BE516697A - - Google Patents

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BE516697A
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  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  FONTE AU CUIVRE AVEC TRAITEMENT POUR HAUTE TENACITE. 



   L'invention se rapporte à un procédé de traitement de fonte coulée blanche en vue d'obtenir une fonte à haute ténacité. 



   Il est connu que le cuivre et le nickel facilitent la graphitisation des fontes aussi bien au cours de la solidification des fontes grises qu'au cours du recuit des fontes blanches pour malléable. il est également admis que le nickel a une efficacité plus grande que le cuivre., et il est d'usage courant de mettre du nickel jusqu'à 5% dans les fontes grises à haute qualité, mais il n'est pas d'usage d'introduire du cuivre ou du nickel dans les fontes blanches pour malléable à coeur noir, l'effet de ces éléments n'étant pas suffisant pour compenser l'augmentation de prix. 



   L'invention est caractérisée par ceci que, dans les fontes blanches pour malléable, le cuivre peut présenter une efficacité très grande et tout à fait inattendue quand le traitement de graphitisation est effectué en trois phases successives: 
1.- Austénisation au-dessus de la température de fin de transformation eutectolde suivie de trempe étagée; 
2.- Revenu et germination du graphite par réchauffage brusque ou mieux progressif à une température convenable précise T de l'ordre de 450  et de durée suffisante de l'ordre de 48 h., 3.- Graphitisation de la cémentite primaire par maintien prolongé à tempértaure notablement plus élevée que la température de fin de transformation entectoide, par exemple 12 h. à 895  ou 3 h. à   900 ,   suivi par exemple de refroidissement à l'air calme. 



   Pour bien mettre en évidence cette propriété nouvelle du cuivre, on montrera par des exemples que l'action du cuivre est plus efficace qu' une quantité égale de nickel; si l'on remarque que le nickel est environ cinq fois 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 plus cher que le cuivre,   Inefficacité   à égalité de prix d'addition est d'un ordre de grandeur beaucoup plus élevé, ce qui présente un intérêt industriel considérable. 



   On peut se rendre compte du mode d'action comparé des éléments cuivre et nickel en opérant sur des aciers   eutectoides   de composition analogue à celle de la fonte blanche, c'est-à-dire dont la composition s'obtient par déduction de la cémentite primaire ou   proeutectoide.   



   Quatre aciers ont été coulés puis austénisés à   810    30 mn., trempés à l'huile, réchauffés 48 h. à T , refroidis à l'air calme, réchauffés à   700    pendant 150 h. et enfin refroidis à l'air calme. Le nombre moyen N des sphérules de graphite formées par mm2 de section est donné ci-dessous à côté des compositions chimiques et pour deux valeurs de T. Pour la valeur optimum T = 450 ,le nickel n'apporte aucune amélioration par'rapport aux aciers coulés de même composition par ailleurs, alors qu'au contraire le cuivre relève de 5.000 le nombre de germes par unité de section. 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> 



  Coulées <SEP> C <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> Ni <SEP> Cu <SEP> T=450 <SEP> T=500
<tb> N/mm2 <SEP> N/mm2
<tb> 1.893 <SEP> 0. <SEP> 96 <SEP> 1.27 <SEP> 0.3 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 30.000 <SEP> 3.000
<tb> 2.064 <SEP> 0,92 <SEP> 1.55 <SEP> 0. <SEP> 39 <SEP> 0.64 <SEP> 0 <SEP> 30.000 <SEP> 10.000
<tb> 2.067 <SEP> 0 <SEP> .93 <SEP> 1. <SEP> 51 <SEP> 0.35 <SEP> 0 <SEP> 1. <SEP> 60 <SEP> 35.000 <SEP> 16.000
<tb> 2.063 <SEP> 0.95 <SEP> 1.70 <SEP> 0.40 <SEP> 0.58 <SEP> 1.68 <SEP> 35.000 <SEP> 16.000
<tb> 
 
Si l'on passe maintenant à la comparaison de fontes blanches pour malléable, on voit que les fontes figurant au tableau ci-après ont été coulées en sable en barreaux de 15 x 30 mm. et ont donné une structure blanche. 



  Elles ont ensuite subi la gamme de traitement suivante : austénisation 810  durée 30 mn., trempe au sel 1800 1 mn. refroidissement à l'air calme, réchauffage à T =   4500   48 h. refroidissement à l'air calme , réchauffage 885  10 h. refroidissement à l'air calme. Dans tous les cas, la graphitisation de la cémentite primaire est complète.

   Les compositions chimiques et le nombre moyen N de grains de graphite (nodules fins ou sphérules ultra fines selon les cas) par mm2 sont donnés dans le tableau suivant : 
 EMI2.2 
 
<tb> 
<tb> Coulées <SEP> C <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> Cu <SEP> Ni <SEP> S <SEP> P <SEP> N
<tb> 2.050 <SEP> 2.40 <SEP> 1.02 <SEP> 0.40 <SEP> 0 <SEP> 2.08 <SEP> 0.108 <SEP> 0.094 <SEP> 2.500
<tb> 2.045 <SEP> 2.39 <SEP> 1.08 <SEP> 0.38 <SEP> 0 <SEP> 2.13 <SEP> 0. <SEP> 094 <SEP> 0.097 <SEP> 2.500
<tb> 2.041 <SEP> 2.28 <SEP> 1.43 <SEP> 0.66 <SEP> 2.00 <SEP> 0 <SEP> 0.10 <SEP> 0.09 <SEP> 9.000
<tb> 2.040 <SEP> 2.32 <SEP> 1.08 <SEP> 0.40 <SEP> 2.02 <SEP> 0 <SEP> 0.107 <SEP> 0.094 <SEP> 9.500
<tb> 
 
On voit   qu'à   égalité de concentration, le cuivre conduit à un nombre de nodules de graphites 3.7 à 4 fois plus grand.

   Si l'on admet que le nickel est 5 fois plus cher que le cuivre, l'efficacité du cuivre est environ vingt fois plus grande que celle du nickel à égalité de prix d'addition. 



   Si, maintenant, l'on fait la comparaison avec des moulages de fonte exempte de nickel et de cuivre, coulés dans les mêmes conditions que ci-dessus et en effectuant même trempe préalable. même traitement de germination que ci-dessus, mais le cycle de graphitisation étant de 14 h. à 895 , la légère coalescence des nodules de graphite en a légèrement diminué le nombre.

   Le nombre de nodules N par unité de section et la quantité de cémentite résiduelle Fe3C% trouvée sont indiqués dans le tableau suivant : 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> Coulées <SEP> C <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> Cu <SEP> Ni <SEP> S <SEP> P <SEP> N <SEP> Fe3C%
<tb> 2.145-1 <SEP> 2.32 <SEP> 1.46 <SEP> 0. <SEP> 67 <SEP> 0 <SEP> 0.11 <SEP> 0.095 <SEP> 2. <SEP> 500 <SEP> 1
<tb> 2.145-11 <SEP> 2.22 <SEP> 1.42 <SEP> 0.66 <SEP> 0 <SEP> 1.83 <SEP> 0.10 <SEP> 0.095 <SEP> 2.770 <SEP> 0,5
<tb> 
 
 EMI3.2 
 2.147 2.33 1.53 0 .71 2 .2 0 .1 0 0 .12 6.550 0 
L'augmentation du nombre de nodules ou sphérules de graphite rapportée à a même quantité d'addition est 12,3 fois plus élevée dans le cas du cuivre que dans celui du nickel. Si on remarque que le nickel est 5 fois plus cher'que le cuivre.

   Inefficacité à égalité de prix d'addition est 60 fois plus grande dans le cas du cuivre. 



   Si l'on fait la même comparaison mais avec un traitement un peu différent même trempe préalable, germination 48 h. à T = 500 , graphitisation 10 h. à 885 , on trouve les résultats suivants : 
 EMI3.3 
 -------------- ¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯ ¯.¯¯ ¯¯¯¯ --------¯ 
 EMI3.4 
 
<tb> 
<tb> Coulées <SEP> C <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> Cu <SEP> Ni <SEP> S <SEP> p <SEP> N
<tb> 1.995 <SEP> 2.36 <SEP> 1.15 <SEP> 0 <SEP> .36 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0.12 <SEP> 0.10 <SEP> 1. <SEP> 000
<tb> 2.045 <SEP> 2 <SEP> .39 <SEP> 1. <SEP> 08 <SEP> 0 <SEP> .38 <SEP> 0 <SEP> 2.13 <SEP> 0 <SEP> .094 <SEP> 0 <SEP> .097 <SEP> 1. <SEP> 350
<tb> 2.041 <SEP> 2.28 <SEP> 1.43 <SEP> 0. <SEP> 66 <SEP> 2.00 <SEP> 0 <SEP> 0.10 <SEP> 0.09 <SEP> 6.

   <SEP> 900
<tb> 
 
 EMI3.5 
 --= ----- ------ L-------1------ L----J- - ---l-L - - ------i 
L'accroissement du nombre de nodules ramené à la même concentration en addition est 18 fois plus élevé pour le cuivre que pour le nickel. 



  A égalité de prix, Inefficacité du cuivre est 90 fois plus grande que celle du nickel. 



   On sait que, dans les fontes malléables sans addition spéciale, la trempe préalable doit obligatoirement être martensitique, c'est ce qui a été fait dans les exemples précités; mais on a découvert cette autre propriété remarquable du cuivre, à savoir qu'il permet par trempe préalable bainitique de conduire à un nombre élevé de fins nodules.

   L'étude des transformations isothermes a permis de préciser que les fontes étudiées, austénisées à 810  30 mn.,  puis   trempées au sel 3 h. à 400 , subissent une transformation bainitique complète.   Apres   trempe préalable.bainitique effectuée dans ces conditions. la germination du graphite est réalisée par recuit de 48 h. à   450    et la graphitisation est ensuite obtenue par réchauffage à 895  et maintien 'de 14 h. suivi de refroidissement à l'air calme.

   Ensuite le's cycles de ce traitement, il y a retour à la température ambiante, mais il va de soi que le passage pourrait s'effectuer de 400 à 450 , puis à 895  sans refroidissement intermédiaire et avec le même résultat., Par ailleurs., on a voulu montrer cette propriété remarquable du cuivre en opérant la trempe préalable à la température même de la germination du graphite: à cet effet, les moulages ont été austénisés à 810  30 mn., trempés à 450  et   maintenus   48 h. à cette température, puis ensuite portés à 895  pendant 14 h. et enfin refroidis à l'air calme. 



   Le tableau suivant donne, pour ces deux gammes de traitement et pour les fontes de compositions déjà. mentionnées (toujours coulées en sable en barreaux de 15 x 30 mm. et de structure de coulée parfaitement blan-   che)p   les résultats relatifs à la quantité de cémentite primaire éventuellement restante Fe3C% et le nombre N de nodules ou sphérules dé graphite par 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 mm2 de section. 
 EMI4.1 
 
<tb> 
<tb> 



  Fe3C <SEP> eC
<tb> N  <SEP> de <SEP> coulée <SEP> 1995 <SEP> 2145- <SEP> 2145- <SEP> 2041 <SEP> 1995 <SEP> 2145- <SEP> 2145- <SEP> 2041
<tb> type <SEP> de <SEP> I <SEP> II <SEP> I <SEP> II
<tb> composition <SEP> témoin <SEP> témoin <SEP> Ni <SEP> = <SEP> Cu <SEP> témoin <SEP> témoin <SEP> Ni <SEP> Cu
<tb> 
 
 EMI4.2 
 1,83 2,00 ,3 2,00 
 EMI4.3 
 
<tb> 
<tb> Trempe <SEP> 450 
<tb> Maintien <SEP> 48h.
<tb> à <SEP> 450  <SEP> 12 <SEP> 5 <SEP> <1 <SEP> 0 <SEP> 60 <SEP> 250
<tb> Réchauffage
<tb> 895  <SEP> 14h.
<tb> 



  Trempe <SEP> préalable <SEP> 400 
<tb> 3h.
<tb> 



  Germination <SEP> 25 <SEP> 50 <SEP> 400
<tb> 450  <SEP> 48 <SEP> h..
<tb> 



  Graphitisation
<tb> 895  <SEP> 14h.
<tb> 
 



   On voit que le cuivre est plus efficace que le nickel et que le dernier traitement est meilleur que le premier. 



  L'augmentation du nombre de germes à égalité d'addition est 3,8 fois plus grande pour le cuivre que pour le nickel avec le premier traitement et 12,3 fois plus grande avec le second. 



  Si l'on ramène au môme prix d'addition, le cuivre serait 60 fois plus efficace que le nickel. 



   On 100 a pouvoir expliquer cette action   du.   cuivre par le fait qu'il est au voisinage de la teneur eutectique ternaire   Fe -   Fe3C- Cu, de telle sorte qu'il partiaip en totalité à la trempe préalable en restant en sursaturation dans la feraite. Au cours du traitement de germination à 450 , il subit une migration centripète qui précède sa précipitation. Il en résulte des augmentations locales très élevées de la concentration en cuivre, de telle sorte qu'en ces régions l'instabilité de la cémentite est accrue et qu'elle se décompose en donnant du graphite très fin et très diffus, mais qui, en raison de sa stabilité, se développe aux dépens de la cémentite primaire dans 1' opération consécutive à haute température.

   Le nickel, au contraire, en raison de sa solubilité élevée dans la ferrite, présente partout la composition moyenne et son efficacité reste faible. 



   Dans ces traitements de fonte au cuivre, une particularité essentiellé est   d'observer à   la fois la succession des trois opérations : trempe préalable, germination vers   450 ,   graphitisation consécutive à haute température 
Un exemple est donné par la comparaison de la gamme correcte   et'   de deux autres gammes où ont été supprimés soit la trempe préalable, soit le revenu pour germination. 



  Dans cet essai, la fonte témoin -sans cuivre est -la coulée 1995 déjà signalée; la fonte 1996 au cuivre a pour analyse:   @   

 <Desc/Clms Page number 5> 

 
 EMI5.1 
 C =2,45 Si = 1;14 Mn = 0,48 S = 0.12 P = 0,in C =2,00. Les résultats sont donnés dans le tableau suivant: 
 EMI5.2 
 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 
 EMI5.3 
 
<tb> 
<tb> Fe <SEP> C%
<tb> Gamme <SEP> de <SEP> traitement <SEP> résiduel <SEP> N <SEP> . <SEP> 
<tb> 



  Trempe <SEP> Revenu <SEP> Graphiti- <SEP> Témoins <SEP> Cu= <SEP> 2% <SEP> Témoin <SEP> .ou= <SEP> 2%
<tb> préala- <SEP> Germina- <SEP> sation <SEP> 1995 <SEP> 1996 <SEP> 1995 <SEP> 1996
<tb> ble <SEP> tion <SEP> primaire
<tb> Néant <SEP> 450  <SEP> 875  <SEP> 18 <SEP> 5 <SEP> 0 <SEP> 80
<tb> 48h <SEP> 10h.
<tb> 



  810  <SEP> 30mm <SEP> 875  <SEP> 15 <SEP> 1 <SEP> 110 <SEP> 300
<tb> sel <SEP> 1800 <SEP> Néant <SEP> 10 <SEP> h.
<tb> 



  1 <SEP> mm.
<tb> 
 
 EMI5.4 
 



  -------- --------- ------ - ---- ------- ---------- -------- ---------- 
 EMI5.5 
 
<tb> 
<tb> 810  <SEP> 30mm <SEP> 450  <SEP> 8750 <SEP> 5 <SEP> 0 <SEP> 200 <SEP> 6.500
<tb> sel <SEP> 180 
<tb> 1 <SEP> mn. <SEP> 48 <SEP> h. <SEP> 10 <SEP> h.
<tb> 
 
 EMI5.6 
 



  --------¯ - ------- ----------- -------- 1 ----- - --- -------- ----------- 
On voit que, seuls, le triple traitement et l'addition de cuivre permettent de résorber la totalité de cémentite primaire et d'avoir un nombre élevé de nodules ou sphérules de graphite. C'est là un point essentiel de l'invention. 



   Une autre particularité est le soin avec lequel cette température de   450    doit être respectée pour conduire à un bon résultat, cela résulte de l'examen des courbes des fig. 1 et 11 correspondant à une durée de maintien à la température de germination respectivement de 48 et de 96 heures. Les courbes se rapportent à une même fonte malléable de 'composition: C = 2,22'Si = 1,34 Mn = 0.65 Cu = 2 S = 0,12 P = 0,10 Al = 0,03 Ti = 0,06. 



  L'influence du temps de maintein en fonction de la température de germination est donnée sur la figure III. 



  On voit l'intérêt d'observer un temps suffisant pour avoir un nombre élevé de germes de graphite et l'inconvénient économique de prolonger excessivement ce temps. 



  Bien que le meilleur résultat soit obtenu au bout de 192 H. à   450 ,   une durée de 48 h. donne un résultat pratiquement équivalent à un prix moindre. Par contre, des temps inférieurs à 30   h.   sacrifieraient inutilement la qualité. 



   Avec ces fontes à 2% de cuivre coulées en sable et par traitement correct, le nombre de nodules ou sphérules de graphite par mm2 est généralement compris entre 3. 000 et 15. 000 selon les régions et les épaisseurs, le diamètre moyen des sphérules de graphite est généralement compris entre 1 et 10 microns, plus généralement 4 microns . 



   Les fontes malléables au cuivre du type faisant l'objet de 1' invention et les nouvelles gammes précises de traitement thermique ont pour autre propriété remarquable nouvelle de pouvoir étendre l'emploi de fonte blanche pour'malléable à des épaisseurs de moulage plus grandes que par les procédés classiques, tout en liant   '4'la   fois, structure blanche à la coulée et aptitude à la graphitisation, qui sont généralement des propriétés contradictoires. 



  Selon l'invention, ces propriétés sontconciliées par le fait qu'à la solidi-   fication,   l'action graphitisante de 2% de cuivre est compensée par l'action' blanchissante d'un accroissement correspondant du manganèse ou par l'introduction de molybdèneµ ou de chrome, ou l'abaissement corrélatif du   sili'cium,   

 <Desc/Clms Page number 6> 

 alors qu'au moment de la germination du graphite à 450 , cette compensation n'a plus lieu en raison de la migration centripète du cuivre qui précède sa précipitation et des accroissements locaux très élevés de concentration qui en résultent. 



   Une conséquence remarquable de ces propriétés nouvelles est la possibilité par fusion au cubilot, par affinage ou four à réverbère, par   c-ou=   lée en sable, d'obtenir des moulages de structure blanche qui, après avoir su- bi le triple traitement de trempe préalable, revenu de germination, recuit de graphitisation primaire, présentent des caractéristiques mécaniques remarqua- bles non encore réalisées sur fonte industrielle coulée blanche pour malléa- ble et ceci avec une très grande régularité de fabrication résultant à la   @     fois de l'effet du cuivre et de la précision apportée au traitement thermique sans risque de tapure, grâce à la trempe interrompue et sans déformation, en   raison de la limitation de la température la plus élevée atteinte en cours de traitement. 



   L'effet favorable du cuivre peut être combiné avec celui des additions d'aluminium, de titane et de zirconium, ces trois éléments ayant une action également favorable pour l'obtention d'un nombre élevé de germer. quand on emploie le procédé rationnel de graphitisation à germination'contrô- lée. L'exemple suivant se rapporte à trois coulées de fonte blanche coulées en sable, et ayant subi le traitement suivant : - chauffage à 810  30 mn trempe au sel 180  lmn.   refroidisse-.   ment à l'air calme - - réchauffage à   4500   48 h. refroidissement à l'air calme-, - réchauffage à 895  14 h. refroidissement à   l'air   calme. 



   Le tableau suivant donne la cémentite primaire résiduelle et le nombre de nodules de graphite : 
 EMI6.1 
 
<tb> 
<tb> Coulés <SEP> C <SEP> SI <SEP> Mn <SEP> S <SEP> P <SEP> Cu <SEP> Al <SEP> Tl <SEP> Zr <SEP> Fe3C <SEP> N.mm2
<tb> 2.203 <SEP> 2.49 <SEP> 1.19 <SEP> 0.65 <SEP> 0.07 <SEP> 0.08 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1. <SEP> 5 <SEP> 1.200
<tb> 2.205 <SEP> 2.53 <SEP> 1.25 <SEP> 0. <SEP> 61 <SEP> 0. <SEP> 07 <SEP> 0.08 <SEP> 2 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 6.500
<tb> 2.206 <SEP> 2.41 <SEP> 1.20 <SEP> 0. <SEP> 70 <SEP> 0. <SEP> 07 <SEP> 0.07 <SEP> 2 <SEP> 0.05 <SEP> 0,10 <SEP> 6.500-
<tb> 2.207 <SEP> 2.

   <SEP> 41 <SEP> 1.20 <SEP> 0.07 <SEP> 0.07 <SEP> 0.07 <SEP> 2 <SEP> 0.03 <SEP> 0 <SEP> 0.12 <SEP> 8.000
<tb> 
 
Les propriétés mécaniques qu'il est facile de réaliser avec ces moulages sont généralement au moins égales aux valeurs suivantes pour les éprouvettes prélevées par usinage dans des barreaux et refroidies à l'air calme après graphitisation de 14 h. à 895 , de telle sorte que la matrice est perlitique lamellaire : . dureté Vickers kg/ mm2 320 
Limite élastique   "   " 67 
Charge.-de rupture" " 82 
Allongement   %   " "   4   
Mais ces moulages peuvent aussi, après le triple traitement de graphitisation, subir un traitement de trempe et revenu;

   on peut ainsi par chauffage à   825 ,   trempe à   l'huile   et revenu à 650 , relever la limite élastique et   'obtenir   
Dureté Vickers kg/mm2 350 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 
Limite élastique   kg/mm2   98 
Charge de rupture   "   102 
Allongement % " 2,4 
Eventuellement, on peut profiter de la chaleur et de la'temperature de recuit de graphitisation pour effectuer le traitement final soit par transformation insotherme, soit par trempe et revenu. 



   L'effet favorable du cuivre comme élément d'addition aux fontes dans le traitement en trois phases persiste quand les moulages qui y sont soumis ont été obtenus en coquille métallique. L'ffet du cuivre est mis en évidence par l'exemple cité ci-dessous dans lequel sont comparées deux fontes coulées en coquille et dont les teneurs en tous leurs éléments autres que le cui- . vre et le fer sont identiques, à savoir: 
 EMI7.1 
 
<tb> 
<tb> C <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> S <SEP> P
<tb> 
 
 EMI7.2 
 2.4D% 1,55% 0.60% 0 10% 0,10 
Les conditions de traitement de chacune des deux fontes après trempe préalable et les résultats obtenus - nombre de nodules de graphite formés dans la germination et propriétés mécaniques - sont représentés ci-dessous:

   
 EMI7.3 
 
<tb> 
<tb> Cuivre <SEP> Germination <SEP> Nombre <SEP> de <SEP> Graphitisa- <SEP> Limite <SEP> Charge <SEP> de <SEP> Allonintroduit <SEP> temps <SEP> et <SEP> germes <SEP> au <SEP> tion <SEP> temps <SEP> et <SEP> élasti- <SEP> rupture <SEP> ge
<tb> dans <SEP> la <SEP> température <SEP> mm2 <SEP> température <SEP> que <SEP> kg/mm2 <SEP> kg/mm2 <SEP> ment%
<tb> fonte
<tb> néant <SEP> 15 <SEP> h. <SEP> à <SEP> 500  <SEP> 18. <SEP> 000 <SEP> 2 <SEP> H. <SEP> à <SEP> 8750 <SEP> 60 <SEP> 85 <SEP> 4%
<tb> 1.20% <SEP> 15 <SEP> h. <SEP> à <SEP> 450 <SEP> 38.000 <SEP> 1 <SEP> h.

   <SEP> à <SEP> 8750 <SEP> 67 <SEP> 105 <SEP> 6,1%
<tb> 
 
Si, comme on le remarque, la température de germination et le temps de graphitisation sont plus élevés pour la fonte exempte de cuivre que pour celle qui en contient, c'est parce qu'il a été nécessaire de se soumettre à ces conditions plus onéreuses pour tirer le meilleur parti de la fonte exempte de cuivre. Pour cette dernière, les résultats seraient nettement moins bons que ceux qui figurent dans le tableau, si la.germination avait été conduite à une température aussi basse que   450    et si le temps de graphitisation avait été aussi court qu'une heure. Par rapport à la coulée en sable, le moulage en coquille a l'avantage de permettre de raccourcir d'une fagon très sensible le temps de graphitisation à une température déterminée.

   Suivant l'exemple ci-dessus la disparition de la cémentite primaire est complète à   875    en une heure. 



   Des résultats très satisfaisants peuvent être obtenus sur des moulages en fonte au cuivre coulés en coquille avec des temps de germination plus courts que celui qui est indiqué dans l'exemple, par exemple 3 à 6 heures de maintien à température peuvent   convenir.   



   Des moulages blancs redevables du procédé peuvent également être produits dans des moules dont l'empreinte est constituée d'éléments d' épaisseur relativement faible obtenus par agglomération de sable ou autre matière réfractaire au moyen d'une matière plastique organique thermodurcissable par exemple. 



   REVENDICATIONS. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

  1. ------------- 1 ) - Procédé de traitement de fonte à haute ténacité comportant la coulée à l'état de fonte blanche et l'emploi d'un triple traite,-.--+: <Desc/Clms Page number 8> de trempe préalable, de germination et de graphitisation de la cémentite primaire, caractérisé par les points suivants : a) - La fonte contient du cuivre à une, concentration comprise entre 0,7 et 3%, généralement 2%; b) - La trempe préalable, à partir d'une température peu supérieure à la fin de transformation eutectoide à l'échauffement, est étagée et comprend :
    soit un palier d'homogénéisation de température juste au-dessus de la température de début de transformation martensitique, celle-ci se produisant au cours du refroidissement consécutif, soit un palier pour transformation bainitique uniforme,, soit une trempe à la température même de germination. c) - Le traitement de germination est poursuivi à une température précise, fonction de la composition et comprise entre 400 et 500 et le plus souvent 450 exactement, la durée de ce traitement comprise entre 24 et 100h. est le plus avantageusement de 36 à 48 h.
    d) - Le traitement de graphitisation de la cémentite primaire c'est-à-dire de la cémentite de solidification et proeutectolde, est poursuivie au-dessus de la fin de transformation eutectoide à l'échauffement pendant le temps juste nécessaire à la disparition totale de la cémentite primaire,par exemple 10 à 14 h. entre 875 et 890 (ou un temps moindre à température plus élevée, par exemple 3 h. à 900 , et viue-versa).. ce traitement étant le plus souvent suivi d'un refroidissement à l'air calme pour donner une matrice perlitique;
    2 ) Application du procédé selon 1 ) d'obtention de fontes à haute ténacité par traitement en trois phases de fontes à structures blanche contenant du cuivre à teneur comprise entre 0,7 et 3%, à des moulages obtenus par coulée en coquille métallique.
    3 ) - Mode d'exécution du procédé selon 2 dans lequel le traitement de germination à température comprise entre 400 et 500 est effectué pendait un temps compris entre une heure et 24 heures..
    4 ) - Mode d'exécution du procédé selon 2 ) dans lequel le traitement de graphitisation est poursuivi au-dessus de la fin de transformation eutectoïde à l'échauffement pendant le temps juste nécessaire à la disparition totale de la cémentite primaire, le temps étant d'autant plus court que la température est plus élevée, et des durées comprises entre 30 minutes et 2 heures pour des températures comprises entre 875 et 890 pouvant convenir.
    5 ) - Les moulages obtenus par le procédé décrit ci-dessus.
    RESUME.
    Procédé de traitement de fonte à haute ténacité comportant la coulée à l'état de fonte blanche et l'emploi d'un triple traitement; de trempe préalable, de germination et de graphitisation de la cémentite primaire.
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