CA1202552A - Procede et dispositif de fabrication de rubans minces trempes par coulee sur un substrat defilant en continu et produits obtenus - Google Patents
Procede et dispositif de fabrication de rubans minces trempes par coulee sur un substrat defilant en continu et produits obtenusInfo
- Publication number
- CA1202552A CA1202552A CA000381699A CA381699A CA1202552A CA 1202552 A CA1202552 A CA 1202552A CA 000381699 A CA000381699 A CA 000381699A CA 381699 A CA381699 A CA 381699A CA 1202552 A CA1202552 A CA 1202552A
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- strip
- metal
- enclosure
- box
- impact
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C45/00—Amorphous alloys
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/005—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of wire
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
L'invention concerne un dispositif pour hypertremper un métal ou un alliage, ce dispositif comportant une bande (5, 16) défilant à grande vitesse au-dessous d'un orifice (4) d'éjection sous pression d'un métal ou d'un alliage à l'état fondu . En regard de l'une au moins des faces de ladite bande et au voisinage de la zone d'impact du métal ou de l'alliage fondu sur cette bande, est disposé au moins un caisson (7) comportant au moins un orifice (8) d'éjection d'un fluide avantageusement gazeux sous pression, de préférence à basse température, créant entre ledit caisson et ladite bande un coussin fluide qui la maintient en position sans frottement contre ledit caisson. Application à la réalisation de rubans métalliques vitreux.
Description
Z55i~
s PROCED~ ET DISPOSITIF D~ FABRICATION
DE RUBANS MINCES TREMPES PAR COULEE
SUR UN SUBSTRAT DEFILANT EN CONTINU
ET PRODUITS OBTENUS
L'inventlon concerne la fabrlcatlon de rubans minces par cou-lée et figeage brutal, sur un substrat froid d~filant en contlnu, a grande ~itesse. Elle intéresse en particulier l'obtentlon de matériaux m~talliques, à l'état vitreux, selon un processus gén~ralement désign~
par le terme d'hypertrempe~
On sait, en effet, que par refroidlssement à tr~s grande vitesse, de l'ordre de 106~C/seconde, de certains métaux ou d'alliages fondus, il est possible de conférer à ceux~ci une structure vitreuse, c'est-à-dire ne présentant aucun caractère crlstallin aux rayons X
( Les ve~res métalllque~ 9 Praveen Chandhari 9 Bill Giessen et David Turnbull, "Pour ~a science' Juin 1980, n~ 32, p. 68).
On ob~ient, en general, une telle &tructure amorphe en pro~e-tant un Jet de métal fondu, qui s'étale sous forme d'une couche tres mince, sur une surface refroidie, bGnne conductrice de la chaleur et se d~plaçant ~ grande vitesse.
Divers procédes de trempe sur des surfaces froides mobiles ont ~té proposés dans la technique (trempe à l'intérieur d'une roue, ~ur un tambour, sur un disque, entre deux rouleaux, etc.), le plus slm-ple et le plus couramment utilisé consistant à pro~eter un ~et de métal fondu sur la surface externe d'une roue métallique froide tournant à
grande vitesse. ~e métal fondu, é~ecté sous pression d'un creuset, for-me au contact de la roue un bulbe stationnaire, qui donne naissance à
un ruban métallique hypertrempé. Celui-ci, sous l'effet de la force centrifuge, se décolle de la roue froide et est é~ecté.
' ~2~
Les études effectuees sur ces dif~érents types de procédé6 ont montre l'influence sur la qualité des bords et l'état de surface du ruban de la couche limite gazeuse au contact de la ~urface froide.
Les études on~ condult ~ proposer d'opérer sous atmo6phère S contrôlée et notamment SOU6 faible pression, en disposant l'ensemble de l'appareillage dans une enceinte close. Un inconvénient maJeur de cette technique réslde toutefois dans le volume de l'enceinte à réallser, en particulier dans le cas d'une mise en oeuvre du procédé à l'échelle industrielle. En outre, dans le cas de mise en oeuvre sous vide, le procédé ne peut être appliqué qu'en discontinu, le vide devant être rompu à chaque fois que l'on désire récupérer le ruban produit. De plus, on a constaté que, dans le procédé d'hypertrempe sur roue, le dé-collement du ruban se produit plus rapidement lorsque l'on opère sous vide que lorsque le procédé est conduit à l'air libre9 et que la trempe est moins énergique.
On pourralt, bien entendu, dans l'hypertrempe sous vide sur roue, envisager d'effectuer en continu la sortie du ruban hors de l'en-ceinte, mais il est difficile d'adapter à une roue tournant à grande vitesse une enceinte permettant de conserver en permanence un vide sa~isfaisant, tout en autorlsant la sortie du ruban à l'air libre, d~autant que le décollement du ruban métallique de la roue est un phé-nomène instable.
Ce serieux inconvénientS tout spécialement, a conduit à re-chercher une technique d~hypertrempe sous atmosphère contrôlée ne fai-sant pas intervenir la force centrifuge et, dans ce but, à faire appelau processus d'hypertrempe sur bande mobile; defilant ~ grande vitesse sous le ~et de métal fondu. Cette m~thode, de principe connu en soi, présente des inconvénients notables, parmi lesquels on peut no~amment mentionner les vibrations de la bande support, et plus généralement l'insuffisante precision de son positionnement, résultant en partlcu-lier de son en~ra~nement Rar poulies tournant ~ grande vitesse, la dif-ficult~ de refroidir efficacement la bande~ et une plus grande complexité de mise en oeuvre que l'hypertrempe sur roue.
La présente invention vise à surmonter ces difficultés d'em-35 ploi du processus d'hypertrempe sur bande mobile, en vue notamment dele mettre en oeuvre 80US atmosph~re contr81ee, éventuellement sous pression réduite. Elle permet d'effectuer un positionnement précis de la bande mobile, et de rendre négligeable ses vibrations, tout en assu-rant au moins en partie son refroidissement, en disposant en regard ~zss~
d'au moins l'une des faces de cette bande un caisson comportant un ou plusleurs orifices (trous, fentes, etc...), par lesquels un flulde sous presslon, de préférence un gaz à basse température, est é~ecté en di-rection de la bande, en vue de réallser, entre celle-ci et le caisson, un coussin fluide qui ~a maintient sans frottement sur ledit caisson, tout en assurant son refroldlssement, notamment par formation d'un coussin fluide faisant appel à l'effet Coanda. Cet effet est décrit par exemple dans un article de Science et Vie d'août 1974, pp. 68-73 (publ. Excelsior Publications 5, rue de la Baume Paris 8e).
L'invention a par conséquent pour objet un dispositif pour hypertremper un métal ou un alliage, lors de sa mise en forme de ruban mince, ce dlspositif comportant une bande défilant ~ grande vltesse au-dessous d'un orifice d'~ection sous pression d'un m~tal ou d'un allia-ge à ltétat fondu et étant caractérisé en ce que, en regard de l'une au moins des faces de ladite bande et au volsinage de la zone d'impact du métal ou de l'alliage fondu sur cette bande, est disposé au moins un caisson comportant au molns un orifice d'é~ection d'un fluide sous pression, de préférence ~ basse température, cr~ant entre ladite bande et le caisson un coussin fluide qui la maintient sans frottement sur ledit caisson.
De pr~férence, un calsson est disposé en amont de la zone d'impact du métal fondu, et il peut être situé avantageusement en re-gard de la face d'impact, notamment dans le cas où on désire modifier la nature du gaz de la couche limite dans ladite zone.
Les orifices d'éjection du fluide sous pression pourront être constl~ués de fentes rectilignes ou de trous de petites dimensions, éventuellement alignés suivant une ou plusieurs rang~es.
De façon usuelle, ladite bande sera constituée par un ruban métallique continu entra~ne par un organe moteur tel qu'un tambour ou une poulie et passant sur un ou plusieurs organes de renvoi. Avanta-geusement, les organes de renvoi seront constitués par des caissons courbes fixes comprenant un ou plusieurs orifices d'é~ection d'un gaz sous pression, de préférence à basse température, créant sous ladite bande un coussin de gaz à effet Coanda, qui la main~ient ~ distance fixe dudi~ caisson.
Dans une forme avantageuse de réalisation du dispositif selon l'invention, celui-ci comportera, en aval de la zone d'impac~ du métal fondu et en regard de la face opposée à la face d'impact, un oalsson à
effet Coanda, de préférence concave, disposé de te~le manière que la , :lZ~S~;~
bande mobile suive, a la sulte de l'lmpact du métal liquide, une por-tion de tra~et présentant une courbure correspondant à une concavité de la face d'impact de ladite bande, et tendant ainsi, par effet d'iner-tie, à maintenir le ruban en contact intime avec la bande.
Ain6i qu'il a été indique ci-dessus, le disposltif d'hyper-trempe conforme à l'invention se prête particulièrement bien à une hy-pertrempe en contlnu sous atmosphere contrôlée, et en particulier sous pression réduite. Dans cette application, conformémen~ à l'invention, le dispositif d'hypertrempe comporte une enceinte dans laquelle est disposé l'orif~ce d'é~ection sous pression du métal ou de l'alliage fondu et que traverse en continu ladite bande. Une fente d'entrée et une porte de sortie sont prévues pour le passage de la bande, dans la-dite enceinte, ainsi qu'au moins un orifice pour le contrôle de l'atmosphère, susceptible notamment de servir de prise de vide pour le travail sous pression réduite~
Bien entendul il n'est généralement pas souhaitable que les orifices dléjection de gaz du coussin à effet Coanda débouchent à
l'intérieur de l'enceinte, et cette eventualité est même pra~iquement exclue lorsque l'installation est utilisée sous presslon réduite. Dans cette hypothese, il est souhaitable qu'un coussin à effet Coanda soit disposé sous la bande en aval de l'enceinte et aussi près que possible de la porte de sortle pour éviter le frottement de la face sup~rieure de la bande contre la porte de sortie, et il est avantageux qu'un se-cond coussin soit disposé en amont de l'enceinte et aussi près que pos-sible de la fente d'entrée.
Cette fente d'entrée, qui vise seulement à permettre le librepassage de la bande-support, de section et de position bien définies, peut être réalls~e sous la forme de divers dispositifs de l'art connu, tels que ~oints, sas ou chambres intermédiaires, qui maintiennent à un faible niveau l'entrée d'air ~ l'interieur de l'enceinte~
La porte de sortie est de réalisation plus délicate, car elle ~oit permettre non seulement le passage de la bande-support, mais éga-lement celui du ruban fabriqué à l'lntérieur de l'enceinte. En particulier, lorsque l'enceinte est placée sous pression réduite, du fait du ~eu a prévoir nécessairement au-dessus de la bande pour la sor-tie du ruban, il se produit un flux gazeux, provenant de l'extérieur de l'enceinte, qui a tendance à décoller le ruban de la bande et à s'op-poser à sa sortie, et donc à sa récupération. Cependant, les essais ont montré que la difficulté est surmontée lorsque la distance entre la zo-l~Z55i~
ne d'impact et la sortie est lnférieure ~ une valeur critique. Celle-ci est géneralement assez faible, de l'ordre du centimètre, et semble cor-respondre à la zone o~ 1P ruban est encore suffisamment chaud pour ad-h~rer à la bande.
En outre, pour évlter que le flux gazeux provenant de l'exté-rieur de l'enceinte par la porte de sortie ne vienne perturber le ~et de métal fondu, le bulbe qui se forme lors de son impact sur la bande, et l'étalement et le refroidissement du ruban, 11 est souhaitable que la ou les prises de vide de l'enceinte soient disposées au voisinage lmmédiat de la porte de sor~ie. De préférence, ces prises de vide sont disposées, par palres identiques, symétriquement par rapport à la bande support, et ~ proximité de ses bords.
Dans la pratique, le maintien au-dessous d'une valeur criti-que maximale de la distance entre la zone d'impact Pt la sortie est rendue difficile du fait de l'encombrement de certains organes~ et no-tamment du creuset contenant le métal fondu et de ses moyens de chauf-fage, à disposer dans ce~te région de l'enceinte.
Pour remédier à cette difficulté, on peut utiliser une struc-ture à porte de sortie décalee vers llin~érieur de l'enceinte, de pr~-férence amovible et ineerchangeable, de manière à permettre d'adapterfacilement le dispositif aux conditions de travail choisies : dimen-sions et vitesse de la bande, nature de l'alliage, et température de mise en oeuvre, largeur de ruban...
Les essais ont montré, en outre9 qu'~l existe un mode d'exé-cution avantageux susceptible de s'accomoder de l~encombrement des di~-férents organes, dont certains sont à haute température, situés ~
l'intérieur de l'enceinte dans la zone de sortie. Il est apparu, en effet, que l'élaboration du ruban et sa sortie hors de l'enceinte sous pression réduite se font également dans ds bonnes conditions, même si la distance entre la zone d'impact et la paroi aval de llenceinte est assez grande, lorsqu'on dispose9 au-dessus et à très faible distance du ruban supporté par la bande, une pièce en forme d'auvent présentant une surface sensiblement parallèle à celui-ci, et le recouvrant~ ~ partir d'une d~stance de la zone d'impact au plus égale à la distance critique définie précédemment, ~usqu'à la sortie.
L'emploi de tels auvents est par~iculierement avantageux, car il permet de placer les prises de vide latérales, situ~es au voislnage de la sortie et de part et d'autre de 18 bande, en communication tres directe avec la fente par laquelle le ruban sort de l'enceinte.
~ )ZS5;~
Les essais effectués sous pression réduite avec un tel dispo-8iti~ se sont rév~l~es parfaitement 6atisfaisants, car on constate que le ruban de verre metalllque qui se forme au contact de la bande reste collé à cel~e-ci sur une distance suffisante pour permettre de l'extraire de la bo~te à vide, afin de pouvolr le récupérer ensuite en continu9 par éjection centrifuge par exemple.
Les dessins annexés représentent des formes de mise en oeuvre de l'invention, qui vont maintenant etre décrites plus en dé~ail. Sur ces dessins :
- la figure 1 est une vue schématique illustrant un disposi-tif d'hypertrempe conforme à l'invention équipé d'un caisson a effet Coanda disposé au-dessous de la bande mobile ;
- les figure~ 2 a 5 représentent diverses variantes d'un tel caisson ;
- la figure 6 est une vue sch~matique d'un dispositif confor-me à l'invention pour l'hypertrempe d'un métal ou d'un alliage sous at-mosphère controlée ;
- la figure 7 est une vue schématique partielle, depuis l'in-térieur de l'enceinte, mon~rant une porte de sortie décal~e, pour tra-vail sous pression redui~e et les prises de vide prévues à proximité ;
- la figure 8 est une vue similaire montrant une structure de sortie sous auvent ;
- la figure 9 est une vue schématique avec arrachement, mon-trant un organe de renvoi courbe fixe ~ effet Coanda pour la bande mobile ;
- la figure 10 est une vue de détail éclatée ~ontrant des formes simples de pièces d'entrée et de sortie de l'encelnte.
On se référera d'abord à la figure 19 sur laquelle on voit un creuset 1, entouré extérieurement par un solénoide 2, permettant de chauffer ~usqu'à une tempérsture supérieure à la température de fusion le m~tal 3 contenu dans le creuset 1. Le métal fondu peut être éjecté
sous pression par une buse 4 en direction d'une bande ~étallique S, en-trafnée à 8rande vitesse par des moyens non représentés au-dessous de la buse 4. Au contact de la bande 5, le métal fondu subit une hyper-trempe et se fige pour former un ruban m~tallique 6 à l'état vitreux,qui adhère à la bande 5 et qui est entrafné par celle-ci.
Conformément à l'invent~on, un caisson 7, perc~ de trous 8 dispos~s suivant la ligne médiane de la bande 5 (~igure 2), est disposé
au-dessous de celle-ci, et un gaz sous pression (air, hélium, azote ou 5i5;Z
autre), de pref~rence à basse température, est projet~ par les trous 8 en diraction de la bande 5, de manière ~ former BOU9 cette bande un cou~sin gazeux, qui l'applique, en quelque sorte, contre le caisson 7, par effet Coanda. Le coussin ga~eux guide cette bande dans son défile-ment à grande vitesse SOU8 la buse 4 et supprime ainsi ses vibrations,notamment celles qui proviennent du dispositif d:entrafnement. Il con-tribue aussi au refroidissement de la bande 5, pour évacuer les calo-ries apport~es par le métal en fusion.
On peut, bien entendu, utiliser une plurallté de caissons 9 percés de trous 10 alignés parallèlement à la direction d'avancement de la bande 5 (figure 3) ou des cai~sons l1, munis d'orifices 129 disposés perpendiculairement ~ la bande 5 (figure 4).
On peut également utillser des plots 13, munis d'orifices 14 (figure 5~ éventuellement disposés en quinconce.
Ainsi qu'il a été indiqué ci-dessus, le dispositif conforme à
l'invention convient particulierement bien à une hypertrempe effectuée sous pression réduite ou sous tout autre atmosphère contrôlée.
La figure 6 illustre une telle application. La bande mobile 16, entrainée par une poulie 17, passe sur deux poulies de renvoi, l'une flxe 18, l'autre 19 montée sur un tendeur l9a. ~lle traverse une enceinte 20 dont la partie inférieure est constituée par la platine d'un caisson refroidi 21, comportant des orifices, alimentés en fluide sous pression, formant le coussin ga7eux a effet Coanda. Ces orifices, disposés ~ous la bande 16 uniquement en amon~ et en aval de l'emprise de l'enceinte 20, ne sont pas visibles sur la figure.
Dans le cas du dessin, l'enceinte 20 comporte une ossa~ure 22, munie latéralement de parois transparentes 23, permettant d'obser-ver les opérations. Dans l'enceinte 209 comme précédemment, est d1sposé
un creuset 24, entouré d'un soléno~de 25, qui permet de fondre le métal ou alliage contenu dans le creuset.
L'enceinte 20 comporte, pour le passage de la bande 16, un orifice d'entrée 26a (figure 6), obturé par une pièce amovlble 26b (figure l0) dont la face inférieure, qui comporte une rainure de lar-geur et de profondeur adaptée, avec un l~ger jeu9 aux dimensions de la bande 16, s'applique sur le caisson support 219 et un oriflce de sortie 27a (figure 6), obturé par une porte 27b (figure 10), ~galement montée sur le caisson de maniere ~ laisser le passage de la bande et du ruban.
Des variantes am~lior~es de porte de sortie sont décrites ci-après.
~lZ~55~
La flgure 7 montre une forme d'exécution d'une porte de sor-tie selon l'invention, présentant un tunnel ~ ouverture d~calée vers l'intérieur de l'enceinte. Ce tunnel appartient a une piece amovible en ~orme de corni~re possédant, d'une part, une aile 28, sensiblement pa-rallèle au caisson-support 7 et reposant sur lui par ses deux flancs 29, e~ dont la face inférieure présente une gorge de profil adapté ~ la section de la bande 16 et à celle du ruban 6 et, d'autre part, une aile 30a, dispos~e de même façon que la porte 27b de la figure 10, dont la face tournée vers l'intérieur de la cornière est rectifiée pour s'ap-pliquer de manière ~tanche sous l'effet de la dépression r~gnant dansl'enceinte, contre la paroi extérieure 22 de l'enceinte, elle-même rec-tiflée sur sa surface en contact avec l'aile 30a. Du fait de son carac-tère amovible, cette porte de sortie a pour avanta~e de s'adapter aisément à des changemen~s de conditions de travail, sans exiger d'au-tre modifica~ion de l'essentiel du dispositif, e~ d'éviter un blocagede la bande gr~ce ~ sa liberté de débattement, en cas d'lncident de fonctionnement.
Dans la variante comportant un auvent représentée par la fi-gure 8, la forme générale de la pièce amovible est voisine de celle de la figure 7, avec une aile 30b appliquée sur la paroi 22. Son aile 31 ne comporte toutefois pas de flancs en contact avec le caisson 7, mais affecte la forme d'une plaque dont la face inférieure est plane, sensi-blement parallèle au ruban et située à falble dlstance de celui-ci L'angle de la cornière peut avantageuse~ent être légèrement inferieur à
90~, par exemple de l'ordre de B5 à 88~.
Sur les figures 7 et 8, on a repéré par la lettre I les zones d'impact de l'alliage fondu sur la bande 16, et par la lettre S les points o~ le ruban 6 s'engage sous les ailes 28 et 31 des portes de sortie, c'est-à-dire en fait les seulls internes desdites portes. Selon l'invention, les distances IS doivent etre inférieures à une distance critique qui dépend des conditions de travail.
L'enceinte 20 est naturellement ~quip~e de prises de vide 32, au nombre de deux, disposées latéralement par rapport à la bande 16, dans le cas des figures 7, 89 et 10. Ainsi qu'il a ~té indiqué ci-des~us, les orifices 32 doivent etre disposés aussi près que possiblede la porte de l'enceinte.
Il a été également constaté que les meilleurs résultats sont obtenus lorsque le jet de métal fondu est incliné par rapport ~ la ban-de 16, d'un angle de 60~ par exemple. Dans ces conditions, le ruban mé-55;~
tallique ~e forme sur la bande 16 avec de moindres risques depro~ection, sur les côtés et vers l'arrière, de gouttes de métal fondu.
Avantageusement, comme on l'a dé~ indiqu~, on peut substi-tuer aux poulies de renvoi 18 et 19 des organes de renvoi courbes fixes 33, convexes (figure 9), ou concaves percés d'orifices 34 d'éJection d'un gaz sous pression, de préférence à basse température, qui appll-quent par effet Coanda la bande 16 contre l'organe 33. On évite alnsl toute friction de la bande contre les organes de renvoi, ce qui contri-bue ~ limiter les vibratlons et à refroldir la bande 16.
Un exemple de fonctionnement va être décrit maintenantO Il utilise un dispositif comprenant une bande sans fin en acier, d'environ 4 mètres de long, et de section 16 mm x 1 mm, susceptible d'être en-tra~née ~ une vitesse compri~e en O et 3000 m/minute, glissant ~ur un caisson-support plan de 10 cm de largeur et 50 cm de longueur 9 qui com-porte des oriflces d'éjection de gaz sous pression, de 1,5 ~m de diamè-tre et distants de 2 cm. Ces orifices sont disposés selon l'axe de la bande~ sur toute la longueur du caisson, sauf au droit de l'enceinte et des pl~ces d'entrée et de sortie9 c'est-à-dire sur environ 15 cm. On a utilisé des creusets 24, percés d'un orifice de diamètre variant entre 0,3 et 0,8 mm, distant d'environ 5 mm de la bande~ et disposés de telle sorte que le jet de métal fondu fasse un angle de 60~ avec celle-ci.
Une pompe à vide de 1,5 KW permet d'obtenir sans peine une pression ab-solue dans l'enceinte de 0,05 bar. La surpression d'éjection d'un métal fondu au travers de l'orifice permet de régler le débit et a été choi-sie pour ces essals de l'ordre de 0,5 à 1 bar.
Les dispositifs de l'invention permettent l'obtention de ver-res métalliques, notamment avec des allia'ges du type AX~Bl_X où A est constitue d'un ou plusieurs métaux de transition (Fe~ Cr, Ni, Mn, Co, etc.), et B d'un ou plusieurs métalloTdes (P, C~ Si, B, atc.)9 et où 2, qui est la fraction atomique de A, est de l'ordre de 0,80 Ces alliages sont connus pour donner, par trempe bru~ale9 des produits ~ tat vitreux.
Les meilleurs résultats ont ~té obtenus SOU6 pression rédui-te, par exemple de l'ordre de 0,05 bar, notamment à l'aide des disposi-tifs illustrés par les figures 7 et 8.
Pour des vitesses de bande de 1000 ~ 3000 m/minute, et avecune distance IS inférieure à une valeur critique va~iant entre lO et 20 mm et une longueur de tunnel ou d'auvent de l'ordre de 5 cm, on a pu obtenir avec ces alliages des rubans de 1 à 7 mm de largeur, et de 30 à
, ~
100 ~m d'épalsseur ; Ces rubans pr~sentaient des bords réguliers et des faces planes, quàlites qu'on peut attribuer au travail 60US vide. De plus, le~ produits obtenus présentaient une ductllit~ plus élevée que celle des rubans de même nature, qui sont fabriqués SOU6 vide dans des enceintes entièrement closes. Cet avantage semble attribuable à la sor~
tie très rapide du ruban hors de l'enceinte sous pression réduite, qui permet une trempe plus efflcace, voisine de celle qu'on obtient par trempe en atmosphere non raréfiee, grâce à une augmentatlon de la vi-tesse de refroidissement de l'alliage métallique dans la zone de tempé-rature située au-dessus de la température dite de vitrification.
La présente invention a ainsi ~galement pour objet un procédé
de fabrication de rubans minces métalliques par projection d'un jet de métal ou d'alliage fondu sur un ~ub~trat froid se déplaçant à grande vi~esse, dans lequel l'impact du ~et et le formage du ruban, au contact du substrat, sont effectu~s dans une atmosphère sous presslon rédulte, et dans lequel, avant que sa température n'atteigne la temperature de vitrification dudi~ alliage m~tallique, le ruban est amené dans une at-mosphère de pression supérieure.
s PROCED~ ET DISPOSITIF D~ FABRICATION
DE RUBANS MINCES TREMPES PAR COULEE
SUR UN SUBSTRAT DEFILANT EN CONTINU
ET PRODUITS OBTENUS
L'inventlon concerne la fabrlcatlon de rubans minces par cou-lée et figeage brutal, sur un substrat froid d~filant en contlnu, a grande ~itesse. Elle intéresse en particulier l'obtentlon de matériaux m~talliques, à l'état vitreux, selon un processus gén~ralement désign~
par le terme d'hypertrempe~
On sait, en effet, que par refroidlssement à tr~s grande vitesse, de l'ordre de 106~C/seconde, de certains métaux ou d'alliages fondus, il est possible de conférer à ceux~ci une structure vitreuse, c'est-à-dire ne présentant aucun caractère crlstallin aux rayons X
( Les ve~res métalllque~ 9 Praveen Chandhari 9 Bill Giessen et David Turnbull, "Pour ~a science' Juin 1980, n~ 32, p. 68).
On ob~ient, en general, une telle &tructure amorphe en pro~e-tant un Jet de métal fondu, qui s'étale sous forme d'une couche tres mince, sur une surface refroidie, bGnne conductrice de la chaleur et se d~plaçant ~ grande vitesse.
Divers procédes de trempe sur des surfaces froides mobiles ont ~té proposés dans la technique (trempe à l'intérieur d'une roue, ~ur un tambour, sur un disque, entre deux rouleaux, etc.), le plus slm-ple et le plus couramment utilisé consistant à pro~eter un ~et de métal fondu sur la surface externe d'une roue métallique froide tournant à
grande vitesse. ~e métal fondu, é~ecté sous pression d'un creuset, for-me au contact de la roue un bulbe stationnaire, qui donne naissance à
un ruban métallique hypertrempé. Celui-ci, sous l'effet de la force centrifuge, se décolle de la roue froide et est é~ecté.
' ~2~
Les études effectuees sur ces dif~érents types de procédé6 ont montre l'influence sur la qualité des bords et l'état de surface du ruban de la couche limite gazeuse au contact de la ~urface froide.
Les études on~ condult ~ proposer d'opérer sous atmo6phère S contrôlée et notamment SOU6 faible pression, en disposant l'ensemble de l'appareillage dans une enceinte close. Un inconvénient maJeur de cette technique réslde toutefois dans le volume de l'enceinte à réallser, en particulier dans le cas d'une mise en oeuvre du procédé à l'échelle industrielle. En outre, dans le cas de mise en oeuvre sous vide, le procédé ne peut être appliqué qu'en discontinu, le vide devant être rompu à chaque fois que l'on désire récupérer le ruban produit. De plus, on a constaté que, dans le procédé d'hypertrempe sur roue, le dé-collement du ruban se produit plus rapidement lorsque l'on opère sous vide que lorsque le procédé est conduit à l'air libre9 et que la trempe est moins énergique.
On pourralt, bien entendu, dans l'hypertrempe sous vide sur roue, envisager d'effectuer en continu la sortie du ruban hors de l'en-ceinte, mais il est difficile d'adapter à une roue tournant à grande vitesse une enceinte permettant de conserver en permanence un vide sa~isfaisant, tout en autorlsant la sortie du ruban à l'air libre, d~autant que le décollement du ruban métallique de la roue est un phé-nomène instable.
Ce serieux inconvénientS tout spécialement, a conduit à re-chercher une technique d~hypertrempe sous atmosphère contrôlée ne fai-sant pas intervenir la force centrifuge et, dans ce but, à faire appelau processus d'hypertrempe sur bande mobile; defilant ~ grande vitesse sous le ~et de métal fondu. Cette m~thode, de principe connu en soi, présente des inconvénients notables, parmi lesquels on peut no~amment mentionner les vibrations de la bande support, et plus généralement l'insuffisante precision de son positionnement, résultant en partlcu-lier de son en~ra~nement Rar poulies tournant ~ grande vitesse, la dif-ficult~ de refroidir efficacement la bande~ et une plus grande complexité de mise en oeuvre que l'hypertrempe sur roue.
La présente invention vise à surmonter ces difficultés d'em-35 ploi du processus d'hypertrempe sur bande mobile, en vue notamment dele mettre en oeuvre 80US atmosph~re contr81ee, éventuellement sous pression réduite. Elle permet d'effectuer un positionnement précis de la bande mobile, et de rendre négligeable ses vibrations, tout en assu-rant au moins en partie son refroidissement, en disposant en regard ~zss~
d'au moins l'une des faces de cette bande un caisson comportant un ou plusleurs orifices (trous, fentes, etc...), par lesquels un flulde sous presslon, de préférence un gaz à basse température, est é~ecté en di-rection de la bande, en vue de réallser, entre celle-ci et le caisson, un coussin fluide qui ~a maintient sans frottement sur ledit caisson, tout en assurant son refroldlssement, notamment par formation d'un coussin fluide faisant appel à l'effet Coanda. Cet effet est décrit par exemple dans un article de Science et Vie d'août 1974, pp. 68-73 (publ. Excelsior Publications 5, rue de la Baume Paris 8e).
L'invention a par conséquent pour objet un dispositif pour hypertremper un métal ou un alliage, lors de sa mise en forme de ruban mince, ce dlspositif comportant une bande défilant ~ grande vltesse au-dessous d'un orifice d'~ection sous pression d'un m~tal ou d'un allia-ge à ltétat fondu et étant caractérisé en ce que, en regard de l'une au moins des faces de ladite bande et au volsinage de la zone d'impact du métal ou de l'alliage fondu sur cette bande, est disposé au moins un caisson comportant au molns un orifice d'é~ection d'un fluide sous pression, de préférence ~ basse température, cr~ant entre ladite bande et le caisson un coussin fluide qui la maintient sans frottement sur ledit caisson.
De pr~férence, un calsson est disposé en amont de la zone d'impact du métal fondu, et il peut être situé avantageusement en re-gard de la face d'impact, notamment dans le cas où on désire modifier la nature du gaz de la couche limite dans ladite zone.
Les orifices d'éjection du fluide sous pression pourront être constl~ués de fentes rectilignes ou de trous de petites dimensions, éventuellement alignés suivant une ou plusieurs rang~es.
De façon usuelle, ladite bande sera constituée par un ruban métallique continu entra~ne par un organe moteur tel qu'un tambour ou une poulie et passant sur un ou plusieurs organes de renvoi. Avanta-geusement, les organes de renvoi seront constitués par des caissons courbes fixes comprenant un ou plusieurs orifices d'é~ection d'un gaz sous pression, de préférence à basse température, créant sous ladite bande un coussin de gaz à effet Coanda, qui la main~ient ~ distance fixe dudi~ caisson.
Dans une forme avantageuse de réalisation du dispositif selon l'invention, celui-ci comportera, en aval de la zone d'impac~ du métal fondu et en regard de la face opposée à la face d'impact, un oalsson à
effet Coanda, de préférence concave, disposé de te~le manière que la , :lZ~S~;~
bande mobile suive, a la sulte de l'lmpact du métal liquide, une por-tion de tra~et présentant une courbure correspondant à une concavité de la face d'impact de ladite bande, et tendant ainsi, par effet d'iner-tie, à maintenir le ruban en contact intime avec la bande.
Ain6i qu'il a été indique ci-dessus, le disposltif d'hyper-trempe conforme à l'invention se prête particulièrement bien à une hy-pertrempe en contlnu sous atmosphere contrôlée, et en particulier sous pression réduite. Dans cette application, conformémen~ à l'invention, le dispositif d'hypertrempe comporte une enceinte dans laquelle est disposé l'orif~ce d'é~ection sous pression du métal ou de l'alliage fondu et que traverse en continu ladite bande. Une fente d'entrée et une porte de sortie sont prévues pour le passage de la bande, dans la-dite enceinte, ainsi qu'au moins un orifice pour le contrôle de l'atmosphère, susceptible notamment de servir de prise de vide pour le travail sous pression réduite~
Bien entendul il n'est généralement pas souhaitable que les orifices dléjection de gaz du coussin à effet Coanda débouchent à
l'intérieur de l'enceinte, et cette eventualité est même pra~iquement exclue lorsque l'installation est utilisée sous presslon réduite. Dans cette hypothese, il est souhaitable qu'un coussin à effet Coanda soit disposé sous la bande en aval de l'enceinte et aussi près que possible de la porte de sortle pour éviter le frottement de la face sup~rieure de la bande contre la porte de sortie, et il est avantageux qu'un se-cond coussin soit disposé en amont de l'enceinte et aussi près que pos-sible de la fente d'entrée.
Cette fente d'entrée, qui vise seulement à permettre le librepassage de la bande-support, de section et de position bien définies, peut être réalls~e sous la forme de divers dispositifs de l'art connu, tels que ~oints, sas ou chambres intermédiaires, qui maintiennent à un faible niveau l'entrée d'air ~ l'interieur de l'enceinte~
La porte de sortie est de réalisation plus délicate, car elle ~oit permettre non seulement le passage de la bande-support, mais éga-lement celui du ruban fabriqué à l'lntérieur de l'enceinte. En particulier, lorsque l'enceinte est placée sous pression réduite, du fait du ~eu a prévoir nécessairement au-dessus de la bande pour la sor-tie du ruban, il se produit un flux gazeux, provenant de l'extérieur de l'enceinte, qui a tendance à décoller le ruban de la bande et à s'op-poser à sa sortie, et donc à sa récupération. Cependant, les essais ont montré que la difficulté est surmontée lorsque la distance entre la zo-l~Z55i~
ne d'impact et la sortie est lnférieure ~ une valeur critique. Celle-ci est géneralement assez faible, de l'ordre du centimètre, et semble cor-respondre à la zone o~ 1P ruban est encore suffisamment chaud pour ad-h~rer à la bande.
En outre, pour évlter que le flux gazeux provenant de l'exté-rieur de l'enceinte par la porte de sortie ne vienne perturber le ~et de métal fondu, le bulbe qui se forme lors de son impact sur la bande, et l'étalement et le refroidissement du ruban, 11 est souhaitable que la ou les prises de vide de l'enceinte soient disposées au voisinage lmmédiat de la porte de sor~ie. De préférence, ces prises de vide sont disposées, par palres identiques, symétriquement par rapport à la bande support, et ~ proximité de ses bords.
Dans la pratique, le maintien au-dessous d'une valeur criti-que maximale de la distance entre la zone d'impact Pt la sortie est rendue difficile du fait de l'encombrement de certains organes~ et no-tamment du creuset contenant le métal fondu et de ses moyens de chauf-fage, à disposer dans ce~te région de l'enceinte.
Pour remédier à cette difficulté, on peut utiliser une struc-ture à porte de sortie décalee vers llin~érieur de l'enceinte, de pr~-férence amovible et ineerchangeable, de manière à permettre d'adapterfacilement le dispositif aux conditions de travail choisies : dimen-sions et vitesse de la bande, nature de l'alliage, et température de mise en oeuvre, largeur de ruban...
Les essais ont montré, en outre9 qu'~l existe un mode d'exé-cution avantageux susceptible de s'accomoder de l~encombrement des di~-férents organes, dont certains sont à haute température, situés ~
l'intérieur de l'enceinte dans la zone de sortie. Il est apparu, en effet, que l'élaboration du ruban et sa sortie hors de l'enceinte sous pression réduite se font également dans ds bonnes conditions, même si la distance entre la zone d'impact et la paroi aval de llenceinte est assez grande, lorsqu'on dispose9 au-dessus et à très faible distance du ruban supporté par la bande, une pièce en forme d'auvent présentant une surface sensiblement parallèle à celui-ci, et le recouvrant~ ~ partir d'une d~stance de la zone d'impact au plus égale à la distance critique définie précédemment, ~usqu'à la sortie.
L'emploi de tels auvents est par~iculierement avantageux, car il permet de placer les prises de vide latérales, situ~es au voislnage de la sortie et de part et d'autre de 18 bande, en communication tres directe avec la fente par laquelle le ruban sort de l'enceinte.
~ )ZS5;~
Les essais effectués sous pression réduite avec un tel dispo-8iti~ se sont rév~l~es parfaitement 6atisfaisants, car on constate que le ruban de verre metalllque qui se forme au contact de la bande reste collé à cel~e-ci sur une distance suffisante pour permettre de l'extraire de la bo~te à vide, afin de pouvolr le récupérer ensuite en continu9 par éjection centrifuge par exemple.
Les dessins annexés représentent des formes de mise en oeuvre de l'invention, qui vont maintenant etre décrites plus en dé~ail. Sur ces dessins :
- la figure 1 est une vue schématique illustrant un disposi-tif d'hypertrempe conforme à l'invention équipé d'un caisson a effet Coanda disposé au-dessous de la bande mobile ;
- les figure~ 2 a 5 représentent diverses variantes d'un tel caisson ;
- la figure 6 est une vue sch~matique d'un dispositif confor-me à l'invention pour l'hypertrempe d'un métal ou d'un alliage sous at-mosphère controlée ;
- la figure 7 est une vue schématique partielle, depuis l'in-térieur de l'enceinte, mon~rant une porte de sortie décal~e, pour tra-vail sous pression redui~e et les prises de vide prévues à proximité ;
- la figure 8 est une vue similaire montrant une structure de sortie sous auvent ;
- la figure 9 est une vue schématique avec arrachement, mon-trant un organe de renvoi courbe fixe ~ effet Coanda pour la bande mobile ;
- la figure 10 est une vue de détail éclatée ~ontrant des formes simples de pièces d'entrée et de sortie de l'encelnte.
On se référera d'abord à la figure 19 sur laquelle on voit un creuset 1, entouré extérieurement par un solénoide 2, permettant de chauffer ~usqu'à une tempérsture supérieure à la température de fusion le m~tal 3 contenu dans le creuset 1. Le métal fondu peut être éjecté
sous pression par une buse 4 en direction d'une bande ~étallique S, en-trafnée à 8rande vitesse par des moyens non représentés au-dessous de la buse 4. Au contact de la bande 5, le métal fondu subit une hyper-trempe et se fige pour former un ruban m~tallique 6 à l'état vitreux,qui adhère à la bande 5 et qui est entrafné par celle-ci.
Conformément à l'invent~on, un caisson 7, perc~ de trous 8 dispos~s suivant la ligne médiane de la bande 5 (~igure 2), est disposé
au-dessous de celle-ci, et un gaz sous pression (air, hélium, azote ou 5i5;Z
autre), de pref~rence à basse température, est projet~ par les trous 8 en diraction de la bande 5, de manière ~ former BOU9 cette bande un cou~sin gazeux, qui l'applique, en quelque sorte, contre le caisson 7, par effet Coanda. Le coussin ga~eux guide cette bande dans son défile-ment à grande vitesse SOU8 la buse 4 et supprime ainsi ses vibrations,notamment celles qui proviennent du dispositif d:entrafnement. Il con-tribue aussi au refroidissement de la bande 5, pour évacuer les calo-ries apport~es par le métal en fusion.
On peut, bien entendu, utiliser une plurallté de caissons 9 percés de trous 10 alignés parallèlement à la direction d'avancement de la bande 5 (figure 3) ou des cai~sons l1, munis d'orifices 129 disposés perpendiculairement ~ la bande 5 (figure 4).
On peut également utillser des plots 13, munis d'orifices 14 (figure 5~ éventuellement disposés en quinconce.
Ainsi qu'il a été indiqué ci-dessus, le dispositif conforme à
l'invention convient particulierement bien à une hypertrempe effectuée sous pression réduite ou sous tout autre atmosphère contrôlée.
La figure 6 illustre une telle application. La bande mobile 16, entrainée par une poulie 17, passe sur deux poulies de renvoi, l'une flxe 18, l'autre 19 montée sur un tendeur l9a. ~lle traverse une enceinte 20 dont la partie inférieure est constituée par la platine d'un caisson refroidi 21, comportant des orifices, alimentés en fluide sous pression, formant le coussin ga7eux a effet Coanda. Ces orifices, disposés ~ous la bande 16 uniquement en amon~ et en aval de l'emprise de l'enceinte 20, ne sont pas visibles sur la figure.
Dans le cas du dessin, l'enceinte 20 comporte une ossa~ure 22, munie latéralement de parois transparentes 23, permettant d'obser-ver les opérations. Dans l'enceinte 209 comme précédemment, est d1sposé
un creuset 24, entouré d'un soléno~de 25, qui permet de fondre le métal ou alliage contenu dans le creuset.
L'enceinte 20 comporte, pour le passage de la bande 16, un orifice d'entrée 26a (figure 6), obturé par une pièce amovlble 26b (figure l0) dont la face inférieure, qui comporte une rainure de lar-geur et de profondeur adaptée, avec un l~ger jeu9 aux dimensions de la bande 16, s'applique sur le caisson support 219 et un oriflce de sortie 27a (figure 6), obturé par une porte 27b (figure 10), ~galement montée sur le caisson de maniere ~ laisser le passage de la bande et du ruban.
Des variantes am~lior~es de porte de sortie sont décrites ci-après.
~lZ~55~
La flgure 7 montre une forme d'exécution d'une porte de sor-tie selon l'invention, présentant un tunnel ~ ouverture d~calée vers l'intérieur de l'enceinte. Ce tunnel appartient a une piece amovible en ~orme de corni~re possédant, d'une part, une aile 28, sensiblement pa-rallèle au caisson-support 7 et reposant sur lui par ses deux flancs 29, e~ dont la face inférieure présente une gorge de profil adapté ~ la section de la bande 16 et à celle du ruban 6 et, d'autre part, une aile 30a, dispos~e de même façon que la porte 27b de la figure 10, dont la face tournée vers l'intérieur de la cornière est rectifiée pour s'ap-pliquer de manière ~tanche sous l'effet de la dépression r~gnant dansl'enceinte, contre la paroi extérieure 22 de l'enceinte, elle-même rec-tiflée sur sa surface en contact avec l'aile 30a. Du fait de son carac-tère amovible, cette porte de sortie a pour avanta~e de s'adapter aisément à des changemen~s de conditions de travail, sans exiger d'au-tre modifica~ion de l'essentiel du dispositif, e~ d'éviter un blocagede la bande gr~ce ~ sa liberté de débattement, en cas d'lncident de fonctionnement.
Dans la variante comportant un auvent représentée par la fi-gure 8, la forme générale de la pièce amovible est voisine de celle de la figure 7, avec une aile 30b appliquée sur la paroi 22. Son aile 31 ne comporte toutefois pas de flancs en contact avec le caisson 7, mais affecte la forme d'une plaque dont la face inférieure est plane, sensi-blement parallèle au ruban et située à falble dlstance de celui-ci L'angle de la cornière peut avantageuse~ent être légèrement inferieur à
90~, par exemple de l'ordre de B5 à 88~.
Sur les figures 7 et 8, on a repéré par la lettre I les zones d'impact de l'alliage fondu sur la bande 16, et par la lettre S les points o~ le ruban 6 s'engage sous les ailes 28 et 31 des portes de sortie, c'est-à-dire en fait les seulls internes desdites portes. Selon l'invention, les distances IS doivent etre inférieures à une distance critique qui dépend des conditions de travail.
L'enceinte 20 est naturellement ~quip~e de prises de vide 32, au nombre de deux, disposées latéralement par rapport à la bande 16, dans le cas des figures 7, 89 et 10. Ainsi qu'il a ~té indiqué ci-des~us, les orifices 32 doivent etre disposés aussi près que possiblede la porte de l'enceinte.
Il a été également constaté que les meilleurs résultats sont obtenus lorsque le jet de métal fondu est incliné par rapport ~ la ban-de 16, d'un angle de 60~ par exemple. Dans ces conditions, le ruban mé-55;~
tallique ~e forme sur la bande 16 avec de moindres risques depro~ection, sur les côtés et vers l'arrière, de gouttes de métal fondu.
Avantageusement, comme on l'a dé~ indiqu~, on peut substi-tuer aux poulies de renvoi 18 et 19 des organes de renvoi courbes fixes 33, convexes (figure 9), ou concaves percés d'orifices 34 d'éJection d'un gaz sous pression, de préférence à basse température, qui appll-quent par effet Coanda la bande 16 contre l'organe 33. On évite alnsl toute friction de la bande contre les organes de renvoi, ce qui contri-bue ~ limiter les vibratlons et à refroldir la bande 16.
Un exemple de fonctionnement va être décrit maintenantO Il utilise un dispositif comprenant une bande sans fin en acier, d'environ 4 mètres de long, et de section 16 mm x 1 mm, susceptible d'être en-tra~née ~ une vitesse compri~e en O et 3000 m/minute, glissant ~ur un caisson-support plan de 10 cm de largeur et 50 cm de longueur 9 qui com-porte des oriflces d'éjection de gaz sous pression, de 1,5 ~m de diamè-tre et distants de 2 cm. Ces orifices sont disposés selon l'axe de la bande~ sur toute la longueur du caisson, sauf au droit de l'enceinte et des pl~ces d'entrée et de sortie9 c'est-à-dire sur environ 15 cm. On a utilisé des creusets 24, percés d'un orifice de diamètre variant entre 0,3 et 0,8 mm, distant d'environ 5 mm de la bande~ et disposés de telle sorte que le jet de métal fondu fasse un angle de 60~ avec celle-ci.
Une pompe à vide de 1,5 KW permet d'obtenir sans peine une pression ab-solue dans l'enceinte de 0,05 bar. La surpression d'éjection d'un métal fondu au travers de l'orifice permet de régler le débit et a été choi-sie pour ces essals de l'ordre de 0,5 à 1 bar.
Les dispositifs de l'invention permettent l'obtention de ver-res métalliques, notamment avec des allia'ges du type AX~Bl_X où A est constitue d'un ou plusieurs métaux de transition (Fe~ Cr, Ni, Mn, Co, etc.), et B d'un ou plusieurs métalloTdes (P, C~ Si, B, atc.)9 et où 2, qui est la fraction atomique de A, est de l'ordre de 0,80 Ces alliages sont connus pour donner, par trempe bru~ale9 des produits ~ tat vitreux.
Les meilleurs résultats ont ~té obtenus SOU6 pression rédui-te, par exemple de l'ordre de 0,05 bar, notamment à l'aide des disposi-tifs illustrés par les figures 7 et 8.
Pour des vitesses de bande de 1000 ~ 3000 m/minute, et avecune distance IS inférieure à une valeur critique va~iant entre lO et 20 mm et une longueur de tunnel ou d'auvent de l'ordre de 5 cm, on a pu obtenir avec ces alliages des rubans de 1 à 7 mm de largeur, et de 30 à
, ~
100 ~m d'épalsseur ; Ces rubans pr~sentaient des bords réguliers et des faces planes, quàlites qu'on peut attribuer au travail 60US vide. De plus, le~ produits obtenus présentaient une ductllit~ plus élevée que celle des rubans de même nature, qui sont fabriqués SOU6 vide dans des enceintes entièrement closes. Cet avantage semble attribuable à la sor~
tie très rapide du ruban hors de l'enceinte sous pression réduite, qui permet une trempe plus efflcace, voisine de celle qu'on obtient par trempe en atmosphere non raréfiee, grâce à une augmentatlon de la vi-tesse de refroidissement de l'alliage métallique dans la zone de tempé-rature située au-dessus de la température dite de vitrification.
La présente invention a ainsi ~galement pour objet un procédé
de fabrication de rubans minces métalliques par projection d'un jet de métal ou d'alliage fondu sur un ~ub~trat froid se déplaçant à grande vi~esse, dans lequel l'impact du ~et et le formage du ruban, au contact du substrat, sont effectu~s dans une atmosphère sous presslon rédulte, et dans lequel, avant que sa température n'atteigne la temperature de vitrification dudi~ alliage m~tallique, le ruban est amené dans une at-mosphère de pression supérieure.
Claims (15)
1. Dispositif pour hypertremper un métal ou un alliage lors de sa mise en forme de ruban mince, ce dispositif comportant une bande défilant à grande vitesse au-dessous d'un orifice d'éjection sous pression d'un métal ou d'un alliage à l'état fondu et étant caractérisé en ce que, en regard de l'une au moins des faces de ladite bande et au voisinage de la zone d'impact du métal ou de l'alliage fondu sur cette bande est disposé au moins un caisson comportant au moins un orifice d'éjection d'un fluide avantageusement gazeux sous pression, de préférence à basse température, créant entre ledit caisson et ladite bande un coussin fluide qui la maintient en position sans frottement contre ledit caisson.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit caisson est disposé au moins en amont de la zone d'impact du métal fondu sous la dite bande et, de préférence, en regard de la face d'impact.
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit caisson comporte une pluralité d'orifices d'éjection d'un gaz sous pression alignés suivant au moins une droite parallèle ou perpendiculaire à la direction d'avancement de ladite bande, ou au moins un orifice en forme de fente rectiligne de préférence disposée sous la ligne médiane de ladite bande.
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel ladite bande est constituée par un ruban métallique continu entraîné par un organe moteur et passant sur des organes de renvoi, caractérisé en ce que l'un au moins desdits organes de renvoi est constitué par un caisson courbe fixe comprenant un ou plusieurs orifices d'éjection d'un fluide avantageusement gazeux sous pression, de préférence à
basse température, en vue de créer entre ledit caisson et ladite bande un coussin fluide qui la maintient en position sans frottement contre ledit caisson.
basse température, en vue de créer entre ledit caisson et ladite bande un coussin fluide qui la maintient en position sans frottement contre ledit caisson.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte, en avant de la zone d'impact du métal fondu et en regard de la face opposée à la face d'impact, un caisson à effet Coanda, de préférence concave, disposé de telle manière que la bande mobile suive, à la suite de l'impact du métal liquide, une portion de trajet présentant une courbure correspondant à une concavité de la face d'impact de ladite bande.
6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une enceinte, dans laquelle est disposé l'orifice d'éjection sous pression du métal ou de l'alliage fondu et que traverse en continu ladite bande, pour le passage de laquelle ladite enceinte comprend une fente d'entrée et une porte de sortie ayant un seuil interne, au moins un orifice étant prévu dans ladite enceinte pour le contrôle de l'atmosphère et en particulier faire office de prise de vide.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la ou lesdites prises de vide sont disposées au voisinage immédiat de la porte de sortie de ladite enceinte.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte deux prises de vide disposées latéralement par rapport à ladite bande, suivant chaque bord de celle-ci, sensiblement dans son plan.
9. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux caissons à effet Coanda dont l'un est situé à l'amont et l'autre à l'aval de l'enceinte.
10. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que ladite enceinte comporte, à titre de paroi inférieure, la platine d'un support refroidi dont les extrémités extérieures à l'enceinte constituent des caissons à effet Coanda tels que prévus pour ladite bande au voisinage de la zone d'impact.
11. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la distance de la zone d'impact au seuil interne de la porte de sortie est inférieure à une distance critique telle que la température du ruban lors du franchissement dudit seuil est encore suffisamment élevée pour garantir l'adhérence dudit ruban à la bande.
12. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte, dans l'enceinte au-dessus et à très faible distance du ruban supporté
par la bande, une pièce, présentant une surface sensiblement parallèle à celui-ci et le recouvrant jusqu'à la sortie, à partir d'une distance de la zone d'impact telle que la température du ruban lors du franchissement du seuil de ladite pièce, est encore suffisamment élevée pour garantir l'adhérence dudit ruban à la bande.
par la bande, une pièce, présentant une surface sensiblement parallèle à celui-ci et le recouvrant jusqu'à la sortie, à partir d'une distance de la zone d'impact telle que la température du ruban lors du franchissement du seuil de ladite pièce, est encore suffisamment élevée pour garantir l'adhérence dudit ruban à la bande.
13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que la surface inférieure de la pièce recouvrant le ruban jusqu'à la sortie forme un angle compris entre 0 et 5°avec le ruban, angle dont l'ouverture est dirigée vers le jet métallique.
14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'axe d'éjection du métal ou de l'alliage fondu est incliné par rapport à ladite bande, en formant un angle aigu, ouvert vers l'amont, avec la bande.
15. Procédé de fabrication de rubans minces métalliques par projection d'un jet de métal ou d'alliage fondu sur un substrat froid se déplaçant à
grande vitesse, caractérisé en ce que l'impact du jet et le formage du ruban, au contact du substrat, sont effectués dans une atmosphère sous pression réduite et en ce qu'avant que sa température n'atteigne la température de vitrification dudit alliage métallique, le ruban est amené dans une atmosphère de pression supérieure.
grande vitesse, caractérisé en ce que l'impact du jet et le formage du ruban, au contact du substrat, sont effectués dans une atmosphère sous pression réduite et en ce qu'avant que sa température n'atteigne la température de vitrification dudit alliage métallique, le ruban est amené dans une atmosphère de pression supérieure.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8015918 | 1980-07-18 | ||
| FR8015918A FR2486838A1 (fr) | 1980-07-18 | 1980-07-18 | Procede et dispositif de fabrication de rubans minces trempes par coulee sur un substrat defilant en continu et produits obtenus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1202552A true CA1202552A (fr) | 1986-04-01 |
Family
ID=9244298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA000381699A Expired CA1202552A (fr) | 1980-07-18 | 1981-07-14 | Procede et dispositif de fabrication de rubans minces trempes par coulee sur un substrat defilant en continu et produits obtenus |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4520859A (fr) |
| EP (1) | EP0044786B1 (fr) |
| JP (1) | JPS5750253A (fr) |
| BR (1) | BR8104611A (fr) |
| CA (1) | CA1202552A (fr) |
| DE (1) | DE3171388D1 (fr) |
| ES (1) | ES8205365A1 (fr) |
| FR (1) | FR2486838A1 (fr) |
| IE (1) | IE51415B1 (fr) |
| ZA (1) | ZA814781B (fr) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH671534A5 (fr) * | 1986-03-14 | 1989-09-15 | Escher Wyss Ag | |
| FR2784095B1 (fr) * | 1998-10-06 | 2001-09-21 | Dowell Schlumberger Services | Compositions de cimentation et application de ces compositions pour la cimentation des puits petroliers ou analogues |
| US6527043B2 (en) * | 2001-05-01 | 2003-03-04 | Antaya Technologies Corporation | Apparatus for casting solder on a moving strip |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2886866A (en) * | 1956-12-12 | 1959-05-19 | Marvalaud Inc | Apparatus and method for producing metal fibers and filaments |
| US3344845A (en) * | 1965-08-16 | 1967-10-03 | Aluminum Co Of America | Horizontal continuous casting apparatus |
| FR1527937A (fr) * | 1967-03-31 | 1968-06-07 | Saint Gobain | Dispositif de transport d'un matériau en forme de feuille sur un coussin gazeux |
| US3862658A (en) * | 1973-05-16 | 1975-01-28 | Allied Chem | Extended retention of melt spun ribbon on quenching wheel |
| DK142345B (da) * | 1974-09-11 | 1980-10-20 | Dansk Ind Syndikat | Anlæg til fremstilling af støbegods i successivt fremstillede og trinvis fremførte støbeforme bestående af ens formparter. |
| CH613884A5 (fr) * | 1976-04-13 | 1979-10-31 | Escher Wyss Ag | |
| US4077462A (en) * | 1976-06-30 | 1978-03-07 | Allied Chemical Corporation | Chill roll casting of continuous filament |
| AT361506B (de) * | 1976-07-20 | 1981-03-10 | Projektierung Chem Verfahrenst | Verfahren zur gewinnung von xylan und faser- stoffen aus xylanhaltigen pflanzlichen roh- stoffen |
| US4142571A (en) * | 1976-10-22 | 1979-03-06 | Allied Chemical Corporation | Continuous casting method for metallic strips |
| CH624322A5 (en) * | 1977-03-04 | 1981-07-31 | Larex Ag | Device for cooling and guiding a revolving mould belt in a continuous casting installation |
| JPS5474698A (en) * | 1977-11-28 | 1979-06-14 | Univ Tohoku | Superconductive thin band and method of fabricating same |
| DE2926181C2 (de) * | 1978-06-29 | 1986-02-13 | Hitachi, Ltd., Tokio/Tokyo | Vorrichtung zum Stranggießen |
| US4193440A (en) * | 1978-09-01 | 1980-03-18 | Alcan Research And Development Limited | Belt-cooling and guiding means for the continuous belt casting of metal strip |
-
1980
- 1980-07-18 FR FR8015918A patent/FR2486838A1/fr active Granted
-
1981
- 1981-07-14 ZA ZA814781A patent/ZA814781B/xx unknown
- 1981-07-14 CA CA000381699A patent/CA1202552A/fr not_active Expired
- 1981-07-17 JP JP56110991A patent/JPS5750253A/ja active Granted
- 1981-07-17 IE IE1618/81A patent/IE51415B1/en not_active IP Right Cessation
- 1981-07-17 US US06/284,346 patent/US4520859A/en not_active Expired - Fee Related
- 1981-07-17 BR BR8104611A patent/BR8104611A/pt not_active IP Right Cessation
- 1981-07-17 ES ES504058A patent/ES8205365A1/es not_active Expired
- 1981-07-20 DE DE8181401145T patent/DE3171388D1/de not_active Expired
- 1981-07-20 EP EP81401145A patent/EP0044786B1/fr not_active Expired
-
1984
- 1984-12-21 US US06/684,834 patent/US4562877A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4520859A (en) | 1985-06-04 |
| ES504058A0 (es) | 1982-06-16 |
| JPH0435258B2 (fr) | 1992-06-10 |
| IE51415B1 (en) | 1986-12-24 |
| US4562877A (en) | 1986-01-07 |
| BR8104611A (pt) | 1982-04-06 |
| FR2486838A1 (fr) | 1982-01-22 |
| ZA814781B (en) | 1982-07-28 |
| FR2486838B1 (fr) | 1983-12-23 |
| IE811618L (en) | 1982-01-18 |
| EP0044786A1 (fr) | 1982-01-27 |
| EP0044786B1 (fr) | 1985-07-17 |
| ES8205365A1 (es) | 1982-06-16 |
| DE3171388D1 (en) | 1985-08-22 |
| JPS5750253A (en) | 1982-03-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0285490B1 (fr) | Procédé et appareil pour coller un film protecteur sur une face d'une série de lentilles ophtalmiques | |
| CA1145210A (fr) | Procede de revetement en continu d'un substrat metallique sur une partie au moins d'au moins l'une de ses faces et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede | |
| FR2524834A1 (fr) | Dispositif pour produire des paillettes a partir d'un courant continu de materiau fondu projete, notamment metallique | |
| EP0153205B1 (fr) | Procédé et dispositif pour l'élaboration de rubans notamment métalliques et semi-métalliques de faible épaisseur | |
| EP0931846A1 (fr) | Procédé d'enduction métallique de fibres par voie liquide | |
| FR2532298A1 (fr) | Appareil et procede pour la decoupe des bords d'une feuille de verre | |
| EP0044786B1 (fr) | Procédé et dispositifs de fabrication de rubans minces trempés par coulée sur un substrat défilant en continu | |
| EP0013230A1 (fr) | Dispositif pour éliminer un liquide de la surface d'un produit long en défilement | |
| CA1093782A (fr) | Procede de coulee continue entre deux series d'elements cylindriques refroidis et mobiles exercant une pression sur le metal en voie de solidification | |
| CH686334A5 (fr) | Machine à cigarettes. | |
| CA1172556A (fr) | Procede de coupe de pieces metalliques | |
| FR2833871A1 (fr) | Procede et installation de fabrication de bandes metalliques a partir de bandes coulees directement a partir de metal liquide | |
| EP0066524B1 (fr) | Procédé et dispositif de coulée continue sur roue à gorge | |
| EP0084785B1 (fr) | Perfectionnements aux dispositifs de trempe rapide sur bande d'un métal ou d'un alliage métallique | |
| EP1158177B1 (fr) | Ventilateur | |
| EP0679113B1 (fr) | Procede et installation de fabrication de rubans metalliques amorphes par hypertrempe | |
| FR2591002A1 (fr) | Dispositif de commande d'ecoulement pour un courant de particules fines | |
| FR2858815A1 (fr) | Dispositif pour rompre les bords d'un ruban de verre plat | |
| WO1995014536A1 (fr) | Buse de traitement de surface, et procede et dispositif de traitement de surface utilisant une telle buse | |
| FR2640898A1 (fr) | ||
| WO1998012007A1 (fr) | Installation et procede de fabrication de ruban ou de fibre metallique amorphe par hypertrempe | |
| FR2826600A1 (fr) | Procede d'oxycoupage d'une piece d'acier, et dispositif de mise en oeuvre dudit procede | |
| EP0875315A1 (fr) | Installation de coulée continue de bandes métalliques entre deux cylindres | |
| FR2564347A1 (fr) | Procede de tronconnage de barres et dispositif pour sa mise en oeuvre | |
| EP3221271B1 (fr) | Dispositif de manipulation du bord d'un ruban de verre flotte, comprenant une molette a axe incline, et installation comportant un tel dispositif |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MKEX | Expiry |