrifugés, buselures, chei>iises,fcurreaux) 2. créer en paroi un bord ferritique plus cu .ri0ins important et homogène, suivi en   profondeur   d'autres constituants 
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 (perlite plus ferrite, perlite, scrbite etc..linßotièresR pièces pour verreries, coules à pneu, etc..) 3. 'être entièrement ferritj'1ue dans toute la Llasse de la pièce 4. réali ser une masse C;0:,1pacte de ferrjte derrière une couche de ,, èmeL2tî te en paroi (pièce résistant L la fois a la chaleur et à la dureté).

Claims (1)

1. REVENDICATIONS.

   1. Procédé pour réaliser la structure ferritique d'une pièce coulée en fonte industrielle consistant dans l'accélé- ration de la vitesse de refroidissement obtenue par la mise en relation du métal coulé avec un élément susceptible d'un débit de calories qui est choisi en fonction de la masse de la pièce coulée.

   2. Procède pour réaliser la structure ferritique d'une pièce coulée en fonte industrielle consistant dans l'accélé- ration de la vitesse de refroidissement obtenue par la mise en relation du métal coulé avec un élément susceptible d'un débit de calories qui est choisi en fonction de la masse de la pièce coulée, l'accélération du refroidissement étant ' obtenue directement dans le moule et agissant au 'moment de la solidification du métal- .3.

   Procédé pour réaliser la structure 'ferritique d'une pièce coulée en fonte industrielle consistant dans l'accélé- ration de la vitesse de refroidissement obtenue par la mise' en relation du métal coulé avec un élément susceptible d'un débit de calories qui est choisi en fonction de la masse de la pièce coulée, l'accélération du refroidissement étant obtenue en dehors du moule après la solidification de la pièce: 4. Procédé paur réaliser la structure ferritique d'une pièce en fonte industrielle suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, consistant à soûler des pièces de faible au de moyenne épaisseur , par exemple de 3 à 40 milli- mètres avec une teneur en silicium moyenne ou élevée et, par exemple de 1,5 à environ 6,0%.

   5 . Procédépour réaliser la structure ferritique d'une pièce en fonte industrielle suivant l'une ou l'autre des <Desc/Clms Page number 8> EMI8.1 revend] cations 1 h .3, co;,si.st3r,t " couler des pièces de forte épaisseur, supérieure 8. 4U J11j"l.liLlètres avec une teneur en silicium pouvant être de l'ordre de 0,5 k 6,O.

   ..1:rocédé pour réaliser la structure ferriticue d'une piè&e coulée en fonte industrielle suivant 1 une ou l'autre des revendications précédentes, consista.o.t. remplacer le silicium pi'Y des quantités Équivalentes àTüt1 autre graphitisaat 7. rrccrsd pour réaliser la structure ferz'it3cue a'<me Pièse coulée en fonte industrielle c'onsjstant à couler à partir de fonte dont la teneur en grarnitisant peut être diminuée , la ferrjtisation résultant de la coulée du 113tal L telûpërature très éle-rée contre une paroi h fort ecculeuent de calories.

   B. Irci5édé pour réaliser la structure feiritiqce d'une pièce coulée en fonte industrielle consistant 1.. assurer la terri t-issti on par une Elebo>.é;tj eix sous un lait.ier enlevant au :létal toua agents aptes à favoriser 1" formation de c eLl16n t j te libre ou coS:ib3e 9. l-Toduits industriels tels que tuyaux centrifugés, buselures, cnemses, fourreaux, ZjY7Otàx'es, pièces pour verreries, seules à pneu etc:.. obtenus L partir de l'une ou l'autre des relT6ndjcatjoús précédentes.