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Publication number: BE515534A
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  PROCEDE POUR OBTENIR UNE DIMINUTION DU GRAIN DANS LA COULEE EN COQUILLE DE 
METAUX A POINT DE FUSION ELEVE TELS QUE LE FER ET   L'ACIERo   
Dans la coulée à la barre de métaux à point de fusion élevé, par exemple de fer, d'acier ou d'aciers alliés en coquilles métalliques re- froidies par liquide, on peut obtenir des textures de métal diverses. Cer- tains aciers font prise avec une texture à grains relativement fins, d'au- tres sous forme   transcristpll ine.   Ce sont également ces phénomènes, qui se produisent dans la coulée sous forme de blocs, normale, en coquilles métal- liques. Si la texture transcristalline est fortement marquée, il peut en ré- sulter des difficultés lors du travail à chaud du métal coulé.

   On est donc conduit à chercher par des moyens particuliers à obtenir une texture du mé- tal coulé qui soit le plus possible à grains fins. Pour y parvenir on a fait quantité de propositions, par exemple celle qui consiste à faire agir des   vibrations sonores ou ultra-sonores ; a également proposé d'assurer l'ob-   tention de grains fins par inoculation. On a proposé de disposer dans la co- quille ou d'introduire pendant la coulée des éléments relativement gros, par exemple sous forme d'un paquet de fils, d'un corps de même analyse, qui, du fait qu'il ne se dissout pas complètement, inocule le métal lors de la prise. La proportion de corps a introduire sous forme solide est dans ce pro- cédé de quelques pourcents du volume à couler, toujours de plus de 1%. 



   Or l'expérience a montré que ces effets d'inoculation peuvent être obtenus d'une façon spécialement avantageuse si l'on utilise plus par- ticulièrement des substances agissant comme des réducteurs, en très petite quantité et de façon très répartie. L'introduction de ces substances exis- tant à l'état de poudre doit, suivant l'invention, être assurée par souffla- ge dans le jet de coulée ou bien par soufflage sur la surface du bain dans la coquille. On a constaté l'efficacité de substances telles que l'aluminium, le titane ou les alliages de titane, le zirconium ou les alliages de zirco- nium, le calcium, le calcium-silicium, le vanadium ou les alliages de vana- 

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 dium, ainsi également que les alliages des éléments énumérés ci-dessus en- tre eux avec éventuellement une teneur additionnelle en fer.

   Ces alliages peuvent au surplus contenir de petites quantités de bore, de glucinium, de strontium, de terres rares comme le cérium ou le lanthane ainsi que l'haf- nium ou le thorium. De plus ces alliages peuvent contenir encore du carbone, si bien qu'ils peuvent aussi être utilisés sous forme de carbures, soit en totalité, soit en partie. La grosseur de grains des poudres employées doit être inférieure à 1 mm, de préférence inférieure à 0,3 mm. Ces poudres son± alors soufflées par le moyen connu d'un courant de gaz porteur et de manière connue en soi sur le jet de coulée ou sur la surface du bain dans la coquil- le. L'importance de l'effet de telles additions est surprenante. 



   On indiquera par exemple qu'un alliage de 15% de calcium,   30%   de silicium,   10%   d'aluminium, 10% de titane,   3%   de cérium-lanthane, le reste de fer, carbone et additions usuelles, utilisé dans la proportion de 0,25% de la matière coulée et comportant une grosseur de grain inférieure à 0,15 mm, a déterminé une diminution surprenante du grain de la matière coulée dans des alliages d'acier au chrome-nickel, qui ont particulièrement tendan- ce à avoir une texture grossière. Rapporté aux mêmes, volumes le nombre de grains cristallins pour un bloc traité suivant l'invention était 30 fois plus grand que pour le bloc de comparaison. Ces moyens sont particulière- ment avantageux dans la coulée d'acier à la barre.



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  PROCESS FOR OBTAINING A DECREASE OF THE GRAIN IN THE SHELL CAST
HIGH MELTING POINT METALS SUCH AS IRON AND STEEL
In the bar casting of high melting point metals, for example iron, steel or alloy steels in liquid cooled metal shells, various metal textures can be obtained. Some steels set with a relatively fine-grained texture, others in a trans-crystalline form. It is also these phenomena, which occur in the casting in the form of blocks, normal, in metallic shells. If the transcrystalline texture is strongly marked, it may result in difficulty in hot working the cast metal.

   We are therefore led to seek by particular means to obtain a texture of the cast metal which is as fine-grained as possible. To achieve this, a number of proposals have been made, for example that which consists in making sound or ultra-sound vibrations act; has also proposed to ensure that fine grains are obtained by inoculation. It has been proposed to place in the shell or to introduce during the casting relatively large elements, for example in the form of a bundle of threads, of a body of the same analysis, which, because it does not not completely dissolve, inoculates the metal upon setting. The proportion of substance to be introduced in solid form is in this process a few percent of the volume to be poured, always more than 1%.



   However, experience has shown that these inoculation effects can be obtained in a particularly advantageous manner if substances which act as reducing agents are used more particularly in very small quantities and in a very distributed manner. The introduction of these substances existing in the powder state must, according to the invention, be ensured by blowing in the casting jet or else by blowing on the surface of the bath in the shell. Substances such as aluminum, titanium or titanium alloys, zirconium or zirconium alloys, calcium, calcium-silicon, vanadium or vanadium alloys have been found to be effective.

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 dium, as well as the alloys of the elements enumerated above together with possibly an additional iron content.

   These alloys may additionally contain small amounts of boron, glucinium, strontium, rare earths such as cerium or lanthanum as well as hafinium or thorium. In addition, these alloys can still contain carbon, so that they can also be used in the form of carbides, either in whole or in part. The grain size of the powders used should be less than 1 mm, preferably less than 0.3 mm. These powders are then blown by the known means of a stream of carrier gas and in a manner known per se onto the casting jet or onto the surface of the bath in the shell. The magnitude of the effect of such additions is surprising.



   It will be indicated for example that an alloy of 15% calcium, 30% silicon, 10% aluminum, 10% titanium, 3% cerium-lanthanum, the rest of iron, carbon and usual additions, used in the proportion of 0.25% of the cast material and having a grain size of less than 0.15 mm, determined a surprising decrease in the grain of the cast material in chromium-nickel steel alloys, which have a particular tendency. this to have a coarse texture. Compared to the same volumes, the number of crystal grains for a block treated according to the invention was 30 times greater than for the comparison block. These means are particularly advantageous in bar steel casting.

Claims

ABSTRACT.

The subject of the invention is a process for obtaining a reduction in grain size in the shell casting of metals with a high melting point such as iron and steel, remarkable for the following points: a) during the casting is introduced by means of a stream of carrier gas of the fine-grained substances having a reducing action on the casting jet or on the surface of the casting bath; b) in chromium-nickel steels which tend to have a coarse texture, an alloy is introduced as a substance with a reducing action which essentially contains calcium, silicon, aluminum, titanium, cerium-lanthanum , for example about 15% calcium, 30% silicon, 10% aluminum, 10% titanium, 3% cerium lanthanum, the remainder being iron with the inevitable impurities, in particular carbon.