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FABRICATION DE LA FONTE GRISE.
On connaît la technique de fabrication d'une fonte hypo-eut.ectique améliorée au moyen d'une addition de magnésium. Dans des conditions appropriées que l'on connaît bien maintenant,le magnésium transforme le graphite en pail- lettes lamellaires de la fonte ordinaire en une forme nodulaire, quelquefois dénommée sphéroïdale ou sphérulitique, en permettant d'obtenir ainsi une fonte de bien meilleure qualité et susceptible de ductilité. Après avoir ajouté le magnésium, on inocule d'habitude le métal fondu au moyen d'un inoculant de gra- phitisation tel que le ferro-silicium. En technique courante, on sait parfaite- ment qu'on peut ajouter le magnésium à la fonte à,l'état fondu sous la forme, par exemple, d'un alliage de nickel, de magnésium et de carbone contenant de 5 à 20 % de magnésium.
On s'est aperçu également qu'on peut ajouter le magné- sium. à la fonte sous forme d'un alliage de cuivre et de magnésium contenant par exemple de 5 à 25 % de magnésium. Mais l'on a constaté par ailleurs ce fait fâcheux, selon lequel le cuivre allié au fer, en quantités dépassant nettement 1%, contrarie la tendance du magnésium à communiquer à la fonte une structure nodulaire.
Ceci constitue une importante restriction du procédé selon lequel on peut obtenir des fontes nodulaires en ajoutant du magnésium à la fonte à l'état fondu, attendu que certaines fontes contiennent du cuivre à titre de partie intégrante de leur composition ; par exemple, des fontes contenant 12 à 15 % environ de nickel, 2 % de chrome et 6 à 7 % de cuivre, ont de nombreu- ses applications du fait de leur résistance à la corrosion et à la chaleur.
En outre, l'utilisation d'un alliage de cuivre et de magnésium en vue de 1' introduction du magnésium peut en même temps élever au-delà de 1% la teneur en cuivre d'un fer qui serait- par ailleurs convenable.
La présente invention a pour objet un procédé permettant de sup- primer l'effet inhibiteur du cuivre sur la production de structure de graphite nodulaire dans les fers traités par le magnésium et contenant du cuivre,-et de fournir un moyen permettant de produire des fers nodulaires contenant plus de
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1 % de cuivre.
L'invention consiste à ajouter du cérium avant, en même temps, ou après l'addition du magnésium, mais de préférence en même temps que ce dernier. Après traitement et solidification, le fer peut contenir 0,001 à 0,20 % de cérium et 0,02 à 0,2 % de magnésium, mais en général il contient 0,01 à 0,02 % de cérium et 0,04 à 0,06 % de magnésium. La teneur finale en cuivre de la pièce moulée solidifiée peut avoir une valeur quelconque pou- vant atteindre 7 % et le cuivre peut être présent à titre d'élément d'allia- ge dans le fer avant le traitement, ou bien il peut provenir en totalité ou en partie de l'addition du magnésium sous la forme d'un alliage de cuivre et de magnésium ou de cuivre, de magnésium et de cérium.
On peut ajouter le mag- nésium selon tout procédé convenable et le cérium peut être ajouté sous la forme. d'un alliage quelconque ou de "mischmetall", ou d'un mélange des deux.
A condition que le fer se solidifie sous forme de fonte grise, la composition peut varier dans de larges limites, comme indiqué ci-après : - carbone : jusqu'à 4,3 - 1/3 (% Si + P) % - silicium : jusqu'à 7 % - manganèse : jusqu'à 7 % - phosphore : jusqu'à 2 %, mais de préférence au-dessous de 0,1 % - soufre : avant traitement, jusqu'à 0,25 %.
Les éléments nickel, chrome et molybdène peuvent également être présents, soit seuls, soit en toute combinaison pourvu que le fer se solidi- fie à l'état de fonte grise.
Bien que la teneur en soufre du métal non traité puisse avoir tou- te valeur jusqu'à 0,25 %, il est bon en pratique de maintenir cette valeur aussi faible que possible. En général, la teneur en soufre du métal traité est quelque peu abaissée par l'addition du magnésium, mais pas nécessairement à une valeur aussi faible que dans le cas où:l'on ajoute du magnésium sans cé- rium. Par exemple, pour un fer dont la teneur initiale en soufre est de 0,1% et traité selon l'invention la teneur finale en soufre peut être de 0,035 %, tandis que dans le cas où l'on incorpore du magnésium sans l'accompagner de cérium, ladite teneur devrait être abaissée à 0,015 % environ avant d'obtenir une structure nodulaire.
L'invention est illustrée, mais non limitée, par les exemples sui- vants : Exemple 1
On fond et divise en deux portions un fer présentant la composi- tion suivante :
EMI2.1
<tb> - <SEP> carbone <SEP> total <SEP> 3,1 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> - <SEP> Silicium <SEP> 1,9 <SEP> % <SEP>
<tb> - <SEP> Manganèse <SEP> 1,06 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> - <SEP> Soufre <SEP> 0,02 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> - <SEP> Phosphore <SEP> 0,05 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> - <SEP> Nickel <SEP> 13,9 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> - <SEP> Cuivre <SEP> 6,8 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> - <SEP> Chrome <SEP> 2,01 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> - <SEP> Fer <SEP> le <SEP> reste.
<tb>
On traite une' portion avec un alliage de nickel et de magnésium, puis on l'inocule au ferro-silicium. On traite l'autre portion avec un alliage de nickel, de magnésium et de cérium et on l'inocule de façon analogue.
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Une éprouvette obtenue par moulage à partir de la première por- tion a une teneur de 0,065 % en magnésium et une résistance à la traction de 2.185 Kg/cm2. Une éprouvette obtenue par moulage à partir de la deuxième por- tion contient 0,062 % de magnésium et présente une résistance à la traction de 3.503 Kg/cm2.
Exemple 2
On fond et divise en deux portions (a) et (b) un fer présentant la composition suivante :
EMI3.1
<tb> - <SEP> Carbone <SEP> total <SEP> 3,34 <SEP> %
<tb>
<tb> - <SEP> Silicium <SEP> 11,86 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> - <SEP> Manganèse <SEP> 0,48 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> - <SEP> Soufre <SEP> 0,123 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> - <SEP> Phosphore <SEP> 0,05 <SEP> % <SEP>
<tb>
On traite la portion (a) avec 2,5 % d'un alliage de cuivre et de magnésium (15 % de magnésium) et la portion (b) avec 2,5 % d'un alliage de cuivre, de magnésium et de cérium (14,2 % de magnésium, 2,2 % de cérium), tou- tes les deux étant inoculées au ferro-silicium (80 % de silicium). Des éprou- vettes obtenues par moulage à partir de ces deux portions donnent les résul- tants suivants.
EMI3.2
<tb>
Eprou- <SEP> Mg <SEP> Cu <SEP> Ce <SEP> Résistance <SEP> à <SEP> Micro-structure
<tb>
<tb>
<tb> vette <SEP> la <SEP> tration
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Kg/cm2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Lamelles <SEP> de <SEP> gra-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> a <SEP> 0,065 <SEP> 2,1 <SEP> - <SEP> 2. <SEP> 015 <SEP> phite <SEP> dans <SEP> un <SEP> réseau <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> perlite
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> b <SEP> 0,053 <SEP> 2,03 <SEP> 0,01 <SEP> 6. <SEP> 773 <SEP> Nodules <SEP> de <SEP> gra-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> phite <SEP> dans <SEP> un <SEP> réseau <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> perlite
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