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L'invention se rapporte aux moules et noyaux de fonderie, et plus particulièrement aux moules et noyaux agglomérés avec des silicates, tels que les silicates de soude et de potassium, comme liant.
Un but de cette invention est de perfectionner les qualités de décochée des noyaux et moules faits en sables de fonderie, contenant des silicates comme liant, et durcis, complètement, ou partiellement, par le bioxydo de carbone (anhydride carbonique) .
Un autre but est de procurer un moyen d'éli dinor la nécessité de cuire ou de chauffer les moules et noyaux liés
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au silicate, après le durcissage avec le bioxyde de carbone, dans le but d'obtenir des qualités de résistance maximum.
Un but supplémentaire est de réduire la possibilité de tensions résultant de la coulée de métaux dans des moules et noyaux agglomérés avec des liants silicates.
La pratique d'utiliser des silicates comme liant, en fonderie, s'est fortement développée au cours des quelques dernières années. Le silicate de soude en particulier a trouvé un usage répandu comme liant pour les moules et les noyaux, et son usage comme tel s'est rapidement développé, en raison du procédé de durcissement partiel du silicate de soude par des moyens chimiques, tel que l'emploi de bioxyde de carbone.
Certains silicates peuvent agir commue liants pour les sables de fonderie, en raison de leur aptitude à précipiter un squelette de silice autour- des grains de sable. Cette silice est habituellement sous forme d'un gel. Le bioxyde de 'carbone en particulier, lorsqu'il est mis en contact avec le silicate de soude mélangé aux grains de sable, provoquera immédiatement la précipitation de gel. de silice, qui liera les grains ensemble. Ce procédé est maintenant connu sous le nom de procédé au bioxyde de carbone pour les moules et noyaux.
Le procédé au bioxyde de carbone a offert de nombreux avantages à l'industrie de la fonderie, et a procuré des moules et des noyaux relativement bon marché, qui sont utilisés soit avec, soit sans durcissage ultérieur, par cuisson à une température excédant celle requise pour déshydrater le silicate de soude.
Lors de l'usage de ce procéda au bioxyde de carbone, un sérieux inconvénient a été rencontré, en rois on de l'inaptitude d'un noyau lié au silicate de se désagréger, aprésque le métal coulé en contact avec lui s'est solidifié. Cette limité l'application du procéda et a Conse à den difficultés telles
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quedes pièces coulées présentant des tensions ou des'fêlures.
L'inaptitude à se désagréger a également sérieusement aggravé le problème de l'enlèvement du noyau ou du moule de la pièce coulée, lors de l'opération de nettoyage.
L'inaptitude d'un noyau ou d'un moule lié au silicate à se désagréger est due, en premier lieu, à la nature très réfractaire du liant, en raison du fait qu'il ne contient pas de carbone, et qu'il ne se désintègre pas dans les conditions normales de chauffage et, deuxièmement, que le chauffage jusqu'à un certain point provoque une augmentation effective du pouvoir liant. Ceci est dû à ce que le durcissement par précipitation d'un gel de silice est habituellement incomplet, et qu'un chauffage ultérieur, pendant la coulée, provoque la déshydratation du liant restant, et une forte augmentation de la quantité de silice disponible comme liant.
Le problème du décochage a toujours été sérieux, et a conduit à l'emploi d'une variété de matières, contenant habituellement du carbone, qui sont ajoutées à un mélange de sable lié au silicate, dans le but d'augmenter sensiblement le taux de désagrégation à la chaleur. Des exemples de matières uti- lisées dans ce but, sont : brai, le sucre, la sciure de bois, l'huile et la poussière de charbon.. Ces matières ne sont que partiellement opérantes, et lorsqu'elles sont utilisées en trop grande quantité, abaissent effectivement la dureté originelle du moule et du noyau, jusqu'au point de les rendre inutilisables pour le but poursuivi. Ces additifs affectent également de façon défavorable l'aptitude à se laisser travailler du mélange de sable lié au silicate.
Il a été trouvé, suivant cette invention, que des quantités relativement faibles d'ingrédients spéciaux peuvent être ajoutées aux sables de fonderie, lies avec des silicates et durcis par précipitation d'un gel de silice. Cesingrédients réduisent considérablement la liaison produite par l'échauf-
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fement pendant l'opération de coulée, sans réduire en aucune façon l'aptitude à se laisser travailler du sable de fonderie, ou l'aptitude de ce sable de durcir initialement en un noyau ou un moule utilisable. L'emploi de ces ingrédients spéciaux a modifié les propriétés des noyaux et moules de fonderie liés au silicate, particulièrement en ce qui concerne la propension au décochage, à un degré tel qu'il augmente considérablement leur usage pour tous les genres de coulées.
L'emploi de ces ingrédients a également permis d'obtenir une résistance de liaison maximum, pour des sables contenant du silicate de soude comme liant, sans l'emploi de la chaleur.
Cette production de résistance maximum à froid, empêche des accroissements ultérieurs de résistance, ou de rigidité, du moule ou du noyau, pendant la coulée, ce qui réduit le danger d'obtention de pièces fêlées ou présentant des tensions.
En conséquence, la présente invention procure un procédé pour la fabrication de moules ou de noyaux comprenant la préparation d'un mélange de sables, contenant un silicate alcalin comme liant, et un composé oxygéné d'un élément du groupe II ou du groupe III du tableau périodique, et par après la formation de ce moule ou de ce noyau, et le durcissage au moyen de bioxyde de carbone.
La présente invention procure également un liant, silicate alcalin, pour la fabrication des moules et des noyaux de fonderie contenant au moins 0,10 '. en poids, d'un composa oxygéné d'un élément du groupe II ou du croupe III du tableau périodique.
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Il a été prouvé quo les compofxôa do terres nionliues, et de terras se trouvant dans Ion groupes II et III du tableau périodique sont particulièrement affectifs coûtée :tll[';l"tH.l:tt1!ltl1 d'addition dans le procédé faisant l'objet de 1ft P':.3\1IltC invention.
Pour illustrer lo rôle do con rn,zl;'.i:xo.;ï d'addition dwns l' nm61ioro.t.ion des proprl/'' ([) de clúc:oe!J(1C,O, .il eut nécessaire
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de considérer ce qui arrive à un moule ou à un noyau de fonde- rie lorsqu'il est chauffé.
Dans le cas d'un noyau de sable avec lequel vient en contact le métal fondu, une faible portion du noyau qui est effectivement en contact avec le métal fondu est chauffée jus- qu'à une température égale à celle du métal f ondu. L'intérieur du noyau, qui est à une certaine distance du métal fondu, est @ seulement légèrement.chauffé, ou, en certains cas, pas du tout.
Comme on doit s'y attendre, la température exacte à laquelle un noyau est chauffé dépend de sa masse relative, comparée à celle du métal fondu. Ainsi, un noyau massif mis en contact avec une petite quantité de métal, peut n'être pas chauffé du tout dans son intérieur, tandis qu'un petit noyau, entouré par une grande masse de métal, peut être chauffé complètement à une très haute température.
Comme les noyaux contiennent des liants qui se décompo- . sent normalement en les chauffant, il est difficile d'évaluer l'étendue de la décomposition qui-se produit, à cause du nombre de variables qui interviennent. Habituellement, l'étendue de la décomposition du liant est désignée par le terme générique "aptitude à la désagrégation" ou "aptitude au décochage".
Pour qu'un liant ait.de bonnes propriétés de décochage, il devrait s'affaiblir à une température quelconque à laquelle il est soumis, au-dessus de sa température normale de cuisson.
Ainsi, indépendamment de la quantité de chaleur reçue par les noyaux, il sera toujours moins résistant après chauffage. S'il est soumis à une grande quantité de chaleur, il deviendra très peu résistant, et se désagrégera facilement, tandis que, s'il
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fut Deul(±rwnt 16gcrc'':)cnt chauffé, il se désagrégera avec un peu {#lus do difficulté, Dans le cr's de;; noy.'x lii's au silicate, particulièrement ceux li,::; "rp-c le si.] ion In do :oucl\.', et durcis au bioxyde de ,(Al't.UC:C; il froid, tout Cl:ltxiil< ># su1J:';:!fjllont, comme dans la cuir*-
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son, provoque habituellement une forte augmentation de résistance. Ceci signifie qu'un tel noyau, lorsqu'il estlégèrement chauffé, devient plus résistant et est, par conséquent, extrê- mement difficile à désagréger.
En diminuant la quantité de silicate utilisé, et en cuisant le noyau dans un four pour développer une résistance maximum, il est possible d'améliorer légèrement le comportement au décochage, en raison du fait que, pendant la coulée, un chauffage supplémentaire n'aura pas comme résultat une augmentation de la résistance du noyau. Ceci, toutefois, réduit l'avantage principal de tels noyaux, parce que les noyaux liés au silicate sont normalement durcis'par des moyens chimiques, éliminant la nécessité d'une cuisson ultérieure au four.
Dans le procédé de la présente invention, des ingrédients spéciaux, comme spécifiés ci-avant, sont ajoutés au mélange de sable, ce qui permet d'atteindre une résistance normale par durcissement chimique, mais empêche tout accroissement important 'de la résistance sous l'effet de la température. Les additifs préférés diminuent effectivement la résistance des moules et noyaux en sable, lorsqu'ils sont soumis à une quantité même très faible de chaleur, comme lorsqu'ils sont chauffés à 93 C.
Ceci prévient la cause majeure de la difficulté de décochage, commune aux moules et noyaux liés au silicate.
L'action de ces ingrédients spéciaux peut être observée très facilement en utilisant des noyaux d'essai de laboratoire, qui ont été liés avec du silicate de soude, et durcis au bioxyde de carbone.
L'invention sera maintenant décrite plus complètement en se reportant au dessins annexé, dans lequel :
La fig. 1 est un graphique montrant la résistance au cisaillement, en Kg/cm2, en ordonnée, et le pourcentage d'ingrédients ajouté, en abcisse, et dans lequel la r2sistaune, après traitement au gaz par le bioxyde de carbone (courbe eu graies
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pleins) est comparée avec la résistance après traitement au gaz et cuisson à 260 C (courbe en traits interrompus). Dans la fig. 1, le liant utilise était 4% de silicate de soude, et l'additif était du silicate de chaux.
La fig. 2 est un graphique montrant la résistance au ci- saillement en kg/cm2, en ordonnée, et la température de cuisson, en degrés centigrades, en abcisse, et dans lequel une comparaison est faite entre la résistance de sable, lié avec 4 % de silicate de soude, chauffé à diverses températures (courbe en traits pleins), et un autre sable similaire auquel ont été ajoutés 0,3% de silicate de chaux, chauffé aux mêmes températures (courbe en traits interrompus), et un troisième sable auquel ont été ajoutés 0,2 ;* de carbonate de magnésium, et chauffé aux mêmes températures (courbe en pointillés).
La fig. 3 est un graphique montrant la résistance au cisaillement, en kg/cm2, en ordonnée, et, en abcisse, le pourcentage d'ingrédients ajouté, et dans lequel la résistance après traitement au gaz par le bioxyde de carbone (courbe en traits interrompus), est comparée à la résistance après traitement au gaz et cuisson à 260 C (courbe en traits pleins). Dans la fig.3, le liant utilisé était 4 de silicate de soude, et l'additif, de l'oxyde de magnésium.
Une série de mélanges de sable fut faite. A chaque mélange furent ajoutés 4% en poids de silicate de soude, ayant une densité spécifique de 52 Baumé. Des quantités variables de silicate de chaux en poudre furent également ajoutées aux mélanges.
Des noyaux furent foulés, avec chaque mélange, et traités au bioxyde de carbone. Certains de ces noyaux furent essayas pour la résistance au cisaillement, après traitement au gaz, et d'autres furent cuits à 260 , avant essai.
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Les résultats do ces essai;: :;o'nt montrer, c;rrph i.qucll1ent dans la figure 1. On peut voir, d r é1prt celle-ci, que la rÚ:3ist:llce ;-u ci. :ui7¯l.:mcnt iiln'l':; l:;rai.LorIU1L nu /71H, et cuisson à 260 , est 11JproxlmrLLvu:.lnnt do 7 k;:/ctn2.
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Lorsque une quantité aussi faible que 01,% de silicate de chaux est ajoutée, cette résistance tombe à une valeur de 2,1 kg/cm2, après traitement au gaz et cuisson. D'autres additions de silicate de calcium, provoquent la chute de la résistance après traitement au gaz et cuisson, à une valeur encore plus basse. Dans tous les cas où le mélange de sable contient 0,1 %, ou plus, de silicate de chaux, la résistance après cuisson est considérablement plus faible que la résistance avant cuisson.
Dans un second exemple, une série similaire de noyaux fut préparée en traitant au gaz des échantillons d'essai faits d'un mélange de sable contenant 4% de silicate de soude et 0,3 V- de silicate de chaux. Ces noyaux furent alors cuits à des températures allant de 93 C à 1093 C, et, après refroidissement, furent essayés pour la résistance au cisaillement.
Une autre série d'échantillons d'essais fût faite du même mélange de sable, contenant une addition de 0,2% de carbonate de magnésium, au lieu des 0,3 Il' de silicate de chaux.
Dans la fig. 2, la courbe supérieure représente la résistance au cisaillement de l'échantillon fait avec le silicate de soude, et ne contenant aucun des additifs de cette invention.
On verra que la résistance après chauffage s'accroît dans toutes les gammes de températures, jusqu'à une valeur considérablement plus élevée que la résistance intiale obtenue par le traitement au gaz, qui était de 2,8 kg/cm2.
D'un autre côté, la courbe du milieu montre la résistance obtenue avec le sable qui contenait une addition de 0,3 % de silicate de chaux, et qui fut chauffé aux mériter températures.
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Dans ce cas, la rÓ.;ist<'1nce au cis::til] e.pnt, .1, toutes les températures, est con;idrablcrc:nt plun faible que ce] ' obtenue là où aucun additif n'était présent.
Drmc la courbe du on puni ¯y;:t7¯c:.ient . oir que la ré- ;,.i ;; f;rnce obtenue avec un., addition de 0,2 / do carbonate de ma-
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gnésium est toujours considérablement plus faible que celle obtenue lorsqu'aucun additif n'était utilisé.
Dans un troisième exemple, une série de noyaux fut préparée, en utilisant des mélanges contenant 4% de silicate de soude, et des pourcentages variables d'oxyde de magnésium (magnésie calcinée).
Certains noyaux furent essayés directement après traitement au gaz, tandis que d'autres furent traités au gaz, et puis cuits à 260 C avant essai. Dans la fig. 3, la courbe du haut montre la résistance après traitement au gaz, tandis que la courbe du bas montre la résistance après traitement au. gaz et cuisson.
On observera que l'addition d'oxyde de magnésium, en quantités allant jusqu'à 0,5 %, a pour résultat une augmenta- . tion de la résistance après traitement au gaz, et une forte chute de la résistance après cuisson. Des additions d'oxyde de magnésium dépassant 0,5 % ont comme résultat un très faible changement dans la résistance après traitement au gaz, mais provoquent une chute remarquable dela résistance après chauffage. Ceci montre l'aptitude à la désagrégation améliorée provoquée par une addition d'oxyde de magnésium.
Dans un quatrième exemple,'une série de noyaux d'essai fut préparée en utilisant 4% de silicate de soude comme liant, et en ajoutant au mélange de sable une quantité de différentes matières comme additifs. Chaque noyau d'essai fut traité au gaz, par le bioxyde de carbone, pour le durcir, et fut ensuite cuit à 260 . Des essais de résistance au cisaillement furent faits sur les noyaux traités au gaz, et sur les noyaux cuits.
Les résultats obtenus sont repris ci-après dans le tableau.
Certains des noyaux furent essayés pour la résistance au cisaillement, et certains.autres furent cuits à 260 , et puis essayés pour la résistance au cisaillement.
Dans le tableau, on notera qu'une addition de 0,2% en poids d'additif furent utilisés. Plus ou moins d'additif au-
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rait été plus ou moins effectif. Le tableau est montré seulement pour illustrer l'effet général obtenu, et il n'inclut en aucune façon toutes les matières qui sont utiles dans le procédé de la présente invention.
Le rapport entre la résistance après traitement au gaz et la résistance après cuisson, peut être pris comme une indication de l'aptitude au décochage. Ainsi, sans additif, ce rap- port est de 1 : Tout rapport moindre que celui-ci repré- sente une aptitude au décochage améliorée, mais, pour une aptitude au décochage supérieure, le rapport devrait être infé- rieur à 1 : ou, de préférence, inférieur à 1 : 1. Dans cer- tains cas, où le rapport augmente au-delà de 1 : 2, il peut être considéré que l'additif est effectivement défavorable à l'aptitude au décochage.
Certains additifs favorisent effectivement une faible résistance après cuisson et, en conséquence, une bonne aptitude au décochage, mais ils favorisent également une faible résistance 'initiale, ou après traitement au gaz, et sont, de ce fait, inutiles. D'après le tableau, le carbonate de lithium, le chlorure de calcium, et le talc sont des exemples de matières qui favorisent une faible résistance après traitement au gaz.
Dans le procédé de la présente invention, les composés oxygénés des éléments figurant dans les groupes II et III du tableau périodique sont utilisés. Plus spécifiquement, les composés oxygénés des terres alcalines, et des terres dans ces groupes, telles que les carbonates, les oxydes, les silicates et les sulfates.
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Effet de l'addition de 0,2 % de divers additifs, sur des noyaux liés avec 4 , de silicate de soude.
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Additifs <SEP> Résistance <SEP> au <SEP> ci- <SEP> Résistance <SEP> au <SEP> ci- <SEP> Rapport
<tb> saillement <SEP> après <SEP> saillernent <SEP> après <SEP> R1: <SEP> R2
<tb> traitement <SEP> au <SEP> gaz <SEP> : <SEP> R2
<tb>
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;t1 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯
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<tb>
<tb> Néant <SEP> 44,0 <SEP> 120, <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 2,7
<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> lithium <SEP> 24,7 <SEP> 67,8 <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 2,7
<tb> Bioxyde <SEP> de <SEP> silicium <SEP> 51,9 <SEP> 130, <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 2,5
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> fer <SEP> 50,0 <SEP> 125,0 <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 2,5
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> manganèse <SEP> 50,9 <SEP> 125,0 <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 2,5
<tb> Oxyde <SEP> chromique <SEP> 47,0 <SEP> 116,0 <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 2,5
<tb> Oxyde <SEP> cupreux <SEP> 48,2 <SEP> 115, <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> :
<SEP> 2,4
<tb> Fluorure <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 51,5 <SEP> 113,0 <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 2,2
<tb> Chlorure <SEP> de <SEP> calcium <SEP> Il,0 <SEP> 18,2 <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 1,7
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> plomb <SEP> 48,8 <SEP> 78,3 <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 1,6
<tb> Sulfate <SEP> de <SEP> barium <SEP> 45,2 <SEP> 69,5 <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 1,5
<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> barium <SEP> 46,9 <SEP> 66,7 <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 1,4
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> barium <SEP> 50,2 <SEP> 67,3 <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 1,4
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 37,2 <SEP> 48,7 <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 1,3
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> zinc <SEP> 54,8 <SEP> 67,0 <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 1,2
<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 53,5 <SEP> 63,0 <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 1,2
<tb> Talc <SEP> 29,9 <SEP> 33,8 <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 1,1
<tb> Sulfate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 42,5 <SEP> 41,8 <SEP> 1 <SEP> :
<SEP> 1,0
<tb> Oxyde <SEP> d'aluminium <SEP> 55,9 <SEP> 49,0 <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 0,9
<tb> Oxyde <SEP> borique <SEP> 47,5 <SEP> 35,0 <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 0,7
<tb> Silicate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 44,0 <SEP> 32,0 <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 0,7
<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> magnésium <SEP> 43,2 <SEP> 13,5 <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 0,3
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> magnésium <SEP> 58,6 <SEP> 13,4 <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 0,2
<tb>
Los composés oxygènes sont ceux qui contiennent de l'oxy- gène dans leur structuremoléculaire. Des exemples de ceux-ci sont les oxydes, les silicates, les nitrates, les carbonates et les sulfates.
Les éléments qui forment les groupes II et III du tableau périodique sont les suivants:
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q:2LIue II SE2ÏE2¯ïïï
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<tb>
<tb> Béryllium <SEP> Bore
<tb> Magnésium <SEP> Aluminium
<tb> Calcium <SEP> Scandium
<tb> Zinc <SEP> Gallium
<tb> Strontium <SEP> Yttrium
<tb> Cadmium <SEP> Indium
<tb> Barium <SEP> Terres <SEP> rares <SEP> de <SEP> lanthanite
<tb> Mercure <SEP> Thallium
<tb> Radium <SEP> Actinium.
<tb>
Les composés à l'intérieur de cette classification, qui réagissent avec l'eau aux températures normales, et ont une chaleur positive de dissolution, doivent achever leur réaction avec l'eau avant l'addition de silicate de soude, ou ils peuvent ne pas être opérants. Un exemple, est l'oxyde de calcium, qui a une chaleur de dissolution de +10,33 kg calories.
Lorsqu'un noyau d'essai fut fait, par addition de 0,2 % en poids d'oxyde de calcium, à un sable lié par du silicate de soude, et en le traitant ensuite au gaz par le bioxyde de carbone, et en le cuisant à 260 G, un rapport de la résistance après traitement par le gaz et de la résistance après cuisson d'approximativement 1 : 2,9 fut obtenu.
Lorsque l'oxyde de calcium put réagir avec l'eau, et refroidir avant de l'ajouter au sable lié par du silicate de soude,, un rapport entre la résistance après traitement au gaz et la résistance après cuisson de 1 : 1,3, dans les mêmes conditions d'essai, fut obtenu.
En permettant à toute chaleur de dissolution de se dissiper de cette façon, il est possible d'employer utilement tous les composés oxygénés de tous les éléments des groupes II et III du tableau périodique, dans le procédé de la présente invention.
La raison de l'efficacité des ingrédients employés dans .
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la présente invention n'apparaît pas facilement. On croit que les composés oxygénés des éléments des groupes II et III du tableau périodique agissent dans le sens d'une précipitation plus complète du gel de silice pendant le traitement au gaz, lorsque le bioxyde carbonique passe à travers un sable lié avec du silicate de soude. Ceci peut être dû à un mécanisme d'échange d'ions. Lors de l'échauffement subséquent d'un sable qui contient un additif employé dans la présente invention, et qui a été traité avec le bioxyde carbonique, le gel desilice qui a été précipité pendant le traitement au gaz se déshydrate et devient fragile par nature.
Ceci provoque.une perte de résistance et les propriétés améliorées du sable de la présente invention. Lorsque le sable lié au silicate ne contient pas '1¯8 additif, la précipitation de gel de silice au passage du bioxyde carbonique, est habituellement incomplète, avec le résultât que du silicate de soude, qui n'a pas réagit, peut durcir pendant le chauffage, par un mécanisme d'évapo- .ration. Un tel durcissement accentue, ou annule complètement, tout affaiblissement dû à la déshydratation du gel de silice.
Le résultat net est qu'un tel sable voit sa résistance augmenter effectivement, pendant le chauffage après le traitement au gaz.
En général, on préfère utiliser les oxydes et les carbona- tes de magnésium, de calcium et alumi@@un parce qu'ils offrent des avantages commerciaux par rapport à certains des autres additifs possibles de la présente invention.
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Dans un exemple typique, Lino 6cL:,1.!. -i.ridu;:tri.el1e, un noyau fut fabriqué pour une pièce coulée, en utilisant 3 é de silicate de soude comme liant, sans aucun additif. Ce noyau fut durci au bioxyde carbonique avant d'être placé dans le moule. Aprèsque la pièce eut été coulée, et se fut refroidie, le noyau fut enlève en tisonnant avec des tringle-;, Jatte opération prit 5 heures.
Une seconde pièce coulée fut fabriquée en utilisant un
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noyau auquel avaient été ajoutés 5 % de silicate de soude, et 0,2 d'oxyde de magnésium, et où le noyau avait été traité au bioxyde carbonique avant d'être placé dans le moule. Lorsque le noyau fut enlevé de la seconde pièce, l'opération fut effectuée en 25 minutes seulement.
Ceci illustre les propriétés de décochage'améliorées qu' on a pu obtenir par le procédé de la présente invention.
Dans un autre exemple du fonctionnement de la présente invention sur une échelle pratique, du métal fondu pour une grosse pièce pesant 1.450 kg fut coulée dans un moule fabriqué avec un sable contenant 3 % de silicate de soude en poudre et 2 % d'eau. Ce moule fut durci au bioxyde carbonique avant la coulée. Lorsque la pièce fut retirée du moule, après s'être refroidie à la température approximative du local, il fut remarqué qu'elle était fêlée et devait être rebutée.
Une seconde pièce fut fabriquée dans un moule qui avait été fait avec un sable contenant 3 % de silicate de soude en poudre et 2 le,) d'eau, et auquel avait été également ajoutés 0,5 % de silicate de calcium en poudre. Ce moule fut durci au bioxyde carbonique avant la coulée. Quand cette pièce fut enlevée du moule, on constata qu'elle était complètement exempte de fêlure.
Dans encore un autre exemple, une pièce fut fabriquée en utilisant un noyau contenant 2% de silicate de potassium, comme liant. Le noyau fut durci avec le bioxyde de carboneavant la coulée. Cette pièce fut soumise à de fortes tensions pendant la solidification. Une seconde pièce fut fabriquée en utilisant un noyau contenant 0,3 % de carbonate de calcium en poudre, en même temps que le silicate de potassium com.ne liant. Le noyau fut durci au bioxyde de carbone avant la coulée. Cette seconde pièce fut complètement exempte de tensions.
Les additifs peuvent être ajoutés d' stement au mélange
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de sable, lorsqu'il est préparé. dette méthode présente l'avantage que la quantité et le genre d'additif peuvent être ajustés pour répondre à l'usage final du mélange particulier utilisé.
On a également trouvé que les! additifs pouvaient être incorporés et mélangés avec le silicate employé comme liant, qu'il s'agisse d'un silicate liquide, ou en poudre. Cette méthode a l'avantage de modifier le comportement du liant, de façon qu'il donnera toujours de bonnespropriétés de décochage, sans requé- rir une ajoute spéciale au moment! de préparer le mélange de sable.
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1/ Procédé de fabrication de moules et de noyaux de fonderie, caractérisé en ce qu'on prépare un mélange de sable contenant un silicate alcalin, comme liant;, et un composé oxygéné d'un élément du groupe II, ou du groupe III du tableau périodique, en ce qu'on forme ensuite ce moule ou ce noyau et en ce qu'on procède alors au durcissage, au moyen d'anhydride carbonique à l'état gazeux.