CH257160A - Procédé pour l'obtention d'alliages fondus à base de magnésium destinés à être coulés sous pression. - Google Patents

Description

  Procédé pour     Pobtention    d'alliages fondus<B>à</B> base de magnésium destinés<B>à</B> être coulés  sous pression.    L'invention concerne un procédé pour  l'obtention     d'al.lia-,es    fondus<B>à</B> base de     ma-          unésium    destinés a être coulés, sous, pression.  <B>c</B>  Le but de l'invention est de     résou-          #dre    les difficultés considérables qui se, pré  sentent lorsque -ce genre d'alliages est utilisé  pour la coulée en coquille sous pression, dif  ficultés résultant de<B>la,</B> grande- affinité de ces  alliages pour l'oxygène lorsqu'ils sont<B>à</B> l'état  fondu.  



  Pour alimenter les machines<B>à</B> -couler en  métal fondu, et en même temps pour être cer  tain que     ce,dernier    n'est mélangé ni<B>à</B> l'oxyde  ni<B>à du flux,</B> il était nécessaire     d'utilser        jus-          qu'ic,i,    habituellement, un appareillage     spé-          eial,    pour la fusion d'une assez grande     -com-          pli,eation,    d'un modèle fréquemment de fa  brication complexe par comparaison avec  des fours de fonderie ordinaires.  



  <B>Il</B> a été -également proposé jusqu'ici de  protéger de l'oxydation des alliages de     ma,-          ,gnésium   <B>à</B> l'état fondu en maintenant une  atmosphère d'anhydride     6ulfureux    au-dessus  de la surface du     balin;    mais, on ne peut -se  contenter d'anhydride sulfureux pour réaliser  la protection désirée aux températures né  cessaires pour la réalisation pratique de la  coulée en coquille.  



  La présente invention permet de fournir  pour la coulée sous.     pressiion    un métal exempt  d'oxyde et de flux et cela au moyen d'un  appareillage simple.    Le procédé qui en fait l'objet est carac  térisé par le fait qu'on prépare un alliage  fondu<B>à</B> base de magnésium et contenant du       bérillyum    pour en diminuer     l'oxydabilité    et  qu'on maintient jusqu'à utilisation cet alliage  fondu dans     un    creuset comportant deux com  partiments communiquant<B>à</B> leur base, le con  tenu<B>de</B> l'un des compartiments seulement  étant protégé par une couche surnageante de  <B>flux.</B>  



  Sion le désire, on peut adopter des dispo  sitifs pour surmonter l'alliage fondu placé  dans le compartiment exempt de flux d'une  atmosphère protectrice de gaz inerte, tel que  de l'anhydride sulfureux ou de l'azote.  



  Le béryllium provoque un grossissement  marqué du grain des alliages de magnésium  t>  lorsque ceux-ci sont fondus     da-us    des moules  de sable ou par gravité dans des coquilles mé  talliques. Ce grossissement du grain a un  effet défavorable sur la résistance des, pièces  coulées et augmente leur risque de cassure  dans le moule. Ces     ineonvénients    ont jus  qu'ici -diminué 'l'avantage présenté quant<B>à</B>  leurs autres propriétés, par les objets coulés  en alliage<B>à</B> base de magnésium contenant du  béryllium.

   Les conditions de fabrication d'un  objet par -coulée sous pression sont très     #diffé-          rentes        toute-fois    de     oelles    qui dominent lors  que ces coulées sont faites dans un moule de  sable, ou dans des -coquilles métalliques sans  -compression. Il a été -constaté,     aucours    d'ex-           périences    pratiques, que le! grossissement du  grain par l'action du béryllium ne se     produit-          pas    dans le cas d'alliages<B>à</B> baise de magné  sium -coulés sous pression.

   Par suite il     -est     possible, quand il s'agit d'alliages: destinés<B>à</B>  être coulés sous     pressioiY,    de profiter des     ef-          f.ets    favorables du béryllium réduisant     l'oxy-          dabiliM    de l'alliage sans avoir<B>à,</B> prendre       d7autres    mesures., telles que     Faiddition   <B>à</B> l'al  liage d'éléments spéciaux, dans le but de neu  traliser l'influence de grossissement du     grwin     du béryllium.  



  L'effet favorable du béryllium en proté  geant. de l'oxydation les alliages,<B>à</B> base de  magnésium auxquels -il est incorporé, se ma  nifeste dans -tous les types de mélanges uti  lisés     liabituellement    pour la     couléesous    pres  sion.     Un'alliage    avantageux pour la réalisa  tion du procédé selon l'invention est celui qui  renferme:         Alum#:oium   <B>8 à 10%</B>  Zinc moins de<B>1 %</B>  Béryllium     0,0.1   <B>à 0,10 %</B>  Magnésium le reste.

      Ce     type,de        cc#mposition    ne constitue pas,  toutefois,     -tme    définition limitative des allia  ges susceptibles d'être     -#tili#sl#.    pour réaliser  l'invention. Il est bien entendu, par exemple,  que le pourcentage     d'alurojini-LLm    peut tomber  au-dessous<B>de, 8 %</B> ou dépasser<B>10 %.</B> De  même, le     pqurcentage,    de zinc peut dépasser  <B>1 %.</B> On peut également tolérer de petites  quantités     ide,    matières telles que du manganèse  et de.- impuretés usuelles.  



  Le creuset     utiliséen    conformité avec l'in  vention. est, de préférence, -en acier forgé,  mais il peut également être obtenu en acier  ou en fer coulé; il comprend deux     camparti-          mentis    reliés l'un<B>à</B> l'autre     par    l'a, baise seule  ment, un -des compartiments étant de     pr6fé-          rence    beaucoup plus grand que l'autre.  



  Les dessins annexés représentent plusieurs  exemples de creusets compartimentés qui peu  vent être utilisés pour la mise en     ceuvre    -de la       pré.%ente    'invention. Sur ces dessine:  La     fig.   <B>1</B> est une élévation latérale en  coupe     -d'un    creuset, ayant une séparation         c,yllindrique    excentrée faisant, -corps avec le  creuset principal.  



  La     fig.    2 est un plan de la,     fig.   <B>1.</B>  



  La     fig.   <B>3</B> -est une élévation latérale en  coupe d'un creuset pourvu d'un compartiment  intérieur constitué par un cylindre     creuxsus-          pendu.   <B>1</B>  La     fig.    4 est un plan de la     fig.   <B>3.</B>  



  La     fig.   <B>5</B> est une     élèvationen    coupe d'une  variante dans laquelle on place sur le fond  du creuset principal un cylindre, creux     éphan-          cr6   <B>à</B> sa base.  



  Les     fig.   <B>6</B> et<B>7</B> représentent un creuset  analogue<B>à</B> celui de la,     fig.   <B>5,</B> mais elles mon  trent     respectivement &     face -et de côté le<B>cy-</B>  lindre creux prolongé vers<B>le,</B>     liaut    et pourvu  d'un couvercle,     d'un#e    ouverture, et d'une  porte     latérdleis    de manière<B>à</B> pouvoir main  tenir une     atmosplière    -de gaz inerte au-dessus  de     Falliage    fondu<B>à</B> l'intérieur du cylindre  -creux,     et     la     fig.   <B>8</B> est un plan de la,     fig.   <B>6.</B>  



  Si     Eon    se reporte aux     fig.   <B>1</B> -et 2, un  creuset -d'acier a est pourvu d'une. séparation  <B>b</B> de section sensiblement circulaire en plan,  cette séparation étant disposée de manière  excentrique et telle que, en plan, ce     #cercle    sait  sécant par rapport<B>à</B> la     paroli    -circulaire du  creuset. Le rebord supérieur de la cloison<B>b</B>  dépasse le rebord du -creuset a, comme repré  senté sur la     fig.   <B>1,</B> pour une raison qui sera  expliquée plue loin.

   Une     couGlie    de flux     c    est       maintenuesur   <B>la</B> métal dans le     grandcompar-          timent   <B>d,</B> mais la     isurface    du métal dans, le     p'e-          tît    compartiment e n'est.

   pas recouverte de flux,  et, Men     qu'exposée   <B>à</B> l'air, est protégée contre  unie oxydation rapide indésirable par<B>lie</B> béryl  lium contenu dans     Falliage.    Le rebord infé  rieur de la cloison<B>b</B> ne,     touahe    pas le fond du  creuset a, de sorte qu'il existe une communi  cation libre entre les,     #oompartiments,-d    et e,  comme     ilindiqué    par la flèche<B>f</B>     (fig.   <B>1).</B> Pour  alimenter la     maalline   <B>à</B> couler,     le    métal est  retiré du petit -compartiment e au moyen  d'une poche<B>à</B> main.

   Comme il n'y a     pasi    de  flux couvrant le métal dans     le,compartiment;    e,  il n'y a pas de danger d'entraîner des, particu  les de flux en retirant<B>le</B> métal,     et,    par     sdite,              les    produits coulés ne renferment pas de flux.  Les     apparts   <B>dé</B> métal qui, peuvent être né  cessaires pour -compléter le remplissage du  creuset sont versés dans le grand     cumpartî-          ment   <B>d à</B> travers la couche de flux.

   Les<B>dé-</B>  chets de la machine<B>à</B> -couler, les restes, de  métal retirés de la, poche et     les    pièces, de re  but peuvent être remis<B>à</B> la fonte de la, môme  manière. Dans ce procédé, il est     #opp,ortun    de  retirer les scories et pellicules d'oxyde du  métal par l'action du flux c dans le grand  compartiment (ou compartiment principal)  durant la refonte. Le niveau du métal fondu  dans les deux -compartiments est toujours ap  proximativement<B>le</B> même, grâce<B>à</B> la com  munication 'indiquée en<B>f.</B>  



  Le<U>-petit</U> compartiment e a, de préférence,  une forme<B>à</B> peu près cylindrique de manière  <B>à</B> faciliter     lenlèvement,    au moyen -d'un     écu-          moir    convenable, de la pellicule d'oxyde qui  se forme lentement sur la     surfa-ce    du métal.  Le prolongement de     l#a,        clolison   <B>b</B> au-dessus du  rebord supérieur du creuset a évite le risque  d'introduction accidentelle du flux dans le  petit compartiment e     lonqu'on        enajoule,    dans  le grand compartiment<B>d.</B>  



  La     al-oison    n'est pas obligatoirement     d#i-s-          posée    excentriquement -ou d'un côté du     ceuset,     mais, comme le montrent les     fig.   <B>3</B> et 4, elle  peut être cylindrique et affecter, par exem  ple, la     formï--;d'un    tube<B>g</B> de diamètre     suffi-          s,amment    grand, maintenu écarté de la paroi  latérale du creuset, a ou,     sti    on le désire,     con-          cenirique    au creuset.

   Le tube<B>g</B> peut être  suspendu avec son extrémité inférieure     au-          dessus    du fond     ducreuset    a, comme le     montm_     la     fig.   <B>3,</B> afin de laisser     unecommunication     libre entre les deux compartiments, comme       inffiqué    par la flèche<B>f,</B> et dans le but<B>déjà</B>  décrit. La suspension du tube<B>g</B> peut     s'effec.-          tuer    au moyen d'un pont h -supporté par l'en  veloppe du     fouret    traversant diamétralement  le creuset a.

   La     surfacedu    métal<B>à</B> l'intérieur  du tube     gest    maintenue libre de     flux,,et    on<B>y</B>  puise selon les besoins pour     alEmenter    la     ma.-          chine,   <B>à</B> couler. Le tube<B>g</B> étant supporté<B>à</B>  son extrémité supérieure par le pont h, cette  extrémité est obligatoirement<B>à</B> un niveau    légèrement supérieur<B>à</B>     celUi    du rebord externe  du -creuset a.  



  Dans la variante représentée sur la     fig.   <B>5,</B>  le tube de     s#6p#arat,ion   <B>g</B> est -concentrique au  creuset- a et reposé sur le fond de ce dernier;  la partie inférieure du tube -est percée d'ori  fices<B>j</B> réalisant     l'intercommunication    entre  les deux     Po.mpartim#ents.    L'extrémité supé  rieure du tube<B>g</B>     dépasole    encore de préférence  le rebord externe du creuset a, et, 61i on le  désire, on peut prévoir des dispositifs<B>à</B> la  partie supérieure de ce tube, pour l'étayer et  l'empêcher de se renverser ou de quitter la  position verticale<B>à</B>     l'intérieuTdu    creuset.  



  Dans     certafincs    cas, le compartiment e d'où       Fon    retire l'alliage fondu pour la coulée, peut  être pourvu d'un chapeau<B>à</B> l'intérieur     duqueil     est maintenue une atmosphère de gaz inerte  tel que -de l'anhydride sulfureux ou de  l'azote; des dispositifs d'accès convenables  sont prévus dans le chapeau de manière<B>à</B>  ,permettre, l'enlèvement d'alliage fondu dont  la     ma)sse,        dans'-ae,compartîment,    n'est pas     re-          -couverte    de flux.

   Si     Yon    se reporte,<B>à</B> la va  riante des     fig.   <B>6, 7</B> et<B>8,</B> le tube vertical ou  cylindre<B>g</B> de la     fig.   <B>5</B> est prolongé en     g'    vers  Je haut de manière<B>à</B> dépasser considérable  ment le creuset a;

   son extrémité supérieure       gst    fermée par un -couvercle le auquel est     rae-          cordée    une -canalisation<B>1</B> par laquelle     on    peut  envoyer un gaz inerte dans l'espace situé     au-          dessus    du     Pouvercle   <B>k.</B>     Iln#--    -ouverture m,     rec-          tangula;ire    ou de toute forme convenable, est  découpée dans le prolongement<B>g'; à</B> l'inté  rieur de ce prolongement<B>g',</B> une porte n est  .suspendue<B>à</B> des charnières o.

   La porte n  tombe normalement ou sous l'action d'un     res-          eort    pour fermer de l'intérieur l'ouverture m.  L'ouverture m est disposée -de manière que  son bord inférieur soit     toujoure   <B>à</B> un niveau  plus élevé que le niveau maximum de<B>la</B> cou  che de flux     c    sur l'alliage fondu dans le  ,creuset a.  



       el    Pour l'utilisation, le creuset a est rempli  ,d'alliage fondu et la     surfaee    de la, masse     fou-          due    dans le compartiment<B>d</B> entourant le<B>-cy-</B>  lindre<B>g</B> est protégée par une couche de flux       ,c.    La     ma-sse    plus faible<B>à</B> l'intérieur du cy-           lindre   <B>g</B> n'a pas de couche protectrice, mais  ,un geste inerte envoyé par la canalisation<B>1</B>  <B>à</B> la partie supérieure     g'    du cylindre formant       ohaipeau,    protège la surface de     #tte,    masse  .contre toute oxydation qui pourrait se pro  duire.

   Quand on doit retirer de     Il'al-lia-g--    fondu  -pour -une     coùléa,    on poussé une poché -contre  la porte n qui s'ouvre vers l'intérieur du cha  peau<B>-</B> et permet<B>à la</B> poche d'être plongée dans  la masse découverte. Lorsque la, poche rem  plie est retirée par l'ouverture m, la porte n  revient en position de fermeture et     e]3i##êche-          toute    sortie de gaz inerte     duchapeau.    Si on  le     Uéslire,    on peut prévoir des     dispositife,        mé-          distincts    pour ouvrir -et fermer la  porte, indépendamment du mouvement -de la  poché.

   L'excédent de métal provenant de la  machine<B>à</B> couler et     dautre    métal<B>à</B> fondre  sont introduits dans le     co-in'li,artim-eiit    -externe  <B><I>d</I> à</B> travers la couche -de flux<B>c.</B>

Claims (1)

1. REVENDICATION:<B>-</B> -Procédé pour l'obtention d'alliages fon- #us <B>à</B> base de magné-s-lum destinési <B>à</B> être,co u- lés sous presslion, caxact6risé par le fait qu'on ïprépare un alliage fondu<B>à</B> base de magné- siuin ettontanant du béryllium pour en dimi nuer l',oxydabi#lit--'. et qu'on maintient jus,

   - -qu'à utilis#at1on cet alliage fondu dimsi un creuset comportant,deux compartiments com muniquant<B>à</B> leur base., le contenu de l'un des compa,rtîments. eeulement étant protégé par -une couche surnageante,de flux. SOUS-REVENDICATIONS: <B>1.</B> Procédé sQqon <B>la,</B> revendication, -carac térisé en ce que Falliage contient de<B>0,01</B> kD <B>à 0, 10 %</B> de béryllium par rapport<B>à</B> son poids 2.

   Procédé siolon la, revendication, -carac térisé en<B>ce</B> que le creuset est -divisé intérieu rement par une -cloison en deux comparti ments de volumes, inégaux communiquant<B>à</B> leur base. <B>3.</B> Procédé selon la revendication et la sous-revendica,tion 2, taractérisé en ce que le petit Compartiment -est un cylindre approxi mativement tangent au bord extérieur du creuset, la partie inférieure de,ce -cylindre ne touchant<I>pas lie</I> fond du creuset.

   4. Èraoôdé siellon <B>la</B> revendication et les sous-revendicatiens 2 et<B>3,</B> caractérisé en -ce que ledit cylindre est soutenu par un pont reposants-ur les bards externes du creuset <B>5.</B> Procédé selon la revendication et la sous-revendica,tion 2, ca.ractériséen ce que le petit compartiment -est un cylindre repasant -sur le fond du creuset, mais percé de trous <B>à</B> sa partie inférieure.

   <B>6.</B> Procédé selon la revendication et la sous-revendication 2, -caractérijsé en te que le petit compartiment est surmonté d'un cha peau maintenant une atmosphère protectrice de gaz inerte au-dessus de la surface de lal- liage fondu contenu dans- ce compartiment.

   <B>7.</B> Procédé selon la revendication et - les souff#revenë11ica,ti,ons 2,<B>5</B> et<B>6,</B> -caractérisé en ce que 1edit- -chapeau est formé par un pro- langement vertie,%I,dud.i.t cylindre, fermé par un couvercle auquel est reliée une canalisa tion d'amenée de gaz, et percé d'une ouver ture fermée par uné porte intérieure.