CH282640A

CH282640A - Procédé pour l'obtention d'une pièce en fonte graphitique et pièce obtenue par ce procédé.

Info

Publication number: CH282640A
Authority: CH
Inventors: Limited The Mond Nicke Company
Original assignee: Mond Nickel Co Ltd
Priority date: 1948-07-29
Filing date: 1949-07-25
Publication date: 1952-04-30

Description

Procédé pour l'obtention d'une pièce en fonte graphitique et pièce obtenue par ce procédé. On a décrit et revendiqué au brevet prin cipal un procédé pour l'obtention d'une pièce en fonte graphitique ayant des proprié tés mécaniques remarquables, procédé selon lequel on ajoute du magnésium à. lin bain de métal fondu, apte à fournir une fonte gra- phitique, la quantité de magnésium incor porée et les conditions de coulage étant telles que la pièce brute de coulée contienne du magnésium et qu'une partie au moins du graphite présent s'y trouve sous la forme sphéroïdale.

Alors que le graphite est présent, dans une fonte exempte de magnésium, sous la forme lamellaire bien connue, dans les fontes contenant du magnésium retenu, le graphite, ainsi qu'il est exposé au brevet principal, commence d'abord par devenir quelque peu compact. et se présente de plus en plus sous forme sphéroïdale quand la teneur en magné sium de la fonte augmente. Dans l'exposé du brevet principal, la plus faible teneur men tionnée en magnésium produisant la forme sphéroïdale est. de 0,04 %. Le magnésium retenu déterminé par une méthode d'analyse connue comprend non seulement le magné sium libre dissous dans le métal, mais aussi le magnésium combiné avec d'autres éléments, en particulier le soufre et. l'oxygène.

La présente invention est basée sur la dé couverte que le soufre présent dans le métal fondu est un facteur très important. On a déjà dit, dans le brevet cité, que le soufre, oui est généralement présent dans la fonte, contrarie l'action recherchée du magnésium en éliminant. ce dernier sous forme de sulfure. C'est pour cette raison que la quantité de magnésium introduite dans, le métal fondu devait être assez élevée pour qu'il reste un peu de magnésium dans la fonte après qu'une partie de cet. élément a réagi avec le soufre présent.

On a trouvé maintenant que si le métal fondu est soumis à un traitement destiné à éliminer le soufre avant que le magnésium soit introduit dans le bain, tune teneur en magnésium retenu inférieure à 0,04% suffit pour que le graphite soit sous forme sphé- roïdale. Cela présente de nombreux avan tages. Le traitement de désulfuration doit réduire la teneur en cet élément à moins de 0,02 /o (soufre libre et soufre éventuelle ment combiné).

Il est possible et même probable que la quantité réelle de magnésium libre nécessaire pour amener le graphite sous forme sphér6ï- da.le est toujours la même, et que les plus faibles teneurs en magnésium retenu indi quées plus haut sont dues simplement au fait que le magnésium combiné comme sulfure de magnésium est inactif et augmente sim plement la quantité de magnésium résiduel déterminée par l'analyse. Quoi qu'il en soit, on peut obtenir le graphite sous forme sphé- roïdale avec une quantité aussi faible que 0,02511/o de magnésium retenu dans le métal coulé ou moins.

Donc, dans le procédé selon l'invention, qui est conforme à la revendi cation I du brevet principal, avant. toute incorporation du magnésium au bain de mé tal fondu, on réduit la teneur en soufre de la fonte à moins de 0,02 % par un traitement .

de désulfuration. Le magnésium est ensuite ajouté au bain de préférence en quantité telle et de telle faon qu'une quantité d'au moins 0,02 % soit retenue, et la fonte, coulée assez rapidement pour conserver ce magné sium restant.

Le traitement pour éliminer le soufre peut se faire en traitant le métal fondu avec un laitier fondu de caractère basique, dans lequel le sulfure formé se dissout facilement. L'action du laitier peut être renforcée par un autre agent apte à éliminer le soufre, par exemple du carbonate de sodium, du calcium. Quand on utilise le calcium ou un produit équivalent., il peut être ajouté sous forme métallique ou sous forme de combinaisons ou d'alliages avec d'autres éléments, par exem ple sous forme de siliciure de calcium.

Le magnésium peut être ajouté au mé tal fondu de la même manière et avec les mêmes précautions que dans le procédé du brevet principal. Il peut être avantageuse ment ajouté sous forme d'un alliage à haute teneur en nickel.

Il est essentiel que le métal soit graphi tique quand il est coulé et, à cet effet, on inocule d'ordinaire la fonte juste avant la coulée, c'est-à-dire qu'on lui ajoute un agent ayant une forte action graphitisante, tel que le ferrosilicium, le siliciure de calcium ou le siliciure de nickel, ou l'aluminium.

L'ino culation peut être omise dans certains cas où le métal fondu présente lui-même un haut pouvoir graphitisant. Il est préférable d'in troduire le magnésium dans le métal fondu, puis d'introduire ensuite séparément l'agent d'inoculation, de préférence le ferrosilicium. La quantité de silicium ajoutée peut être comprise entre 0,3 et 2,5 %, et de préférence entre 0,

4 et 1,2 %. Les deux exemples suivants illustrent des mises en ce-Livre du procédé selon l'invention et les qualités, des fontes obtenues.

Exemple 2: Une fonte amenée à l'état fondu dans un four à haute fréquence, et contenant 3,6 0/0 de carbone, 1,5 % de silicium, 0,6 % de man- ganèse, 0,1% de soufre et 0,

025 % de phos- phore a été traitée à. 1400 C par application d'un laitier basique :sur sa surface, trois fois de suite, le laitier étant constitué par 60 % de chaux,

32 % de silicate de sodium et 8 % de cryolithe. La teneur en soufre du métal fondu a été ainsi réduite à 0,004 0/0. Après ce traitement., la température fut. portée à 1450 C et on a prélevé des échantillons. On a ajouté à chacun, dans la poche de fonderie, un alliage de nickel-magnésium contenant.

8 % de magnésium, de manière à avoir une série d'échantillons dont, la teneur en magné sium résiduel était comprise entre 0 et 0,4 0/0.

Après addition du magnésium, chaque échantillon a été inoculé avec 0,5 % de sili- cium sous forme de ferrosilicium. Des éprouvettes furent coulées pour chaque échantillon.

On a trouvé qu'une addition de 0,03 % de magnésium avait donné une teneur en magnésium résiduel de 0,020 % et une structure dans laquelle la plus grande partie du graphite se trouvait sous foi-me de flo cons compacts,

et qu'il se présentait quel ques particules sphéroïdales; la limite de rupture à la traction était de 4200 kg(em2. Avec une addition de 0,04 % de magnésium, la teneur en magnésium résiduel a été de 0,028 0/0, le graphite, entièrement sous forme sphéroïdale, et la limite de rupture à la trac tion, de 5600 kg/cm2.

Exemple 2: On a suivi exactement. le même processus que dans l'exemple 1, sauf que pendant le traitement d'élimination du soufre, on a ajouté du calcium métallique en quantité égale à 0,2 % du poids du métal fondu; la teneur en soufre a. été réduite à 0,002 0/0.

On a trouvé qu'une addition de 0,03 % de magnésium a donné une teneur en magné- sium résiduel de 0,02 %, le graphite étant sous forme d'un mélange de graphite en flo cons compacts et en particules sphéroïdales, la limite de rupture à la traction étant de 4650 kg,@'cm2. Une addition de 0,

04% de magnésium a donné une teneur en magné- sium résiduel de 0,026 %, tout le graphite étant sous forme sphéroïdale, et la limite de rupture à la traction étant de 5900 kg//cm2.

Le procédé selon l'invention présente l'avantage qu'il faut moins de magnésium que dans le procédé antérieur pour donner au graphite la forme désirée dans la fonte; il s'ensuit qu'on peut utiliser moins de nickel-magnésium ou d'un autre alliage d'addition, introduire dans le métal fondu moins de nickel ou d'un autre métal porteur, et que le refroidissement dû à l'alliage d'ad dition est moindre.

Claims

REVENDICATION I: Procédé pour l'obtention d'une pièce en fonte graphitique, selon la revendication I du brevet principal, caractérisé en ce que, avant toute incorporation < le magnésium au bain de métal fondu en vue d'obtenir une pièce coulée dans laquelle le graphite se trouve an moins en partie sous la forme sphéroïdale, on réduit la teneur en soufre de la fonte à moins de 0,02%, par un traitement de désulfuration. SOUS-REVENDICATIONS: 1.

Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que, pour la production d'une fonte sensiblement libre de graphite lamel laire, le magnésium est ajouté en quantité telle et de telle manière qu'une quantité d'au moins 0,020 % soit retenue clans la fonte, celle-ci étant coulée assez rapidement pour retenir ce magnésium restant. 2.

Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'après introduction du magné sium dans le métal, celui-ci est inoculé et, coulé peu après. 3. Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce qu'on emploie un laitier ba sique pour l'élimination du soufre. 4. Procédé selon la sous-revendication 3, dans lequel on utilise du calcium en addition au laitier basique.

REVENDICATION II: Pièce en fonte graphitique obtenue par le procédé selon la revendication I, caractérisée en ce que ladite fonte contient moins de 0,02 0/0 de soufre et 0,02 à 0,04 % de magné- sium, le graphite étant. présent de façon pré dominante sous forme sphéroïdale.