Procédé de fabrication de fonte contenant du graphite compact La présente invention concerne un procédé de fabrication de fonte contenant du graphite sous forme compacte ; elle concerne également un produit pour la mise en aeuvre de ce procédé.
On a antérieurement découvert que l'on peut pro duire de la fonte grise d'une meilleure qualité ou fonte nodulaire, possédant des propriétés supérieu res à celles de la fonte grise ordinaire, en traitant la fonte en fusion de manière que, quand on la coule, le graphite s'y trouve sous forme compacte plutôt qu'en paillettes. Un tel traitement comporte l'intro duction de magnésium dans un bain de fonte en fu sion d'une composition telle que, si on le coulait normalement sans autre traitement, on obtiendrait, sous forme brute de coulée, une fonte grise ordi naire.
Avant que ce traitement au magnésium pro duise effectivement ce compactage du graphite, de façon partielle (amélioration de la qualité) ou com plète (nodulation de manière que la fonte ne con tienne sensiblement que du graphite sphéroïdal) il est ordinairement nécessaire d'éliminer le soufre d'une manière quelconque. Il est d'une grande impor tance que l'ensemble du procédé soit réalisé de telle manière qu'on perde le moins de temps et le moins de chaleur possible et que le coût des agents de trai tement soit le plus bas possible.
Le magnésium constitue un agent bien connu de nodulation ou compactage. Toutefois, les problèmes que pose l'addition du métal lui-même à la fonte en fusion sont tels que les brevets publiés sur ce sujet déclarent qu'il est impossible d'ajouter du magnésium métallique à la fonte en fusion sans qu'il se produise une violente réaction avec perte complète du ma- gnésium. Les difficultés ainsi rencontrées sont dues principalement au passage rapide du magnésium à l'état gazeux aux températures mises en jeu. Le phé nomène s'apparente à la chute de gouttes d'eau dans de la graisse bouillante. Un autre facteur est la ré action du magnésium avec l'oxygène, qui se traduit par un feu d'artifice .
La présente invention permet, de façon rapide et économique, d'introduire du magnésium élémen taire dans de la fonte en fusion, en vue d'assurer sa désulfuration et sa nodulation et d'en améliorer la qualité.
Le procédé selon l'invention, dans lequel on part d'un bain de fonte qui, à l'état brut de coulée, con tiendrait du graphite sous forme de paillettes, est caractérisé en ce que l'on introduit dans le bain de fonte, au-dessous de sa surface, un courant d'un gaz inerte tenant en suspension du carbure de calcium finement divisé et des particules de magnésium mé tallique,
les particules de magnésium constituant 5 à 15 % du mélange et étant d'une finesse suffisante pour passer au tamis à mailles de 840 microns, mais assez grosses pour être retenues en presque totalité au tamis à mailles de 150 microns, les particules de carbure de calcium étant d'une finesse suffisante pour passer au tamis à mailles de 840 microns, après quoi on coule le métal ainsi traité.
De préférence, le carbure de calcium est retenu en majeure partie (90 % au moins) par le tamis à mailles de 75 mi- crons,
25 % au moins étant retenus par le tamis à mailles de 150 microns. On obtient ainsi, après cou lée, une fonte contenant du graphite sous forme compacte. La densité du courant injecté est, de préférence, d'environ 15 à 125 litres de gaz par kilogramme d'agent de traitement constitué par le mélange de magnésium et de carbure de calcium.
Bien entendu le gaz doit être maintenu sous une pression suffi sante pour compenser la pression exercée par la fonte en fusion et ainsi empêcher l'entrée du métal dans le passage par lequel on injecte le mélange. Le débit de mélange injecté peut varier entre environ 2,5 et 15 kg par tonne de fonte et par minute sui vant la dimension de la poche dans laquelle a lieu le traitement ou la quantité de fonte et le type d'ap pareil d'injection. L'injection complète est d'ordi naire effectuée de manière qu'elle ne demande pas plus de dix minutes environ. La coulée doit être faite rapidement, c'est-à-dire qu'on doit la commencer autant que possible dix minutes environ après l'in jection.
Une désulfuration étant nécessaire dans la plu part des cas, il est nettement préférable d'injecter d'abord du carbure de calcium finement divisé à l'aide d'un tube à injection de manière à réduire le taux de soufre à au plus 0,03 % et à, de préférence, moins que cela,
par exemple 0,01 % environ, puis d'injecter le mélange de carbure et de magnésium immédiatement après, par le même tube d'injection.
Dans la plupart des cas, il est également préférable d'introduire, dans la fonte traitée, après traitement, du ferrosilicium à 75 % de silicium ou un agent d'ad- dition analogue.
La quantité de magnésium injectée peut varier entre environ 250 et 6000 g et, de préférence, entre 500 et 3000 g par tonne de fonte, selon les cas. On utilise plus de magnésium si l'on ne désulfure pas d'abord à 0,03 % de soufre par traitement au moyen de carbure de calcium ou si l'on doit effectuer une coulée importante. Si l'on procède à une désulfura- tion préalable, on injecte moins de magnésium.
La densité apparente de la poudre de magnésium est, de préférence, d'environ 0,7. Dans les essais effec tués, on n'a que légèrement tapoté le récipient gra dué pour éliminer les vides.
La température 'du bain de fonte est, de préfé rence, inférieure à 1510o C au moment de l'injection. Il est à noter que le produit obtenu conformément à la présente invention contient normalement du ma gnésium retenu en quantité qui, par elle-même, se rait insuffisante pour produire le type de produit obtenu. Le fait qu'il suffit d'une moindre quantité de magnésium retenu pour obtenir une structure don née est dû à l'action du carbure.
Pour effectuer l'in jection de l'agent de traitement, on peut utiliser l'un des appareils quelconques connus permettant de dé biter un courant de gaz et de solides d'une densité telle qu'il y ait environ 15 à 125 litres de gaz par kilogramme de solides, par exemple le dispositif d'alimentation à vis décrit dans le brevet des Etats- Unis No 2577764, ou un dispositif d'injection par fluidification. Le gaz inerte préféré utilisé pour l'in jection des agents de traitement selon l'invention et du carbure de calcium est l'azote sec. On peut utiliser d'autres gaz tels que l'hélium, l'argon et l'anhydride carbonique.
L'expression de gaz inerte désigne ici un gaz ne réagissant pas avec le magnésium ou la fonte dans les conditions décrites.
On peut préparer un produit pour l'exécution du procédé selon l'invention en mélangeant intimement, par un moyen quelconque, 10 à 17 parties de car bure de calcium finement divisé avec 1 à 2 parties de magnésium en poudre, de manière que le magné- sium constitue moins de 151% du mélange. Le car- bure de calcium peut être un produit de qualité marchande, totalement exempt d'impuretés,
tel qu'on l'obtient aux fours électriques à arc à l'aide d'oxyde de calcium et de coke de haute qualité. Ainsi qu'il a été indiqué, le carbure de calcium doit être d'une dimension telle qu'il passe en totalité au tamis à mailles de 840 microns et, en outre, telle, de préfé- rence, qu'il n'en passe pas plus de 25 % au tamis à mailles de 150 microns.
Le magnésium en poudre est sous la forme de très petites particules de forme irrégulière. Au microscope, ces particules présentent des bords irréguliers, souvent enroulés. Comme il a été précisé, ces particules de magnésium doivent être d'une dimension telle qu'elles passent au tamis à mailles de 840 microns et qu'il en reste la presque totalité (par exemple 90 0/0) au tamis à mailles de 150 microns.
Une composition particulaire type de magnésium est de 100 % de moins de 840 microns, 86,7 % de moins de 300 microns,
42 0/0 de moins de 230 microns et 6,8 % de moins de 150 microns. Normalement, les particules de carbure de calcium s'échelonnent également en dimensions, la majeure partie de ces particules étant plus fines que celles de magnésium.
Les quantités des composants de l'agent de traitement à utiliser par tonne de fonte grise sont approximativement de 5 à 40 kg pour le carbure de calcium et de 0,250 à 6 kg pour le magnésium. En tout cas, la quantité de magnésium ne doit pas dé- passer 15 % du total.
Dans les essais initiaux effectués à l'aide de peti tes particules de magnésium, il est apparu comme essentiel d'éviter le bouchage du tube d'injection indépendamment des considérations relatives à la quantité de magnésium injecté ou à l'efficacité de l'injection. Le respect des proportions et des dimen sions particulaires indiquées permet en principe d'évi ter le bouchage des tubes d'injection de divers dia mètres.
Ainsi, les caractéristiques en cause résolvent à la fois le problème de l'introduction des particules de magnésium par un tube d'injection en carbone chauffé au rouge au-dessous de la surface de la fonte en fusion et le problème sérieux que repré sente la possibilité d'une réaction violente quand une certaine quantité de magnésium entre en contact avec la fonte en fusion à une température supérieure à la température de vaporisation du magnésium. Ce dernier problème met en cause le risque résultant d'un changement d'état, c'est-à-dire du passage brus que d'un solide à l'état gazeux, le volume du gaz étant de très loin supérieur au volume du solide. Un autre risque est celui de l'oxydation du magnésium à la surface, avec l'inflammation qui peut en résulter.
La présente invention réduit au minimum ce risque d'inflammation, le magnésium étant dispersé au- dessous de la surface, effectivement dissous dans la fonte et protégé partiellement en surface par la cou che de laitier formée par le carbure. On conçoit éga lement que le mélange considéré contribue à la sécu rité d'entreposage et de manipulation. La séparation du magnésium au cours de l'introduction est égale ment réduite au minimum par suite de l'enchevêtre ment des bords rugueux du magnésium et du carbure.
Un exemple particulier de mise en #uvre de l'invention est décrit ci-après.
On a préparé un bain de fonte qui, s'il avait été coulé tel quel, aurait donné une fonte grise conte nant du graphite en paillettes. On a injecté dans ce bain, par un tube à injection, 7,3 kg de carbure de calcium pour réduire le pourcentage originel de sou- fre à 0,082 % et améliorer encore la qualité de la fonte. On a injecté, immédiatement après, par le même tube, un mélange intime homogène de magné sium et de carbure de calcium.
On peut utiliser deux trémies, ou opérer un rechargement rapide 'de ma nière qu'il ne s'écoule pas plus d'une minute entre les injections. Le mélange avait été établi de ma nière à contenir 18 kg de carbure et 2 kg de magné sium par tonne de fonte de manière que la propor- tion de magnésium soit de 10 % environ. Le véhi- cule gazeux utilisé était l'azote sec.
L'injection a été opérée avec un débit de 18 kg environ de mélange par tonne de fonte et par minute. Le rapport du gaz aux solides était de 26 litres environ par kilogramme. Le tube d'injection en carbone était immergé à plus de la moitié de la profondeur du récipient à revête ment basique. Une profondeur d'au moins 15 cm est essentielle. La température de la fonte était d'environ 1525 C.
On a ajouté, immédiatement après l'injec tion, du ferrosilicium à 75 % de silicium dans la proportion d'environ 1 % par tonne. La fonte a été coulée dans les trois minutes suivant l'injection.
On a ainsi obtenu une fonte complètement nodulée. Cette fonte présentait une résistance à la traction de 43,6 kg/mm2, une dureté Brinell de 143, un allon- P <B>a</B> ment de 18,5 % sur 50,8 mm et une profondeur de trempe superficielle de 15,9 mm (voir plus loin).
L'essai ci-dessus relaté est l'essai N-) 882-1 du ta bleau 1 ci-après, qui donnent les résultats analogues pour d'autres essais, ainsi que les analyses chimiques des fontes.
Certaines fontes contiennent de petites quantités d'éléments considérés comme gênants ou nuisibles. Le plomb, l'arsenic, l'étain et l'antimoine sont cer tains des éléments qui sont considérés comme nuisi bles. Quand on a affaire à de telles fontes, ce qu'on constate par des résultats différents -de ceux que l'on obtient généralement par traitement au moyen de carbure de calcium et de magnésium, il est préféra ble d'introduire une petite quantité d'oxydes de terres rares dans le mélange de carbure et de magnésium. Ceci mis à part, il est préférable d'utiliser des oxydes de terres rares quand on désire obtenir du graphite compact, la quantité de magnésium pouvant alors être faible du fait que les oxydes des terres rares ont eux-mêmes un effet de compactage.
On utilise de préférence 500 à 1000g d'oxydes de terres rares par tonne de fer. Ces oxydes sont finement divisés, leur dimension ne dépassant pas 840 microns. Ils peuvent être constitués d'environ 50 % d'oxyde de cérium, 20 % d'oxyde de lanthane,
le reste étant constitué de pourcentages décroissants d'autres composés des terres rares. Cette composition est caractéristique des terres rares que l'on trouve dans la nature. On entend ici par terres rares des matières telles que l'on vient de décrire ou des dérivés de ces matières, dans la proportion où on les trouve naturellement.
Dans le mode préféré de mise en oeuvre, dans lequel on effectue d'abord une désulfuration et une valorisation, telle qu'une désoxydation, par injection de carbure de calcium, immédiatement avant d'effec tuer le traitement principal de mise du graphite sous forme compacte à l'aide de magnésium et de carbure de calcium et de magnésium, ou de magnésium, de carbure de calcium et d'oxydes de terres rares, la quantité préférée de carbure que l'on ajoute est un peu supérieure à 10 kg de carbure par kg de soufre à éliminer, de sorte qu'un taux de soufre inférieur à 0,
03 '% s'obtient rapidement et que le carbure peut exercer une action plus favorable sur la fonte et la rendre plus sensible à l'action du magnésium. Le tableau 1 ci-après montre les proportions de produits à utiliser, les autres conditions opératoires et les résultats obtenus quand on effectue en premier lieu un traitement au carbure.
Dans ce tableau et dans ceux qui suivent, les indi cations numériques figurant sous la mention Ana lyse chimique se rapportent au pourcentage final en silicium, manganèse et phosphore. Sont égale ment indiqués les pourcentages initial et final de soufre. Les autres valeurs sont les poids en kg de matières injectées par tonne de fonte et les proprié tés telles que la résistance à la traction (R), la dureté Brinell (4), les allongements pour cent sur 50,8 mm (A 0/0) et la profondeur de trempe (P.T.). La première quantité de carbure indiquée est celle qui est utili sée pour la désulfuration et la valorisation initiales.
La seconde quantité est celle que l'on introduit dans le mélange pour la mise du graphite sous forme com pacte O. T. E. représente les quantités d'oxydes de terres rares ajoutés dans un certain nombre d'es sais. C. T. et C. E. indiquent respectivement le carbone total et le carbone équivalent. La tempé rature est celle de la fonte au début du traitement. Le pourcentage de FeSi se rapporte à la quantité de ferrosilicium à 75 % de silicium ajoutée, par rapport à la fonte traitée.
On a ajouté le ferrosilicium par transfert d'une poche dans une autre, bien qu'il puisse être injecté. Quand il n'y a pas de chiffre correspon-
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TABLEAU <SEP> I
<tb> Mélange <SEP> injecté <SEP> Analyse <SEP> chimique
<tb> (kg/T) <SEP> R
<tb> Essai <SEP> Temp. <SEP> FeSi <SEP> S <SEP> S <SEP> (kg/ <SEP> P. <SEP> T.
<tb> No <SEP> CCa <SEP> O.T.R. <SEP> Mg <SEP> (o <SEP> C) <SEP> (o/o) <SEP> C. <SEP> T. <SEP> Si <SEP> Mg <SEP> init. <SEP> final <SEP> P <SEP> C. <SEP> E.
<SEP> mm) <SEP> A <SEP> A <SEP> % <SEP> (mm)
<tb> 815-l <SEP> 10,0 <SEP> - <SEP> 2,5 <SEP> 1470 <SEP> 0,75 <SEP> 3,38 <SEP> 2,68 <SEP> 0,22 <SEP> 0,013 <SEP> 0,006 <SEP> 0,03 <SEP> 4,47 <SEP> 48,5 <SEP> 163 <SEP> 18,5 <SEP> x <SEP> 15,9
<tb> 22,5
<tb> 867-1 <SEP> 10,0 <SEP> 0,5 <SEP> 1,0 <SEP> 1440 <SEP> 0,75 <SEP> 3,59 <SEP> 2,26 <SEP> 0,68 <SEP> 0,088 <SEP> 0,003 <SEP> 0,043 <SEP> 4,34 <SEP> 48,8 <SEP> 163 <SEP> 7,8 <SEP> x <SEP> 25,4
<tb> 8,5
<tb> 879-1 <SEP> 8,0 <SEP> 1,0 <SEP> 2,0 <SEP> 1480 <SEP> 1,00 <SEP> 3,56 <SEP> 2,57 <SEP> 0,12 <SEP> 0,082 <SEP> 0,003 <SEP> 0,028 <SEP> 4,43 <SEP> 44,2 <SEP> l49 <SEP> 18,0 <SEP> x <SEP> 38,1
<tb> 17,0
<tb> 880-1 <SEP> 8,0 <SEP> 1,0 <SEP> 2,0 <SEP> l480 <SEP> l,00 <SEP> 3,60 <SEP> 2,54 <SEP> 0,12 <SEP> 0,107 <SEP> - <SEP> 0,022 <SEP> 4,45 <SEP> 44,9 <SEP> 146 <SEP> 17,0 <SEP> x <SEP> 28,6
<tb> 17,0
<tb> 881,1 <SEP> 8,0 <SEP> 0,
580 <SEP> 1,19 <SEP> 1480 <SEP> 1,00 <SEP> 3,56 <SEP> 2,57 <SEP> 0,14 <SEP> 0,100 <SEP> - <SEP> 0,027 <SEP> 4,43 <SEP> 44,8 <SEP> 155 <SEP> 19,0 <SEP> x <SEP> 25,4
<tb> l0,1
<tb> 882-1 <SEP> 8,0 <SEP> - <SEP> 2,0 <SEP> 1480 <SEP> 1,00 <SEP> 3,66 <SEP> 2,43 <SEP> 0,14 <SEP> 0,082 <SEP> - <SEP> 0,028 <SEP> 4,48 <SEP> 43,6 <SEP> 143 <SEP> l8,5 <SEP> x <SEP> 15,9
<tb> 18,0
<tb> 883-1 <SEP> 8,0 <SEP> 0,666 <SEP> 1,333 <SEP> 1480 <SEP> 1,00 <SEP> 3,55 <SEP> 2,32 <SEP> 0,30 <SEP> 0,113 <SEP> - <SEP> 0,033 <SEP> 4,43 <SEP> 56,9 <SEP> 186 <SEP> 11,5 <SEP> x <SEP> 19,0
<tb> 11,3
<tb> 884-1 <SEP> 8,0 <SEP> 1,0 <SEP> 2,0 <SEP> 1480 <SEP> 1,00 <SEP> 3,55 <SEP> 2,46 <SEP> 0,33 <SEP> 0,103 <SEP> - <SEP> 0,036 <SEP> 4,38 <SEP> 47,4 <SEP> 162 <SEP> 9,5 <SEP> 25,4
<tb> 17,0
<tb> 903-1 <SEP> 8,0 <SEP> 0,5 <SEP> 1,5 <SEP> 1480 <SEP> 1,00 <SEP> 3,57 <SEP> 2,44 <SEP> 0,37 <SEP> 0,
096 <SEP> - <SEP> 0,034 <SEP> 4,38 <SEP> 46,8 <SEP> 159 <SEP> 17,5 <SEP> x <SEP> 7,9
<tb> 13,0 dant dans le tableau, c'est qu'on n'a pas ajouté de ferrosilicium.
Dans l'essai No 883-1, le magnésium était d'une dimension particulaire comprise entre les tamis de 230 et 150 microns. Cette poudre de magnésium passait au premier tamis et était retenue par le se cond. Cet essai montre l'efficacité du carbure en co opération avec de très petites particules de magné sium.
Le chiffre indiqué pour la profondeur de trempe superficielle dans ce tableau et ceux qui suivent a été obtenu en coulant un coin de fonte dans un moule de sable sur un support formé d'un bloc de graphite. Le coin formé avait 89 mm de haut, 22,2 mm de large au sommet et 11,1 mm à la base. Les chiffres indiqués correspondent à la hauteur en millimètres de fonte ayant subi la trempe, à partir de la base du coin en contact avec le bloc.
Les fontes affectées d'un x après les valeurs d'al longement, dans le tableau I, et ceux qui suivent étaient complètement nodulées, c'est-à-dire que le graphite n'y était présent qu'à l'état de nodules. Les autres fontes étaient de qualité améliorée, c'est-à-dire que le graphite y était présent, non pas à l'état de paillettes, mais se trouvait compacté partiellement à l'état de nodules et partiellement sous forme vermi- culée (fils courts et épais).
Les paillettes se trouvaient éliminées dans sen siblement la totalité des essais présentement décrits. On a constaté de façon très nette que le graphite vermiculé est un facteur contribuant à la résistance. Des exemples de fontes à graphite compact sous forme d'un mélange de nodules et de formations ver- miculées sont représentés par les essais 884-l, envi- ron 60 % de nodules (au-dessus), 871-1,
environ 50 % de nodules (au-dessous), et No 872-l, environ 50 % de nodules (au-dessous). D'une manière géné- rale,
la résistance à la traction est d'autant plus élevée que le pourcentage de nodules est élevé.
Il peut quelquefois être avantageux d'effectuer le traitement au moyen de mélanges de magnésium et de carbure de calcium immédiatement avant le trai tement au carbure de calcium. On peut opérer de cette manière quand on dispose de fonte à basse teneur en soufre ou quand, la fonte étant à forte teneur en soufre, il est avantageux de n'utiliser qu'un mélange comprenant du magnésium et du carbure. Le tableau Il ci-après montre les proportions, les conditions et les résultats obtenus quand on injecte ensemble du magnésium et du carbure.
Il ressort du tabeau II qu'il est possible de dé- sulfurer une fonte à teneur en soufre relativement élevée et d'en compacter le graphite en n'utilisant qu'un mélange de magnésium et de carbure. C'est ainsi que l'essai N 781-2 montre un tel résultat, la fonte étant complètement nodulée. Il est à noter que l'on peut obtenir du graphite compacté à des tem pératures ne dépassant pas 1370 C.
Les essais Nos 781-2 et 791-3 ont donné ce résultat, avec ob tention d'une fonte complètement nodulée. Les es sais Nos 783-3 et 858-1 ont donné respectivement des fontes contenant 14 et 95 % du graphite, sous forme de nodules, le reste du graphite étant du gra phite vermiculé.
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TABLEAU <SEP> II
<tb> Mélange <SEP> injecté <SEP> Analyse <SEP> chimique
<tb> (kg/T) <SEP> R
<tb> Essai <SEP> Temp. <SEP> FeSi <SEP> S <SEP> S <SEP> (kg/ <SEP> P. <SEP> T.
<tb> <U>No <SEP> C.Ca <SEP> Mg <SEP> (o <SEP> C) <SEP> (o/0 <SEP> C. <SEP> T. <SEP> Si <SEP> Mg <SEP> init. <SEP> final <SEP> P <SEP> C. <SEP> E.
<SEP> mm"-) <SEP> A <SEP> A <SEP> o/o <SEP> (</U>mm)
<tb> 783-3 <SEP> 12,5 <SEP> 1,<B>6</B>5 <SEP> 1504 <SEP> 0,60 <SEP> 3,61 <SEP> 2,34 <SEP> 0,42 <SEP> 0,077 <SEP> 0,015 <SEP> 0,<B>1</B>1 <SEP> 4,42 <SEP> 35,9 <SEP> 167 <SEP> 2,0 <SEP> 9,5
<tb> 781-1 <SEP> 18,0 <SEP> 2,0 <SEP> 1422 <SEP> - <SEP> 3,6<B>1</B> <SEP> 2,08 <SEP> 0,43 <SEP> 0,083 <SEP> 0,008 <SEP> 0,11 <SEP> 4,34 <SEP> 41,5 <SEP> 285 <SEP> 0 <SEP> x <SEP> 93,5
<tb> 781-2 <SEP> 18,0 <SEP> 2,0 <SEP> 1422 <SEP> 0,60 <SEP> 3,61 <SEP> 2,48 <SEP> 0,43 <SEP> 0,083 <SEP> 0,009 <SEP> 0,11 <SEP> 4,47 <SEP> 54,7 <SEP> 176 <SEP> 7,5 <SEP> x <SEP> 7,9
<tb> 789-3 <SEP> 22,0 <SEP> 3,0 <SEP> 1491 <SEP> 0,75 <SEP> 3,15 <SEP> 2,57 <SEP> 0,42 <SEP> 0,088 <SEP> 0,017 <SEP> 0,11 <SEP> 4,04 <SEP> 43,6 <SEP> 211 <SEP> 2,0 <SEP> 9,5
<tb> 782-2 <SEP> 17,0 <SEP> 3,0 <SEP> 1455 <SEP> 0,60 <SEP> 3,45 <SEP> 2,42 <SEP> 0,51 <SEP> 0,
087 <SEP> 0,013 <SEP> 0,11 <SEP> 4,29 <SEP> 57,0 <SEP> 174 <SEP> 9,0 <SEP> x <SEP> 15,9
<tb> 791-3 <SEP> 22,0 <SEP> 3,0 <SEP> 1499 <SEP> 0,75 <SEP> 3,18 <SEP> 2,66 <SEP> 0,44 <SEP> 0,082 <SEP> 0,012 <SEP> 0,11 <SEP> 4,10 <SEP> 55,6 <SEP> 187 <SEP> 8,0 <SEP> x <SEP> 12,7
<tb> 792-3 <SEP> 22,0 <SEP> 3,0 <SEP> 1371 <SEP> - <SEP> 3,42 <SEP> 2,21 <SEP> 0,21 <SEP> 0,023 <SEP> 0,006 <SEP> 0,03 <SEP> 4,14 <SEP> 49,2 <SEP> 203 <SEP> 3,5 <SEP> x <SEP> 93,5
<tb> 792-4 <SEP> 22,0 <SEP> 3,0 <SEP> 1371 <SEP> 0,60 <SEP> 3,42 <SEP> 2,58 <SEP> 0,21 <SEP> 0,023 <SEP> 0,006 <SEP> 0,03 <SEP> 4,28 <SEP> 45,1 <SEP> 149 <SEP> 21,8 <SEP> x <SEP> 11,1
<tb> 871-1 <SEP> 9,0 <SEP> 1,0 <SEP> 1482 <SEP> 1,40 <SEP> 3,41 <SEP> 2,77 <SEP> 0,13 <SEP> 0,006 <SEP> 0,006 <SEP> 0,024 <SEP> 4,34 <SEP> 39,4 <SEP> 143 <SEP> 8,7 <SEP> 14,3
<tb> 878-1 <SEP> 18,0 <SEP> 2,0 <SEP> 1482 <SEP> 1,00 <SEP> 3,40 <SEP> 2,
55 <SEP> 0,14 <SEP> 0,022 <SEP> 0,003 <SEP> 0,027 <SEP> 4,26 <SEP> 44,7 <SEP> 149 <SEP> 21,0 <SEP> x <SEP> 25,4
<tb> 858-1 <SEP> 18,0 <SEP> 2,0 <SEP> 1482 <SEP> 1,00 <SEP> 3,37 <SEP> 2,62 <SEP> 0,16 <SEP> 0,013 <SEP> 0,004 <SEP> 0,03 <SEP> 4,24 <SEP> 46,3 <SEP> 163 <SEP> 8,5 <SEP> - Le tableau III ci-après montre les proportions, les conditions et les résultats obtenus par utilisation de magnésium, d'oxydes de terres rares et de carbure de calcium sans désulfuration préalable immédiate, compte tenu de ce que la teneur initiale en soufre avait dans tous les essais une valeur peu élevée, de l'ordre de celle qui peut facilement être et, de préfé rence, est obtenue par traitement au carbure.
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TABLEAU <SEP> III
<tb> Mélange <SEP> injecté <SEP> Analyse <SEP> chimique
<tb> (kg/T) <SEP> R
<tb> Essai <SEP> Temp. <SEP> FeSi <SEP> S <SEP> S <SEP> (kg/ <SEP> P. <SEP> T.
<tb> <U>No <SEP> C_Ca <SEP> O.T.R. <SEP> Mg <SEP> (0 <SEP> C)</U> <SEP> (1/o<U>) <SEP> C. <SEP> T. <SEP> Si <SEP> Mg <SEP> init. <SEP> final <SEP> P <SEP> C. <SEP> E.
<SEP> mm2) <SEP> A <SEP> A <SEP> o/o <SEP> (mm)</U>
<tb> 836-1 <SEP> 10,0 <SEP> 0,5 <SEP> 1,0 <SEP> 1482 <SEP> 1,60 <SEP> 3,36 <SEP> 3,38 <SEP> 0,37 <SEP> 0,018 <SEP> 0,006 <SEP> 0,04 <SEP> 4,49 <SEP> 3976 <SEP> <B>1</B>67 <SEP> 5,0 <SEP> 3,2
<tb> 839-1 <SEP> 10,0 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 1482 <SEP> 1,60 <SEP> 3,47 <SEP> 3,26 <SEP> 0,32 <SEP> 0,015 <SEP> 0,007 <SEP> 0,04 <SEP> 4,56 <SEP> 3878 <SEP> 156 <SEP> 5,0 <SEP> 848-1 <SEP> 8,5 <SEP> 0,5 <SEP> 1,0 <SEP> 1482 <SEP> 0,75 <SEP> 3,38 <SEP> 2,23 <SEP> 0,18 <SEP> 0,018 <SEP> - <SEP> 0,025 <SEP> 4,12 <SEP> 3804 <SEP> 140 <SEP> 5,0 <SEP> 20,6
<tb> 850-1 <SEP> 8,5 <SEP> 0,5 <SEP> 1,0 <SEP> 1482 <SEP> 1,00 <SEP> 3,76 <SEP> 2,45 <SEP> 0,17 <SEP> 0,010 <SEP> - <SEP> 0,025 <SEP> 4,58 <SEP> 4137 <SEP> 139 <SEP> 14,5 <SEP> 9,5
<tb> 856-<B>1</B> <SEP> 17,0 <SEP> 1,0 <SEP> 2,0 <SEP> 1482 <SEP> 1,00 <SEP> 3,30 <SEP> 2,47 <SEP> 0,
15 <SEP> 0,015 <SEP> 0,005 <SEP> 0,029 <SEP> 4,12 <SEP> 4599 <SEP> 152 <SEP> 18,5 <SEP> x <SEP> 25,4
<tb> 872-1 <SEP> 8,5 <SEP> 0,5 <SEP> 1,0 <SEP> 1482 <SEP> 1,40 <SEP> 3,38 <SEP> 2,76 <SEP> 0,17 <SEP> 0,017 <SEP> 0,006 <SEP> 0,031 <SEP> 4,31 <SEP> 3766 <SEP> 150 <SEP> 5,0- <SEP> 12,7 On a également obtenu une fonte valorisée à par tir d'une fonte hypoeutectique à basse teneur en soufre par injection de 7,5 kg de carbure et de 750 g de magnésium par tonne de fonte, suivie d'une in jection de 0,5 % de ferrosilicium. Le magnésium constituait environ 7,5 % du mélange. La résistance à la traction a été presque doublée, bien qu'il ne se soit pas formé de nodules.
Cet essai indique la quan tité inférieure préférée et la proportion nécessaire de magnésium, c'est-à-dire environ 500 g par tonne de fonte et environ 5 % du mélange.
Il est à noter que le procédé selon la présente invention s'applique particulièrement bien à l'obten tion d'une fonte nodulée à basse teneur en silicium, c'est-à-dire à moins de 2,5 % de silicium, en raison de ce que le seul silicium introduit l'est au cours de l'injection. Une fonte de ce type présente une résis tance au choc supérieure à celle de nombre de fon tes nodulaires contenant un pourcentage plus élevé de silicium et peut remplacer le laiton dans certaines applications.
En se reportant aux essais ci-dessus relatés, on peut voir que nombre de types de fontes peuvent être produits, allant des fontes complètement nodu- lées à des fontes améliorées ayant une résistance à la traction atteignant environ 35 kg/mm2. Il est à noter que ces essais ont été effectués au moyen de fontes au point eutectique ou voisines de ce point, soit 4,3 /o d'équivalent de carbone, qui est le pour centage de carbone plus le tiers de la somme des pourcentages de silicium et de phosphore. La gamme préférée d'équivalents de carbone est de 4 à 4,6, bien qu'il soit possible de traiter des fontes comprises entre 3,8 et 5.
On peut, bien entendu, utiliser des récipients ou poches à revêtements basiques ou aci des ou des fours à soles avec l'un ou l'autre de ces revêtements.
Les dimensions des particules sont toutes indi quées en microns et les pourcentages en poids.
Il doit être entendu que le procédé selon la pré sente invention peut comporter l'injection d'un mé lange contenant, outre du magnésium en poudre, du carbure de calcium finement divisé et, éventuelle ment, des composés de terres rares, une petite quan tité d'autres substances finement divisées, telles que de l'oxyde de magnésium ou du graphite.
Toutefois le carbure doit toujours constituer plus de 80 % du mélange et le magnésium ne doit pas dépasser 15 % du total.
Dans un essai identique au No 783-3, sauf que l'on n'a pas procédé à une addition ultérieure de ferrosilicium, l'injection simultanée de carburé, de magnésium et de graphite (environ 0,3 % de gra- phite relativement au fer) a donné de bons résultats.
Les quantités ci-dessus mentionnées de magné sium et d'autres agents, la manière de les introduire et la dimension des particules assurent une addition de magnésium sans violence excessive ni combustion excessive du magnésium à la surface de la fonte et permettent un traitement économique, rapide et amé lioré. Il est à noter que l'on pense que le laitier de structure granuleuse, analogue au laitier usuel de carbure seul, contribue à la diminution du risque d'inflammation du magnésium.