"Moules pour la coulée continue de l'acier" 9
La présente invention concerne des moules pour la coulée continue d'aciers tels que des aciers à faible teneur en carbone, des aciers à teneur moyenne en carbone, des aciers à haute teneur en carbone, des aciers inoxydables, des aciers alliés de qualités spéciales et analogues.
Un moule pour la coulée continue de brames d'acier comprend deux plaques rectangulaires opposées de dimensions identiques et comportant chacune un long côté longitudinal définissant l'épaisseur de la brame, ainsi que deux plaques oblongues opposées de dimensions identiques et comportant chacune un long côté vertical définissant la largeur de
la brame. Habituellement, les plaques constituant ce moule sont réalisées en cuivre ou en un alliage de cuivre ayant une haute conductibilité thermique, un dépôt
ou un revêtement protecteur analogue étant formé sur la surface intérieure des plaques (que l'on appellera ci-après "surface de base"). Lors de l'opération de coulée, on dépose une poudre vitreuse ou une matière analogue lubrifiante ou réduisant la friction entre la surface intérieure revêtue du moule (que l'on appellera ci-après "surface revêtue") et l'acier en fusion afin de réduire la friction entre l'acier en fusion ou les brames d'acier et la surface revêtue. Dans ce cas, cette poudre fond sous l'effet de la chaleur dégagée par l'acier en fusion, faisant ainsi office de lubrifiant.
La Demanderesse a entrepris des recherches poussées en vue d'atténuer les difficultés que l'on rencontre fréquemment avec des moules classiques pour la coulée continue, par exemple : la réduction de la durée de vie du moule qui est attribuable à la détérioration d'une partie de la surface revêtue entrant en contact avec l'acier en fusion qui doit être coulé ; la rupture résultant de l'adhérence de gouttelettes d'acier en fusion sur la surface revêtue ; etc.
Ces recherches de la Demanderesse ont abouti à de nombreuses inventions (publications de brevets japonais examinées n[deg.]
50733/<1>977 ; 50734/1977 ; 3756<2>/1979 ; 40341/1980, etc.).
Toutefois, il est actuellement souhaitable de fournir des moules pour la coulée continue ayant des propriétés et un rendement meilleurs encore car, récemment, on a utilisé des moules dans des conditions de coulée plus rigoureuses telles que des vitesses de coulée plus élevées suite aux progrès réalisés dans la technique de la coulée continue.
La présente invention a pour objet de fournir des moules pour la coulée continue de l'acier, ces moules ayant des propriétés et un rendement meilleurs et, ipso facto, une durée de vie prolongée.
D'autres objets et caractéristiques de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description ciaprès.
La présente invention fournit des moules en cuivre ou en un alliage de cuivre pour la coulée continue de l'acier, ces moules comprenant une surface de base rugueuse, un dépôt de nickel, de cobalt ou d'un alliage de ceux-ci sur cette surface de base, de même qu'un dépôt de chrome formé sur le dépôt ci-dessus.
Les recherches entreprises par la Demanderesse révèlent que l'objet précité est réalisé en formant des couches spécifiques de dépôt sur une surface de base rugueuse contrairement au concept connu dans la technique. Selon le concept classique, la surface revêtue doit être aussi lisse que possible, quoique tributaire de facteurs économiques, afin qu'il y ait une friction minimale entre l'acier en fusion ou les brames d'acier et la surface revêtue et également afin d'obtenir des brames d'acier
ayant une surface très lisse. En d'autres mots, on a
pensé que plus la surface revêtue était lisse, plus la
durée de vie du moule était prolongée et meilleure était
la surface des brames d'acier. Jusqu'à présent, on a même utilisé des moules dont la surface de base et la surface revêtue avaient un fini spéculaire. Toutefois, les recherches entreprises par la Demanderesse révèlent que des moules ayant une surface extrêmement lisse, posent les problèmes suivants :
(i) Lorsque la surface revêtue est très lisse, le lubrifiant se déplace aisément en entrant en contact avec les brames d'acier mobiles, si bien qu'il se répartit de manière inégale sur la surface revêtue, Dans des cas extrêmes, il y a peu, voire aucune matière lubrifiante
entre l'acier en fusion et la surface revêtue sur certaines parties de cette dernière. Ces parties subissent une abrasion sous l'effet de la brame d'acier, augmentant ainsi la friction entre ces parties ayant subi une abrasion et la brame, de même que la résistance à l'extraction de celle-ci. En conséquence, une mince couche extérieure d'acier solidifié se brise, provoquant ainsi une rupture.
(ii) Une répartition inégale de matière lubrifiante donne lieu à la présence d'un excès de lubrifiant sur cer- taines parties de la surface revêtue. Dans ces parties,
il se produit alors un refroidissement insuffisant de l'acier en fusion et de la brame par suite de la faible conductibilité thermique du lubrifiant. De ce fait, il se forme une pellicule extrêmement mince d'acier solidifié qui est susceptible d'aboutir à une rupture. Ce phénomène peut se manifester lorsqu'on utilise une importante quantité de lubrifiant
en vue de l'étaler sur toute la surface revêtue.
(iii) D'importantes quantités de matière lubri-
fiante ont tendance à s'accumuler dans les coins du moule
de coulée. Cet excès de lubrifiant dans les coins du moule peut y provoquer une rupture, retardant ainsi la formation d'une couche superficielle solidifiée dans les coins de la brame, ce phénomène ayant tendance à provoquer des craquelures en étoile.
(iv) Etant donné que le lubrifiant est aisément déchargé du moule lorsque la brame en est retirée, une
nouvelle charge de lubrifiant doit être fréquemment déposée
dans le moule, ce qui nécessite des opérations incommodes
et d'importantes quantités de lubrifiant et c'est là un
facteur économiquement défavorable.
(v) Lorsqu'on forme au moins deux dépôts protecteurs sur la surface de base, la différence d'allongement existant entre les matières métalliques peut donner lieu
à une contrainte et une déformation importantes dans le
dépôt extérieur extrême où il se forme ainsi des craquelures.
La formation de craquelures réduit la durée de vie du moule
et altère la qualité des brames.
Du point de vue classique, on peut supposer que
la surface des brames d'acier serait détériorée si l'on utilisait les moules de la présente invention avec une
surface comportant un revêtement inégal. Toutefois, contre toute attente, on constate que les moules de la présente invention permettent de couler des brames d'acier d'une
qualité comparable, voire même supérieure à celle des brames obtenues avec des moules classiques. Avec les moules de la présente invention, le lubrifiant est retenu uniformément dans les fins creux de la surface inégale. Cette rétention empêche pratiquement toute rupture ou formation de craquelures dans les coins suite à un déficit ou à un excès de lubrifiant.
Etant donné que la matière lubrifiante initialement chargée subsiste et se maintient le plus souvent dans les fins creux de la surface non plane, la fréquence de distribution de la matière lubrifiante et la quantité totale du lubrifiant nécessaire sont nettement réduites. De plus, suivant la présente invention, il ne se forme virtuellement aucune craquelure sur le dépôt d'alliage, sa couche oxydée ou le dépôt de chrome formé comme revêtement supérieur, si bien que la durée de vie du moule est prolongée et vue l'on peut couler des brames d'acier de meilleure qualité.
Plus spécifiquement, on évite la formation de craquelures dans la couche de dépôt, car la différence de contrainte et de déformation thermiques entre la surface de base et le dépôt formé sur celle-ci ou entre les couches respectives est modérée par suite de la plus grande surface spécifique résultant des inégalités superficielles.
Dans sa structure de base, le moule de la présente invention est analogue à des moules classiques en cuivre
ou en alliage de cuivre pour la coulée continue de l'acier. Le moule de la présente invention a une rugosité superficielle d'environ 20 à environ 200S, de préférence, d'environ
50 à environ 150S suivant les normes industrielles japonaises B0601. Avec une rugosité superficielle inférieure à 20S,
il est difficile d'obtenir la meilleure lubrification souhaitée et d'empêcher la formation de craquelures dans
le dépôt extérieur extrême à un degré satisfaisant. La surface inégale ayant une rugosité de plus de 200S est défavorable,car les opérations de coulée éliminent nettement, par un effet d'usure, les crêtes des arêtes de la surface irrégulière. La surface inégale désirée peut être réalisée de telle sorte que des arêtes et des creux infinitésimaux soient répartis régulièrement, vu tant de manière microscopique que de manière macroscopique, ou également qu'ils soient répartis presque uniformément en une vue microscopique, quoique répartis irrégulièrement en une vue macroscopique. Sont également souhaitables, les dispositions ondulées comprenant des séries de crêtes et de creux s'étendant en parallèle.
Avec ces dispositions ondulées, il est davantage préférable d'aligner les séries de crêtes et de creux dans le sens d'écoulement de l'acier en fusion devant être coulé, encore que le sens d'alignement ne soit pas particulièrement limité. Cette surface non plane peut être obtenue par n'importe quel procédé approprié, par exemple, par grenaillage, usinage mécanique au moyen d'un outil de façonnage ou analogues, un procédé consistant à former de minuscules parties partiellement masquées en attaquant sélectivement, par morsure, les parties non masquées sur la surface de base, un procédé consistant à déplacer, sur la surface de base, un rouleau comportant
de petites saillies ou un minuscule dessin ondulé venant presser la surface de base, etc. Habituellement, les couches que l'on décrira ci-après sont déposées sur la surface rugueuse ainsi formée. De plus, avec de nouveaux moules en cuivre ou en alliage de cuivre, on peut effectuer le traitement en vue d'obtenir une surface irrégulière après le dépôt d'une seule, de deux ou de trois couches directement sur la surface de base.
Suivant la présente invention, sur la surface
de base, on forme un des dépôts (a) à (d) que l'on décrira ci-après : (a) On forme une première couche de nickel, de cobalt ou de leur alliage par dépôt électrolytique sur la surface de base, tandis que l'on applique une deuxième couche de chrome sur la première couche. Quoiqu'elle varie suivant le type d'acier, les dimensions du moule, etc., l'épaisseur préférée du dépôt de nickel et/ou de cobalt se <EMI ID=1.1>
l'épaisseur du dépôt de chrome se situe entre environ 5
et environ 50 um, si bien que l'épaisseur totale souhaitée
<EMI ID=2.1>
lures sont susceptibles de se former à l'intérieur du moule à un niveau auquel la surface revêtue est en contact avec le ménisque d'acier en fusion se trouvant dans le moule. Dans ce cas, il se forme d'importantes craquelures profondes allant parfois jusqu'à 2,5 fois l'épaisseur des dépôts, notamment dans la partie du moule qui est réalisée en
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couche a une faible résistance à l'abrasion, si bien qu'une partie du cuivre est susceptible d'être exposée, en particulier, dans la partie inférieure de la surface revêtue
et à un stade précoce de l'opération de coulée continue.
<EMI ID=4.1>
a tendance à provoquer localement des craquelures contribuant à séparer cette couche et susceptibles d'atteindre
la couche de nickel et/ou de cobalt, même lorsque la surface est à ce point inégale qu'elle peut répartir et modérer la contrainte thermique que subit le revêtement supérieur.
<EMI ID=5.1>
elle est susceptible d'avoir une adhérence locale médiocre à la première couche ou de donner lieu à la formation de piqûres ou analogues, de sorte qu'elle ne permet pas d'atteindre l'effet désiré, ce qui est inopportun. L'expression "nickel", utilisée dans la présente spécification, englobe les matières à base de nickel contenant environ 0,2 à environ 3% de cobalt sous forme d'impuretés.
(b) Sur la surface de base, on applique une première couche de nickel, de cobalt ou de leur alliage, couche sur laquelle on dépose une deuxième couche d'un alliage comprenant 3 à 20% en poids de phosphore et/ou 2 à 15% en poids de bore, le reste étant constitué de nickel et/ou de cobalt. Lorsqu'elle contient de plus faibles quantités de phosphore et/ou de bore, la deuxième couche est susceptible d'avoir une moins bonne résistance thermique et une plus faible dureté. Toutefois, si on utilise ces éléments en quantités plus importantes, il
en résulte un inconvénient d'ordre économique. Quoiqu'il puisse être appliqué par dépôt électrolytique, le deuxième dépôt d'alliage est formé, de préférence, par un procédé
de dépôt sans courant, car ce procédé donne habituellement lieu à la formation de fins cristaux et il permet d'obtenir aisément un dépôt d'une épaisseur uniforme, que ce soit
sur la surface de base plane ou courbe ou sur la surface
de base d'un moule sous forme d'un cylindre ou d'un tube
à quatre côtés. Quoiqu'elles puissent varier en fonction de la température de coulée, du type d'acier, des dimensions du moule, etc., les épaisseurs de la première et de la deuxième couche se situent habituellement
<EMI ID=6.1>
entre la matière à base de cuivre et la deuxième couche ayant des propriétés différentes de celles du cuivre, tandis qu'elle peut protéger la deuxième couche contre les contraintes thermiques, mécaniques et différentes autres contraintes, tout en faisant office de couche tampon permettant, à la deuxième couche, de jouer son rôle de manière satisfaisante.
<EMI ID=7.1>
des craquelures sont susceptibles de s'y former sous l'effet d'une forte chaleur, conduisant ainsi à un refroidissement insuffisant du moule lors d'une opération de coulée à grande vitesse. Si la deuxième couche a une
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est faible, tandis que,si son épaisseur est supérieure à
100 um, des craquelures sont susceptibles de s'y former, altérant ainsi le moule par suite d'un refroidissement insuffisant de ce dernier en raison de la faible conductibilité thermique de l'alliage de la deuxième couche.
(c) Une troisième couche de chrome déposée sur la deuxième mentionnée sub (b) ci-dessus peut prolonger
la durée de vie du moule. Ce dépôt de chrome peut être appliqué par la technique classique de dépôt électrolytique. Le dépôt de chrome est extrêmement efficace pour empêcher l'adhérence des projections d'acier en fusion qui, dans d'autres conditions, se formeraient lors de l'introduction initiale de l'acier en fusion. Cette troisième couche a habituellement une épaisseur comprise entre environ 5 et
<EMI ID=9.1>
<EMI ID=10.1>
(d) On forme une couche oxydée en oxydant la surface de la deuxième couche décrite sub (b) ci-dessus. Cette couche est également très efficace pour empêcher l'adhérence des projections d'acier en fusion se produisant lors de l'introduction initiale de ce dernier" Cette couche à surface oxydée peut être formée par des procédés classiques d'oxydation tels que ceux dans lesquels la deuxième couche de l'alliage faisant office d'anode est oxydée par électrolyse dans une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium ou d'une matière alcaline analogue, ou encore les procédés dans lesquels la surface de la couche d'alliage est chauffée sous une atmosphère au moyen d'un brûleur à gaz (procédé d'oxydation à la flamme). Cette couche oxydée a une
<EMI ID=11.1>
Le moule de la présente invention est caractérisé par la combinaison de la formation d'une surface de base irrégulière et de l'application de couches protectrices spécifiques, ce qui permet d'obtenir des résultats remarquables, à savoir : prolongement de la durée de vie du moule, amélioration de la qualité de la brame d'acier et réduction de la quantité du lubrifiant devant être utilisé.
Les exemples suivants illustrent la présente invention de manière plus détaillée.
Exemple 1
Sur une partie de la surface de base autre qu'une partie de celle-ci devant entrer en contact avec l'acier en fusion, on masque un moule en cuivre (largeur : 300 mm ; longueur : 1.300 mm ; hauteur : 800 mm) pour la coulée continue de brames d'acier avec une composition de revêtement à base de chlorure de vinyle. On dégraisse le moule
<EMI ID=12.1>
aqueuse contenant 55 g d'hydroxyde de sodium/1, 30 g de carbonate de sodium/1 et 5 g d'un agent tensio-actif anionique/1, puis on le lave avec de l'eau. Ensuite, on le dégraisse par voie électrolytique dans une solution aqueuse
<EMI ID=13.1>
étant effectué à une intensité de courant cathodique de
10 A/dm2 pendant 3 minutes. On lave ensuite, avec de
l'eau, le corps du moule ainsi dégraissé, puis on l'active en le plongeant à une température ordinaire pendant 15 minutes dans une solution aqueuse à 5% d'acide sulfurique. Après lavage avec de l'eau, on applique un dépôt électrolytique sur le moule en le plongeant dans un bain contenant
450 g de sulfamate de nickel/1, 40 g de chlorure de nickel/1,
20 g d'acide borique/1 et 3 g de naphtalène-trisulfonate
<EMI ID=14.1>
intensité de courant cathodique de 1,5 A/dm2 pendant 30 heures tout en filtrant continuellement le bain ; de la sorte, on forme, sur le corps du moule, un dépôt de nickel
<EMI ID=15.1>
électrolytique sur le corps du moule dans un bain contenant
320 g d'acide chromique anhydre/1, 0,8 g d'acide sulfurique/1 et 5 g de silicofluorure de potassium/1, ce bain avant une température de 50[deg.] C, ce dépôt électrolytique étant effectué à une intensité de courant cathodique de 25 A/dm2 pendant 40 minutes pour former, sur le dépôt de nickel,
<EMI ID=16.1>
De la même manière que celle décrite ci-dessus,
on traite la surface de base de cinq autres moules. On soumet les moules à des essais en coulant continuellement des brames d'acier à faible teneur en carbone à une vitesse de 0,8 m/minute afin de contrôler la mesure dans laquelle
la surface inégale de chaque moule influence la formation
de craquelures et la séparation de la couche de chrome,
la durée de vie du moule et l'aspect de la surface des brames d'acier. Le tableau 1 donne les résultats obtenus. Avant le dépôt électrolytique, on soumet la surface de base du moule à un usinage au moyen d'un outil de façonnage pour obtenir une rugosité superficielle spécifique telle que
les séries de crêtes et de creux infinitésimaux de la surface irrégulière s'étendent dans le sens d'écoulement de l'acier en fusion devant être coulé.
<EMI ID=17.1>
<EMI ID=18.1>
Ainsi qu'on le constate d'après le tableau 1,
les moules de la présente invention ont une durabilité remarquable et ils permettent d'obtenir des brames
d'acier d'une meilleure qualité, tout en réduisant nettement les quantités requises de matière lubrifiante vitreuse. Ces essais démontrent que, lorsqu'on utilise les moules à surface rugueuse, les quantités de poudre vitreuse sont réduites d'environ 20 à environ 30% comparativement aux quantités de 0,45 à 0,5 kg/t dans les moules classiques.
Exemple 2
On déplace un rouleau comportant un minuscule dessin ondulé sur la surface de base d'un moule en cuivre ayant des dimensions identiques à celles des moules utilisés à l'exemple 1, afin d'obtenir une rugosité superficielle
<EMI ID=19.1>
dessus pour obtenir neuf autres moules ayant subi un traitement superficiel analogue. Sur les surfaces de base des moules, on dépose des premières couches ayant les compositions et les épaisseurs indiquées dans le tableau 2, ainsi que des deuxièmes couches de chrome d'une
<EMI ID=20.1>
continue d'aciers à faible teneur en carbone de la même manière qu'à l'exemple 1. Le tableau 2 donne les résultats obtenus.
<EMI ID=21.1>
<EMI ID=22.1>
Exemple 3
(i) Formation d'une surface rugueuse.
Sur une partie de la surface de base devant entrer en contact avec l'acier en fusion, au moyen d'un outil de façonnage, on usine un moule (largeur : 300 mm ; longueur : 1.300 mm ; hauteur : 800 mm) pour la coulée continue de brames d'acier de telle sorte que les séries de crêtes et de creux infinitésimaux de la surface rugueuse s'étendent dans le sens d'écoulement de l'acier
en fusion qui doit être coulé.
(ii) Prétraitement
On masque la surface de base du moule avec une composition de revêtement à base de chlorure de vinyle
sur la partie de cette surface autre que celle devant entrer en contact avec l'acier en fusion. On dégraisse
le corps du moule en le plongeant à 50[deg.]C pendant 40 minutes dans une solution aqueuse contenant 50 g d'hydroxyde de sodium/1, 25 g de carbonate de sodium/1 et 5 g d'un agent tensio-actif anionique/1. On lave le moule avec de l'eau et on le dégraisse par voie électrolytique dans une solution aqueuse contenant 30 g d'hydroxyde de sodium/1, 150 g d'orthosilicate de sodium/1 et 10 g d'un agent tensio-actif anionique/1, cette solution ayant une température de 60[deg.]C, tandis que ce dégraissage électrolytique est effectué à
une intensité de courant cathodique de 10 A/dm2 pendant
2 minutes. Ensuite, on lave à nouveau le corps du moule avec de l'eau et on l'active en le plongeant dans une solution aqueuse à 5% d'acide sulfurique à température ordinaire pendant 10 minutes.
(iii) Formation d'un dépôt de. nickel
On lave, avec de l'eau, le corps du moule ainsi activé et on y applique un dépôt électrolytique dans un bain contenant 500 g de sulfamate de nickel/1, 30 g de chlorure de nickel/1, 10 g d'acide borique/1 et 3 g de naphtalène-trisulfonate de sodium/1, ce bain ayant une température de 45[deg.]C et un pH de 4,8, ce dépôt électrolytique étant effectué à une intensité de courant cathodique de
1 A/dm2 pendant 10 heures tout en filtrant le bain afin
<EMI ID=23.1>
(iv) Formation d'un dépôt d'alliage
On lave, avec de l'eau, le moule sur la surface de base duquel a été formé le dépôt de nickel,et on le soumet à un procédé de dépôt sans courant en le plongeant dans un bain contenant 30 g de sulfate de nickel/1, 180 g de citrate de sodium/1 et 18 g d'hypophosphite de sodium/1, ce bain ayant une température de 90[deg.]C et un pH de 12, tandis que ce procédé de dépôt est; effectué pendant 8
<EMI ID=24.1>
et constitué d'un alliage de nickel/phosphore contenant
88% en poids de nickel et 12% en poids de phosphore. Ensuite, on lave le corps du moule avec de l'eau et on le sèche. On élimine la composition de revêtement de la zone masquée.
On traite six autres moules de la même manière que celle décrite ci-dessus.
On utilise les moules pour la coulée continue d'acier à teneur moyenne en carbone à une vitesse de coulée de 0,8 m/minute et on les contrôle afin d'observer le degré auquel la surface inégale du moule influence la formation de craquelures et la séparation du dépôt d'alliage, la durée de vie du moule et l'aspect de la surface des brames. Le tableau 3 donne les résultats obtenus.
<EMI ID=25.1>
<EMI ID=26.1>
Comme on le constate d'après le tableau 3, les moules de la présente invention ont une excellente durabilité et ils donnent des brames d'acier d'une meilleure qualité. De plus, les moules de la présente invention qui comportent des surfaces irrégulières, réduisent la quantité de poudre vitreuse d'environ 20 à 30% comparativement aux quantités de 0,45 à 0,5 kg/t dans les moules classiques.
Exemple 4
De la même manière qu'à l'exemple 3, au moyen d'un outil de façonnage, on usine la surface de base du même moule en cuivre que celui utilisé à l'exemple 3 afin
<EMI ID=27.1>
neuf autres moules de la même manière que celle décrite ci-dessus. Ensuite, sur les surfaces de base des moules, on forme des premières et des deuxièmes couches ayant respectivement les compositions et les épaisseurs indiquées dans le tableau 4 ci-après. On utilise les moules ayant subi ce traitement superficiel pour la coulée
<EMI ID=28.1>
manière qu'à l'exemple 3. Le tableau 4 donne les résultats obtenus.
<EMI ID=29.1>
<EMI ID=30.1>
Exemple 5
(i) Formation d'une surface rugueuse
De la même manière qu'à l'exemple 3, on usine
un moule réalisé en un alliage de cuivre contenant 1% de chrome (largeur : 200 mm ; longueur : 1.300 mm ; hauteur :
700 mm) pour la coulée continue de l'acier, afin d'obtenir une surface non plane.
(ii) Prétraitement
On effectue le même prétraitement qu'à l'exemple 3.
(iii) Formation d'un dépôt de cobalt
Après activation, on lave le corps du moule avec de l'eau et on le soumet à un dépôt électro lytique en le plongeant à 70[deg.] C pendant 15 heures dans un bain contenant
260 g de chlorure de cobalt/1 et 30 g d'acide borique/1,
<EMI ID=31.1>
tique est effectué à une intensité de courant cathodique de 1 A/dm2 pour former un dépôt de cobalt d'une épaisseur
<EMI ID=32.1>
(iv) Formation d'un dépôt d'alliage
On lave, avec de l'eau, le moule sur la surface de base duquel a été formé le dépôt de cobalt, puis on
le soumet à un procédé de dépôt sans courant en le plongeant, pendant 10 heures, dans un bain contenant 30 g de sulfate de nickel/1, 140 g de citrate de sodium/1 et 18 g d'hypophosphite de sodium/1, ce bain ayant une température de 90[deg.]C et un pH de 10, afin de former un dépôt d'une
<EMI ID=33.1>
de 93% en poids de Ni et de 7% en poids de P.
1
(v) Formation d'un dépôt de chrome
On lave, avec de l'eau, le corps du moule comportant le dépôt d'alliage sur lequel on applique ensuite un dépôt électrolytique par immersion dans un bain contenant 320 g d'acide chromique anhydre/1, 0,8 g d'acide sulfurique/1 et 5 g de silicofluorure de potassium/l,
<EMI ID=34.1>
dépôt électrolytique est effectué à une intensité de courant cathodique de 25 A/dm2 pendant 60 minutes pour
<EMI ID=35.1>
On lave le moule avec de l'eau et on le sèche.
On élimine la composition de revêtement de la zone masquée. Ensuite, on utilise le moule pour la coulée continue d'aciers inoxydables à une vitesse de coulée de 0,8 m/ minute.
On soumet six autres moules au même procédé que celui décrit ci-dessus et on les utilise pour la même opération de coulée. Le tableau 5 donne les résultats obtenus,
<EMI ID=36.1>
<EMI ID=37.1>
<EMI ID=38.1>
On constate que les moules utilisés dans cet exemple ont une durabilité remarquable et qu'ils permettent d'obtenir des brames d'acier d'une meilleure qualité. Les quantités de la poudre vitreuse utilisée sont réduites de 20 à 30% comparativement aux quantités utilisées dans des moules classiques.
Exemple 6
(i) Formation d'une surface rugueuse
Au moyen d'un outil de façonnage, on usine
un moule en cuivre analogue à celui de l'exemple 3 afin de former une surface de base inégale.
(ii) Prétraitement
On répète le même procédé que celui décrit à l'exemple 3,
(iii) Formation d'un dépôt de nickel-cobalt
Après activation, on lave le corps du moule avec de l'eau et on le soumet à un dépôt électrolytique par immersion dans un bain contenant 300 g de chlorure de cobalt/1, 40 g de chlorure de nickel/1 et 20 g d'acide borique/1, ce bain ayant une température de 70[deg.]C et un
<EMI ID=39.1>
tué à une intensité de courant cathodique de 1 A/dm2 pendant 10 heures tout en filtrant continuellement le
<EMI ID=40.1>
cobalt.
(iv) Formation d'un dépôt d'alliage
On lave, avec de l'eau, le corps du moule sur la surface de base duquel a été appliqué le dépôt de nickel-cobalt, puis on le soumet à un procédé de dépôt
<EMI ID=41.1> dans un bain contenant 28 g de chlorure de nickel/1,
30 g de citrate de sodium/1 et 3 g de borohydrure de sodium/1, ce bain ayant un pH de 9, afin de former un
<EMI ID=42.1>
97% en poids de nickel et de 3% en poids de bore.
(v) Formation d'un dépôt de chrome
On forme un dépôt de chrome d'une épaisseur de
20 um de la même manière qu'à l'exemple 1.
On lave le moule avec de l'eau et on le sèche. Ensuite, on élimine la composition de revêtement de la zone masquée pour obtenir ainsi le moule suivant la présente invention.
On traite six autres moules de la même manière que celle décrite ci-dessus.
On utilise les moules pour la coulée continue d'aciers à faible teneur en carbone à une vitesse de coulée de 1 m/minute.
Le tableau 6 donne les résultats obtenus.
<EMI ID=43.1>
<EMI ID=44.1>
<EMI ID=45.1>
Comme on le constate d'après le tableau 6, les moules utilisés dans cet exemple ont une durabilité remarquable et ils permettent d'obtenir des brames d'acier d'une meilleure qualité. Les quantités de poudre vitreuse utilisée sont réduites, en moyenne, de 20 à 30%.
Exemple 7
(i) Formation d'une surface rugueuse
De la même manière qu'à l'exemple 3, on usine un moule en cuivre (largeur : 400 mm ; longueur : 1.500 mm ; hauteur : 700 mm) pour la coulée continue de brames d'acier, afin d'obtenir une surface de base inégale.
(ii) Prétraitement
On répète le même procédé que celui décrit à l'exemple 3.
(iii) Formation d'un dépôt de nickel
Après activation, on lave le corps du moule avec de l'eau et on le soumet à un dépôt électrolytique en le plongeant dans un bain contenant 450 g de sulfamate de nickel/1 et 25 g d'acide borique/l, ce bain ayant une
<EMI ID=46.1>
électrolytique est effectué à une intensité de courant cathodique de 2 A/dm2 pendant 26 heures pour former un
<EMI ID=47.1>
(iv) Formation d'un dépôt d'alliage
On lave, avec de l'eau, le corps du moule sur
la surface rugueuse duquel a été formé le dépôt de nickel, puis on le soumet à un procédé de dépôt sans courant en le plongeant, pendant 20 heures, dans un bain contenant
20 g de sulfate de nickel/1, 10 g de chlorure de cobalt/1,
60 g de citrate de sodium/1 et 20 g d'hypophosphite de
<EMI ID=48.1> de 4,8, pour former un dépôt d'alliage d'une épaisseur de
<EMI ID=49.1>
cobalt et 12% en poids de phosphore,
(v) Formation d'un dépôt de chrome
On forme un dépôt de chrome d'une épaisseur
<EMI ID=50.1>
On lave le corps du moule avec de l'eau et on
le sèche. On élimine la composition de revêtement de la zone masquée pour obtenir le moule suivant la présente invention,
On traite six autres moules de la même manière que celle décrite ci-dessus.
On utilise ces moules pour la coulée continue d'aciers à haute teneur en carbone à une vitesse de coulée de 1,5 m/minute.
Le tableau indique la durabilité des moules
et l'aspect de la surface des brames.
<EMI ID=51.1>
<EMI ID=52.1>
<EMI ID=53.1>
Les moules utilisés dans cet exemple donnent des résultats remarquables comme l'indique le tableau 7. Les quantités de poudre vitreuse sont réduites de 20 à 30% comparativement à celles intervenant dans les moules classiques.
Exemple 8
Sur la partie de la surface de base qui doit entrer en contact avec l'acier en fusion, au moyen d'un outil de façonnage, on usine un moule en cuivre ayant des dimensions identiques à celles du moule utilisé à l'exemple 7 pour obtenir une rugosité superficielle de 70S de telle sorte que les arêtes et les creux de la surface irrégulière s'étendent dans le sens d'écoulement de l'acier en fusion. On traite neuf autres moules de la même manière que celle décrite ci-dessus pour obtenir une rugosité superficielle semblable. On forme des premières couches sur les surfaces de base et des deuxièmes couches sur les premières, chaque couche ayant les compositions et les épaisseurs indiquées dans le tableau 8, Sur chaque deuxième couche, on applique
<EMI ID=54.1>
On utilise ces moules pour la coulée continue d'aciers à haute teneur en carbone de la même manière
<EMI ID=55.1>
obtenus.
<EMI ID=56.1>
<EMI ID=57.1>
Exemple 9
(i) Formation d'une surface rugueuse
De la même manière qu'à l'exemple 3, on usine un moule réalisé en alliage de cuivre contenant 1% en poids
<EMI ID=58.1>
700 mm) pour former une surface inégale.
(ii) Prétraitement
On répète le même procédé que celui décrit à l'exemple 3.
(iii) Formation d'un dépôt de nickel
Après activation, on lave le corps du moule avec de l'eau et on le soumet à un dépôt électrolytique par immersion à 55[deg.]C pendant 11 heures dans un bain contenant
450 g de sulfamate de nickel/1 et 25 g d'acide borique/1, ce bain ayant un pH de 3,1, tandis que ce dépôt électrolytique est effectué à une intensité de courant cathodique de 2 A/dm2 pour former un dépôt de nickel d'une épaisseur
<EMI ID=59.1>
(iv) Formation d'un dépôt d'alliage
On lave, avec de l'eau, le corps du moule ayant reçu le dépôt électrolytique ci-dessus, puis on le plonge dans un bain de dépôt sans courant contenant 40 g de chlorure de cobalt/1, 15 cm3 d'éthylène-diamine/1, 10 g
de citrate de sodium/1, 15 g d'hypophosphite de sodium/1 et 3 g de borohydrure de sodium/1, ce bain ayant une température de 80[deg.]C et un pH de 12, pendant 10 heures, pour
<EMI ID=60.1>
de 86% en poids de cobalt, de 9% en poids de phosphore et de 5% en poids de bore. Ensuite, on poursuit l'électrolyse pendant 10 minutes à la température ambiante et à une intensité de courant anodique de 20 A/dm2 en faisant passer du courant à travers une solution aqueuse contenant 100 g d'hydroxyde de sodium/1 pour former une couche oxydée d'une
<EMI ID=61.1>
Ensuite, on lave le corps du moule avec de l'eau et on le sèche. On élimine la composition de revêtement
de la zone masquée. On refroidit la surface extérieure
du moule avec de l'eau, tandis que l'on chauffe uniformément la surface intérieure de ce moule pendant environ 40 minutes
<EMI ID=62.1>
traite six autres moules de la même manière que celle décrite ci-dessus. Ensuite, on utilise ces moules pour
la coulée continue d'aciers à teneur moyenne en carbone à
une vitesse de coulée de 1,2 m/minute.Le tableau 9 ci-après indique
la durabilité des moules d'essai et l'aspect de la surface
des brames.
<EMI ID=63.1>
<EMI ID=64.1>
<EMI ID=65.1>
Exemple 10
(i) Formation d'une surface rugueuse
De la même manière qu'à l'exemple 3, on usine un moule en cuivre (largeur : 320 mm ; longueur : 1.500 mm ; hauteur : 700 mm) pour la coulée continue de brames d'acier afin de former une surface inégale.
(ii) Prétraitement
On répète le même procédé que celui décrit à l'exemple 3.
(iii) Formation d'un dépôt de nickel
Après activation, on lave le corps du moule avec de l'eau et on le soumet à un dépôt électrolytique en le plongeant dans un bain contenant 320 g de sulfate de nickel/1, 30 g de chlorure de nickel/1, 10 g d'acide borique/1 et 3 g de naphtalène-trisulfonate de sodium/1,
<EMI ID=66.1>
tandis que ce dépôt électrolytique est effectué à une intensité de courant cathodique de 2 A/dm2 tout en filtrant continuellement le bain pour former ainsi un dépôt
<EMI ID=67.1>
(iv) Formation d'un dépôt d'alliage
On lave le moule ayant reçu ce dépôt avec de l'eau et on le soumet à un procédé de dépôt sans courant en le plongeant, à 72 [deg.]C pendant 9 heures, dans un bain contenant 30 g de chlorure de nickel/1, 15 g de sulfate de cobalt/1, 10 g d'hypophosphite de sodium/1, 5 g de borohydrure de sodium/1 et 65 g de citrate de sodium/1, ce bain ayant un pH de 10,afin de former, sur la première
<EMI ID=68.1>
titué de 84% en poids de nickel, de 11% en poids de cobalt, de 3% en poids de phosphore et de 2% en poids de bore.
Ensuite, de la même manière qu'à l'exemple 9, sur le dépôt d'alliage, on applique une couche oxydée.
On lave le moule avec de l'eau et on le sèche.
On élimine la composition de revêtement de la zone masquée. On traite six autres moules de la même manière.
On soumet ces moules à des essais en vue de déterminer les' propriétés, la durabilité et l'aspect de la surface des brames par coulée continue d'aciers à haute teneur en carbone à une vitesse de coulée de 1,2 m/minute. Le tableau 10 donne les résultats obtenus.
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<EMI ID=70.1>
<EMI ID=71.1>
Exemple 11
On usine huit moules analogues à ceux utilisés
à l'exemple 10 et on les soumet à un prétraitement de la même manière que celle décrite dans cet exemple. Sur les surfaces de base, on forme des premières et des deuxièmes couches ayant les compositions et les épaisseurs indiquées dans le tableau 11. Sur chaque deuxième couche, on forme, par électrolyse, une couche oxydée d'une épaisseur d'en-
<EMI ID=72.1>
On utilise ces moules pour la coulée continue d'aciers à haute teneur en carbone de la même manière qu'à l'exemple 10. Le tableau 11 ci-après donne les résultats obtenus.
<EMI ID=73.1>
<EMI ID=74.1>
REVENDICATIONS
1. Moule en cuivre ou en un alliage de cuivre
pour la coulée continue de l'acier, caractérisé en ce
qu'il comprend une surface intérieure rugueuse, un dépôt
de nickel, de cobalt ou de leur alliage formé sur la
surface intérieure, ainsi qu'un dépôt de chrome formé sur
le dépôt précité.
<EMI ID=75.1>