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" Perfectionnements aux fontes ".
On a déjà proposé d'ajouter du magnésium à la fonte en fu- sion dans la fabrication de la fonte, en particulier pour provo- quer la graphitisation, c'est-à-dire pour produire de la fonte grise par addition de magnésium.
La présente invention est fondée sur cette double découver- te que le magnésium, loin d'être un agent graphitisant, a un ef- fet blanchissant très prononcé et que si, dans la préparation de la fonte blanche on ajoute du magnésium au métal en fusion de
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manière telle qu'une quantité critique soit réellement retenue dans la pièce coulée, les propriétés de celle-ci sont supérieures à celles d'une fonte blanche comparable exempte de magnésium.
Conformément à la présente invention, on produit une fonte blanche ayant la composition suivante : de 2 à 4,5 % de carbone, de 0,1 à 3 % de silicium, de 0,1 à 2 % de manganèse, de 0,015 à 0,5 % de magnésium, de 0 à 6 % de nickel, de 0 à 2,5 % de chrome et de 0 à 2 % de molybdène, le complément ( sauf pour ce qui est des impuretés ) étant du fer.
Il est bien connu que les conditions de coulée déterminent si une fonte donnée fournira un moulage blanc ou gris et, avec des teneurs en magnésium voisines du minimum indiqué plus haut, la fonte peut se solidifier à structure grise si les conditions de coulée ( c'est-à-dire l'utilisation de coquilles métalliques ) ne sont pas convenables. La présente invention se rapporte uniquement aux fontes qui, à la fois, ont la composition indiquée plus haut et qui, après coulée, présentent une cassure blanche.
La teneur en magnésium indiquée ci-dessus est celle qui se trouve réellement présente dans la pièce coulée, Si l'on ajoute du magnésium métallique au métal en fusion quand celui-ci est à la température de coulée, il se produit des réactions de violence explosive qui chassent le métal en fusion hors du four ou de la poche avec, pour résultat, une perte, à la fois, de métal fondu et de magnésium, sans que ce dernier se trouve introduit dans le bain. Mais on a constaté que le magnésium métallique peut être introduit directement dans les bains de fonte quand ceux-ci sont à l'état pâteux à une température légèrement supérieure seulement à celle du point de fusion.
Si l'on opère ainsi, il est nécessaire, après l'introduction du magnésium, d'élever la température du bain rapidement jusqu'à la température de coulée. Le siliciure de magné- sium se comporte sensiblement de la même manière que le magnésium.
En raison de ces difficultés, il est préférable d'ajouter le magné- sium au métal en fusion sous la forme d'un alliage avec le nickel.
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Des alliages binaires contenant de 4 à 20% de magnésium convien- nent. Des alliages ternaires contenant du carbone peuvent être utilisés également. Même dans ce cas, il faut tenir compte de la forte réactivité du magnésium. En fait des alliages contenant 10 % de magnésium brûlent brillamment lorsqu'on les place sur le métal en fusion. La quantité de magnésium dans les alliages d'addition réellement retenue dans la pièce coulée solidifiée dépend de la teneur de l'alliage en magnésium, de la température du bain auquel est ajouté le magnésium et de la composition dudit bain. Elle n' est jamais égale à la quantité de magnésium réellement ajoutée.
En plus du magnésium perdu par combustion ou volatilisation, une certaine partie du magnésium ajouté se trouve perdue par ré- action, en particulier avec le soufre. En conséquence, pour obte- nir avec certitude la présence du magnésium dans la pièce coulée, il faut ajouter une quantité suffisante de magnésium pour éliminer la plus grande partie du soufre par réaction, puis pour tenir compte de la quantité perdue d'autre manière et de la teneur en magnésium de la pièce coulée. On a constaté, à titre d'approxima- tion empirique, qu'une partie en poids du magnésium réellement introduit dans la fonte en fusion est dépensée pour chaque partie de soufre éliminée du bain.
Un autre facteur qui doit être pris en considération est la perte de magnésium si le métal fondu n'est pas coulé immédiatement après l'addition de magnésium. En général, on peut dire qu'une quantité de magnésium allant de 0,03 % à 0,06 % est perdue en dix minutes quand la fonte en fusion contenant du magnésium est main- tenue dans les poches à main telles que celles utilisées en fonde- rie. Des fontes blanches produites conformément à l'invention sont plus résistantes que les fontes semblables exemptes de magnésium, en particulier aux efforts de flexion. on peut citer comme exemple un bain contenant 3 % de carbone, 0,75 % de silicium, 0,2 % de manganèse et 0,02 % de soufre. Une partie du bain a été coulée sans autre addition.
Deux autres parties du même bain ont été
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coulées après incorporation d'une quantité suffisante de magné- sium pour que la teneur en magnésium retenue soit de 0,04 % et de 0,06 % respectivement dans les produits finaux solidifiés. Le magnésium a été introduit sous la forme d'alliage nickel-magné- sium-carbone contenant 11,9 % de magnésium et 2,8 % de carbone, le complément étant du nickel. Ces trois fontes étaient blanches brutes de coulée. Elles possédaient les propriétés indiquées dans le tableau I.
TABLEAU I :
EMI4.1
<tb> % <SEP> Mg. <SEP> Flèche <SEP> Charge <SEP> Choc <SEP> NB
<tb>
<tb>
<tb> Néant <SEP> 2,23 <SEP> 1898 <SEP> 2,21 <SEP> 371
<tb>
<tb> 0,04 <SEP> 2,33 <SEP> 2437 <SEP> 3,45 <SEP> 375
<tb>
<tb> 0,06 <SEP> 2,82 <SEP> 2740 <SEP> 3,87 <SEP> 415
<tb>
Flèche = flèche en mm. pour la charge maximum dans l'essai à la flexion.
Charge = charge à la flexion en kilogrammes appliquée au milieu entre des supports pour produire la rupture d'une éprou- vette de 30,5 mm. de diamètre sur une portée de 305 mm.
Choc = essai au choc ( Izod ) en kilogrammètres.
N. B. = nombre de dureté Brinell.
Dans un autre exemple, on a essayé deux fontes blanches dont l'une contenait 3 % de carbone, 0,75 % de silicium, 0,2 % de man- ganèse et 0,015 % de soufre, l'autre étant une fonte blanche com- parable qui contenait, en plus, 0,13 % de magnésium. Les proprié- tés observées étaient les suivantes :
EMI4.2
<tb> % <SEP> Mg. <SEP> Flèche <SEP> Charge <SEP> Choc
<tb>
<tb>
<tb> Néant <SEP> 2 <SEP> 2074 <SEP> 2,76
<tb>
<tb> 0,13 <SEP> 2,SI <SEP> 2486 <SEP> 3,73
<tb>
Dans ces fontes et dans toutes les autres fontes produites conformément à l'invention, le fer constitue le complément, c'est- à-dire qu'il forme la quantité nécessaire pour amener le total à 100 % après avoir tenu compte des impuretés.
Il doit être entendu
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qu'il y a dans toute fonte des impuretés inévitables, par exemple le soufre déjà mentionné et le phosphore. Il a été constaté que certains éléments présents parfois seulement en quantité si petite qu'ils constituent des impuretés agissent, dans des conditions qui ne sont pas clairement comprises, pour compenser l'effet avanta- geux du magnésium et on doit avoir soin qu'il n'existe dans la fonte tout au plus que des traces de ces éléments. Les éléments nuisibles sont l'étain, le plomb, l'antimoine, le bismuth, l'ar- senic, le sélénium et le tellure.
Bien que les fontes puissent ne contenir, en plus du magné- sium, que les éléments ( carbone, silicium et manganèse ) toujours présents dans la fonte blanche, l'amélioration des propriétés est particulièrement marquée lorsque le nickel est présent. Parmi les fontes au nickel, certaines à faible teneur en nickel sont parti- culièrement utiles. Elles contiennent de 0,75 à 2 % de nickel, de 2,5 à 3,3 % de carbone, de 0,5 à 2 % de silicium et plus de 0,04 % de magnésium; elles possèdent les propriétés moyennes élevées in- diquées ci-après lorsqu'on les essaye sur une portée de 305 mm.
Charge de rupture à la flexion 2536 kg.
Flèche 2,59 mm. quelques exemples de ces fontes et de leurs propriétés sont donnés dans les tableaux II et III. Toutes ces fontes ont été coup- lées en sable et ont été essayées à l'état brut de coulée.
TABLEAU II :
EMI5.1
<tb> No. <SEP> % <SEP> C. <SEP> % <SEP> Si <SEP> % <SEP> Mn <SEP> % <SEP> Ni <SEP> % <SEP> S <SEP> % <SEP> Mg
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> 2,8 <SEP> 0,8 <SEP> 0,8 <SEP> 0,8 <SEP> n.d. <SEP> 0,024
<tb>
<tb> 2 <SEP> 2,8 <SEP> 2,1 <SEP> 0,8 <SEP> 2,0 <SEP> 0,012 <SEP> 0,064
<tb>
<tb> 3 <SEP> 3,4 <SEP> 1,8 <SEP> 0,8 <SEP> 2,0 <SEP> 0,016 <SEP> 0,061
<tb>
<tb> 4 <SEP> 4,1 <SEP> 1,3 <SEP> 0,5 <SEP> 1,8 <SEP> 0,02 <SEP> 0,06
<tb>
n.d. = non déterminé.
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TABLEAU III :
EMI6.1
<tb> No. <SEP> Flèche <SEP> mm. <SEP> Charge <SEP> kg. <SEP> Choc <SEP> kg-m <SEP> NB
<tb>
<tb> 1 <SEP> 1,78 <SEP> 2260 <SEP> 2,35 <SEP> 490
<tb>
<tb> 2 <SEP> 2,64 <SEP> 2790---- <SEP> 444
<tb>
<tb> 3 <SEP> 3,52 <SEP> 3284 <SEP> 3,87 <SEP> 375
<tb>
<tb> 4 <SEP> 2,61 <SEP> 2659 <SEP> 3,59 <SEP> 418
<tb>
Les propriétés les plus remarquables appartiennent toutefois à certaines des fontes à teneur plus élevée en nickel. Ces fontes contiennent de 2,5 à 3,3 % de carbone, de 0,3 à 1,25 % de silicium, de 3, 5 à 5 % de nickel, de 0,4 à 0,9 % de manganèse et de 0,05 à 0,1 % de magnésium.
Ces fontes possèdent une bonne résistance à l'usure et à l'abrasion et elles sont dures, ce qui fait qu'elles peuvent être avantageusement coulées sous forme de plaques de gar- niture ou de boulets pour broyeurs et sous forme de rouleaux ou cylindres. Les propriétés améliorées que possèdent ces fontes blan- ches sont particulièrement remarquables lorsque les fontes sont coulées en sable. Les propriétés de ces fontes à teneur en nickel élevée sont comprises généralement entre les limites suivantes, la charge de rupture à la flexion et la flèche étant déterminées sur des éprouvettes d'essai coulées en sable de 30,5 mm. de diamè- tre essayées sur une portée de 305 mm.
Charge, kg. 2265 à 2718
Flèche, mm. 2, 28 à 2,80
Choc ( essai Izod ), kg-m 2,76 à 4,15
Nombre de dureté Brinell 550 à 715
Ces fontes blanches sont caractérisées par une microstruc- ture inhabituelle qui ne se retrouve pas dans d'autres fontes blan- ches ayant la même teneur en nickel, mais ne contenant pas de mag- nésium. La microstructure des fontes exemptes de magnésium montre habituellement des carbures massés disposés suivant un dessin den- dritique ou cellulaire. Mais, dans les fontes contenant du magné- sium, la microstructure est caractérisée par la présence de car- bures sous forme de lamelles ou de plaques et la phase carbure
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est discontinue. Le reste,'ou phase continue, est formé en grande partie de martensite.
En raison de cette variation possible de la microstructure dans toute la section transversale du moulage ou pièce coulée et de la production de la forme de graphite sensiblement sphéroïdale, comme on l'a décrit dans la demande de brevet français du 12 mars 1948 pour " Procédé de traitement thermique des fontes ". l'inven- tion se réfère aux moulages dans lesquels cette forme de graphite se trouve en un point quelconque de la section transversale, et cela dans la mesure indiquée.
L'invention trouve en conséquence une application particu- lièrement intéressante dans la fabrication de moulages tels, par exemple, que des plaques de garniture ou des rouleaux dont la par- tie superficielle est en fonte blanche, tandis que la partie cen- trale est en fonte grise très résistante et tenace.
Une caractéristique inhabituelle de ces fontes blanches martensitiques est que leur résistance et leur ténacité, lorsqu' elles sont coulées en sable, sont aussi bonnes ou, dans de nom- breux cas, même meilleures que celles obtenues lorsqutelles sont coulées en coquille. Par contre, des fontes blanches comparables exemptes de magnésium sont en général plus résistantes et plus tenaces lorsqu'elles sont coulées en coquille que lorsqu'elles sont coulées en sable. Cette différence peut résulter du fait que la structure discontinue en lamelles ou en plaques des carbures est particulièrement bien définie, ou est dominante, lorsque la fonte est coulée en sable.
On a donné dans les tableaux IV et V quelques exemples de ces fontes martensitiques et de leurs propriétés. Dans ces ta- bleaux, les fontes Nos 5 et 6 ont la même composition, mais tan- dis que la fonte No 5 a été coulée en sable, la fonte No 6 a été coulée en coquille dans un moule en fonte. Le No 7 également a été coulé en coquille. La fonte No 8 n'est pas une fonte obtenue conformément à l'invention et elle est donnée à titre de comparai-
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son. On voit que, dans sa composition, elle se rapproche étroite- ment des autres fontes, avec cette différence toutefois qu'elle contient du chrome à la place du magnésium comme agent blanchis- sant et que, par conséquent, elle n'a pas perdu de soufre par ré- action. La fonte No 8 a été coulée en sable.
TABLEE IV :
EMI8.1
<tb> No. <SEP> % <SEP> C <SEP> % <SEP> si <SEP> % <SEP> S <SEP> % <SEP> Ni <SEP> % <SEP> Mn <SEP> % <SEP> Mg <SEP> Autres <SEP> métaux
<tb>
<tb> 5 <SEP> 3,3 <SEP> 0,4 <SEP> 0,009 <SEP> 4,5 <SEP> 0,4 <SEP> 0,07
<tb>
<tb> 6 <SEP> 3,3 <SEP> 0,4 <SEP> 0,009 <SEP> 4,5 <SEP> 0,4 <SEP> 0,07
<tb>
<tb> 7 <SEP> 3,3 <SEP> 0,6 <SEP> 0,02 <SEP> 4,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,08
<tb>
<tb> 8 <SEP> 3,3 <SEP> 0,5 <SEP> 0,1 <SEP> 4,5 <SEP> 0,5 <SEP> Néant <SEP> 1,5 <SEP> Cr
<tb>
TABLEAU V :
EMI8.2
<tb> No. <SEP> Charge <SEP> Flèche <SEP> Choc <SEP> NB
<tb>
<tb> 5 <SEP> 2890 <SEP> 2,36 <SEP> 3,45 <SEP> 600
<tb>
<tb> 6 <SEP> 23 <SEP> 64 <SEP> 1,95 <SEP> 3,18 <SEP> 605
<tb>
<tb> 7 <SEP> 2650 <SEP> 2,26 <SEP> 2,76 <SEP> 586
<tb>
<tb> 8 <SEP> 1916 <SEP> 2,46 <SEP> 3,59 <SEP> 538
<tb>
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"Improvements to fonts".
It has already been proposed to add magnesium to molten iron in the manufacture of iron, in particular to cause graphitization, that is to say to produce gray iron by adding magnesium.
The present invention is based on the double discovery that magnesium, far from being a graphitizing agent, has a very pronounced whitening effect and that if, in the preparation of white iron, magnesium is added to the molten metal of
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In such a way that a critical amount is actually retained in the casting, its properties are superior to that of a comparable white cast iron free of magnesium.
According to the present invention, a white cast iron is produced having the following composition: from 2 to 4.5% carbon, from 0.1 to 3% of silicon, from 0.1 to 2% of manganese, from 0.015 to 0 , 5% magnesium, 0 to 6% nickel, 0 to 2.5% chromium and 0 to 2% molybdenum, the balance (except for impurities) being iron.
It is well known that casting conditions determine whether a given cast will provide a white or gray cast and, with magnesium contents approaching the minimum stated above, the cast iron can solidify to a gray structure if the casting conditions (i.e. i.e. the use of metal shells) are not suitable. The present invention relates only to cast irons which both have the composition indicated above and which, after casting, exhibit a white break.
The magnesium content indicated above is that which is actually present in the casting, If metallic magnesium is added to the molten metal when the latter is at casting temperature, violent reactions occur. explosive which drive the molten metal out of the furnace or ladle, resulting in a loss of both molten metal and magnesium, without the latter being introduced into the bath. However, it has been found that metallic magnesium can be introduced directly into the cast iron baths when the latter are in the pasty state at a temperature only slightly above that of the melting point.
If this is done, it is necessary, after the introduction of the magnesium, to raise the temperature of the bath rapidly to the casting temperature. Magnesium silicide behaves in much the same way as magnesium.
Because of these difficulties, it is preferable to add the magnesium to the molten metal in the form of an alloy with the nickel.
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Binary alloys containing 4 to 20% magnesium are suitable. Ternary alloys containing carbon can also be used. Even in this case, it is necessary to take into account the high reactivity of magnesium. In fact alloys containing 10% magnesium burn brilliantly when placed on molten metal. The quantity of magnesium in the addition alloys actually retained in the solidified casting depends on the content of the magnesium alloy, on the temperature of the bath to which the magnesium is added and on the composition of said bath. It is never equal to the amount of magnesium actually added.
In addition to the magnesium lost by combustion or volatilization, some of the added magnesium is lost by reaction, especially with sulfur. Therefore, to obtain with certainty the presence of magnesium in the casting, it is necessary to add a sufficient quantity of magnesium to remove most of the sulfur by reaction, then to account for the quantity lost in other ways and of the magnesium content of the casting. It has been found, as an empirical approximation, that one part by weight of the magnesium actually introduced into the molten iron is expended for each part of sulfur removed from the bath.
Another factor that must be taken into consideration is the loss of magnesium if the molten metal is not poured immediately after the addition of magnesium. In general, it can be said that an amount of magnesium ranging from 0.03% to 0.06% is lost in ten minutes when the molten iron containing magnesium is held in hand bags such as those used in. foundry. White cast irons produced in accordance with the invention are more resistant than similar magnesium free cast irons, in particular to bending stresses. as an example, there may be mentioned a bath containing 3% carbon, 0.75% silicon, 0.2% manganese and 0.02% sulfur. Part of the bath was poured without further addition.
Two other parts of the same bath were
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castings after incorporation of a sufficient quantity of magnesium so that the magnesium content retained is 0.04% and 0.06% respectively in the final solidified products. Magnesium was introduced in the form of a nickel-magnesium-carbon alloy containing 11.9% magnesium and 2.8% carbon, the remainder being nickel. These three casts were as-cast white. They had the properties shown in Table I.
TABLE I:
EMI4.1
<tb>% <SEP> Mg. <SEP> Arrow <SEP> Load <SEP> Shock <SEP> NB
<tb>
<tb>
<tb> None <SEP> 2.23 <SEP> 1898 <SEP> 2.21 <SEP> 371
<tb>
<tb> 0.04 <SEP> 2.33 <SEP> 2437 <SEP> 3.45 <SEP> 375
<tb>
<tb> 0.06 <SEP> 2.82 <SEP> 2740 <SEP> 3.87 <SEP> 415
<tb>
Arrow = deflection in mm. for the maximum load in the bending test.
Load = flexural load in kilograms applied to the midpoint between supports to produce failure of a 30.5 mm specimen. in diameter over a reach of 305 mm.
Shock = impact test (Izod) in kilogrammeters.
N.B .: Brinell hardness number.
In another example, two white cast irons were tested, one of which contained 3% carbon, 0.75% silicon, 0.2% manganese and 0.015% sulfur, the other being a white cast iron com - parable which contained, in addition, 0.13% magnesium. The properties observed were as follows:
EMI4.2
<tb>% <SEP> Mg. <SEP> Arrow <SEP> Load <SEP> Shock
<tb>
<tb>
<tb> None <SEP> 2 <SEP> 2074 <SEP> 2.76
<tb>
<tb> 0.13 <SEP> 2, IF <SEP> 2486 <SEP> 3.73
<tb>
In these cast irons and in all the other cast irons produced in accordance with the invention, the iron constitutes the remainder, that is to say it forms the quantity necessary to bring the total to 100% after taking account of the impurities.
It must be heard
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that in all cast iron there are inevitable impurities, for example the sulfur already mentioned and phosphorus. It has been found that certain elements sometimes present only in such small amounts as to constitute impurities act, under conditions which are not clearly understood, to compensate for the beneficial effect of magnesium and care must be taken that at most only traces of these elements exist in the cast iron. The harmful elements are tin, lead, antimony, bismuth, arsenic, selenium and tellurium.
Although cast iron may contain, in addition to magnesium, only those elements (carbon, silicon and manganese) still present in white cast iron, the improvement in properties is particularly marked when nickel is present. Among the nickel castings, some low in nickel content are particularly useful. They contain 0.75 to 2% nickel, 2.5 to 3.3% carbon, 0.5 to 2% silicon and more than 0.04% magnesium; they have the high average properties shown below when tested over a span of 305 mm.
Bending breaking load 2536 kg.
2.59 mm boom. some examples of these cast irons and their properties are given in Tables II and III. All these castings were cut in sand and were tested as cast.
TABLE II:
EMI5.1
<tb> No. <SEP>% <SEP> C. <SEP>% <SEP> Si <SEP>% <SEP> Mn <SEP>% <SEP> Ni <SEP>% <SEP> S <SEP>% <SEP> Mg
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> 2.8 <SEP> 0.8 <SEP> 0.8 <SEP> 0.8 <SEP> n.d. <SEP> 0.024
<tb>
<tb> 2 <SEP> 2.8 <SEP> 2.1 <SEP> 0.8 <SEP> 2.0 <SEP> 0.012 <SEP> 0.064
<tb>
<tb> 3 <SEP> 3.4 <SEP> 1.8 <SEP> 0.8 <SEP> 2.0 <SEP> 0.016 <SEP> 0.061
<tb>
<tb> 4 <SEP> 4.1 <SEP> 1.3 <SEP> 0.5 <SEP> 1.8 <SEP> 0.02 <SEP> 0.06
<tb>
n.d. = not determined.
<Desc / Clms Page number 6>
TABLE III:
EMI6.1
<tb> No. <SEP> Arrow <SEP> mm. <SEP> Load <SEP> kg. <SEP> Shock <SEP> kg-m <SEP> NB
<tb>
<tb> 1 <SEP> 1.78 <SEP> 2260 <SEP> 2.35 <SEP> 490
<tb>
<tb> 2 <SEP> 2.64 <SEP> 2790 ---- <SEP> 444
<tb>
<tb> 3 <SEP> 3.52 <SEP> 3284 <SEP> 3.87 <SEP> 375
<tb>
<tb> 4 <SEP> 2.61 <SEP> 2659 <SEP> 3.59 <SEP> 418
<tb>
The most remarkable properties, however, belong to some of the higher nickel content castings. These cast irons contain 2.5 to 3.3% carbon, 0.3 to 1.25% silicon, 3.5 to 5% nickel, 0.4 to 0.9% manganese and 0.05 to 0.1% magnesium.
These castings have good resistance to wear and abrasion and are hard, so that they can be advantageously cast in the form of packing plates or balls for mills and in the form of rolls or cylinders. . The improved properties possessed by these white cast irons are particularly noticeable when the cast irons are sand cast. The properties of these high nickel content castings are generally within the following limits with the flexural breaking load and deflection being determined on 30.5mm sand cast test specimens. diameters tested over a span of 305 mm.
Load, kg. 2265 to 2718
Arrow, mm. 2, 28 to 2.80
Shock (Izod test), kg-m 2.76 to 4.15
Brinell hardness number 550 to 715
These white cast irons are characterized by an unusual microstructure that is not found in other white cast irons with the same nickel content, but not containing magnesium. The microstructure of magnesium-free cast irons usually shows massed carbides arranged in a dentitic or cellular pattern. But, in cast irons containing magnesium, the microstructure is characterized by the presence of carbides in the form of lamellae or plates and the carbide phase
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is discontinuous. The remainder, or continuous phase, is formed largely of martensite.
Due to this possible variation in the microstructure throughout the cross section of the molding or casting and the production of the substantially spheroidal graphite shape, as described in the French patent application of March 12, 1948 for "Process heat treatment of cast irons ". the invention refers to castings in which this form of graphite is found at any point in the cross section, and to the extent indicated.
The invention therefore finds a particularly advantageous application in the manufacture of moldings such as, for example, trim plates or rollers, the surface part of which is made of white cast iron, while the central part is made of white cast iron. Very resistant and tenacious gray cast iron.
An unusual feature of these white martensitic cast irons is that their strength and toughness, when sand cast, are as good or, in many cases, even better than those obtained when they are shell cast. In contrast, comparable white magnesium free castings are generally stronger and tougher when cast in shell than when cast in sand. This difference may result from the fact that the discontinuous lamellar or plate structure of the carbides is particularly well defined, or is dominant, when the cast iron is sand cast.
Some examples of these martensitic melts and their properties have been given in Tables IV and V. In these tables, No. 5 and 6 cast iron have the same composition, but while No. 5 cast iron was sand cast, No. 6 cast iron was shell cast in a cast iron mold. No. 7 was also cast in shell. Cast iron No. 8 is not a cast iron obtained in accordance with the invention and it is given by way of comparison.
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his. It can be seen that in its composition it closely resembles other cast irons, with the difference, however, that it contains chromium instead of magnesium as a bleaching agent and that, consequently, it has not lost of sulfur by reaction. Cast iron No 8 was cast in sand.
TABLE IV:
EMI8.1
<tb> No. <SEP>% <SEP> C <SEP>% <SEP> if <SEP>% <SEP> S <SEP>% <SEP> Ni <SEP>% <SEP> Mn <SEP>% < SEP> Mg <SEP> Other <SEP> metals
<tb>
<tb> 5 <SEP> 3.3 <SEP> 0.4 <SEP> 0.009 <SEP> 4.5 <SEP> 0.4 <SEP> 0.07
<tb>
<tb> 6 <SEP> 3.3 <SEP> 0.4 <SEP> 0.009 <SEP> 4.5 <SEP> 0.4 <SEP> 0.07
<tb>
<tb> 7 <SEP> 3.3 <SEP> 0.6 <SEP> 0.02 <SEP> 4.5 <SEP> 0.5 <SEP> 0.08
<tb>
<tb> 8 <SEP> 3.3 <SEP> 0.5 <SEP> 0.1 <SEP> 4.5 <SEP> 0.5 <SEP> None <SEP> 1.5 <SEP> Cr
<tb>
TABLE V:
EMI8.2
<tb> No. <SEP> Load <SEP> Arrow <SEP> Shock <SEP> NB
<tb>
<tb> 5 <SEP> 2890 <SEP> 2.36 <SEP> 3.45 <SEP> 600
<tb>
<tb> 6 <SEP> 23 <SEP> 64 <SEP> 1.95 <SEP> 3.18 <SEP> 605
<tb>
<tb> 7 <SEP> 2650 <SEP> 2.26 <SEP> 2.76 <SEP> 586
<tb>
<tb> 8 <SEP> 1916 <SEP> 2.46 <SEP> 3.59 <SEP> 538
<tb>