EP1732718A2 - Moule pour la coulee d'un metal liquide et procede correspondant - Google Patents

Moule pour la coulee d'un metal liquide et procede correspondant

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Publication number
EP1732718A2
EP1732718A2 EP05746797A EP05746797A EP1732718A2 EP 1732718 A2 EP1732718 A2 EP 1732718A2 EP 05746797 A EP05746797 A EP 05746797A EP 05746797 A EP05746797 A EP 05746797A EP 1732718 A2 EP1732718 A2 EP 1732718A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mold
mold according
casting
liquid metal
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05746797A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Denis Girardin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain PAM SA
Original Assignee
Saint Gobain PAM SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain PAM SA filed Critical Saint Gobain PAM SA
Publication of EP1732718A2 publication Critical patent/EP1732718A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/06—Permanent moulds for shaped castings
    • B22C9/061—Materials which make up the mould

Definitions

  • the present invention relates to a mold for the casting of a liquid metal, of the type comprising a shaped surface corresponding to the surface of the product to be produced by casting and intended to come into contact with liquid metal. It applies in particular to installations for manufacturing pipes by casting. Molds are known for the production of cast iron pipes by casting. These molds have the general shape of a hollow cylinder around an axis of rotation and include an end corresponding to the plain end of the pipe as well as an end corresponding to the end-fitting of the pipe. The interior surface of the mold forms the exterior surface of the manufactured pipe. When making pipes, the mold is rotated about its axis, and a liquid metal is poured onto the interior surface of the mold. The metal is successively cast from the nesting end end to the plain end end.
  • Known molds are made of low chromium alloy steel in order to withstand the temperature of the liquid steel. Due to the high temperature of the liquid metal and the temperature variation of the mold during the successive casting of several pipes, cracks appear on the interior surface of the mold. When pouring liquid metal enters these cracks. The metal in the cracks prevents the extraction of the pipe from the mold and leads to scratches on the outside of the mold. When the cracks exceed a predetermined size, the mold must be repaired by machining the interior surface or by filling cracks by welding. However, these operations modify the interior surface so that the pipes produced after repair may no longer meet the required tolerances. The lifespan of known molds is therefore limited.
  • Known steel molds have another drawback. When the first pipes are cast, the steel mold is plastically deformed significantly. Consequently, the mold is manufactured with dimensions which take account of this initial deformation. In order to bring the mold to its desired dimensions, several pipes, for example six, are poured.
  • the object of the present invention is to provide a mold for the casting of liquid metal which has a long service life while allowing the casting of parts with low tolerances.
  • the invention relates to a mold of the aforementioned type, characterized in that it comprises a heat removal portion made of a material having a thermal conductivity greater than 150 W / mK.
  • the invention comprises one or more of the following characteristics: - the material has a thermal conductivity greater than 300 W / mK; - the material has a thermal conductivity greater than 325 W / mK; the heat removal portion is of a copper-based alloy, in particular comprising more than 50% by weight of copper; the copper-based alloy comprises chromium, in particular between 0.25% and 2% by weight; - The alloy comprises zirconium, in particular between 0.05% and 0.25% by weight; - The heat removal portion forms at least part of an outer surface of the mold; - The heat removal portion forms at least part of the form surface; the heat removal portion extends continuously between the form surface and the exterior surface; - The mold comprises a coating forming at least a part of the form surface and extending from the form surface to the heat removal portion; the coating and the heat removal portion have coefficients of thermal expansion such that the thermal expansion of the coating is greater than the thermal expansion of the heat removal portion under the effect of the cast metal; - The coating is
  • the invention further relates to a method of manufacturing an object by casting, of the type comprising the step of casting liquid metal into a mold, characterized in that the mold is a mold as defined above.
  • the process according to the invention may include the following characteristics: - the metal is a cast iron, in particular gray cast iron or spheroidal graphite cast iron; and - the method is further characterized by a step of annealing the object produced by casting.
  • FIG. 1 is a schematic view of a pipe manufacturing installation according to the invention
  • Figure 2 is a detail view of the installation of Figure 1, showing the mold on a larger scale
  • - Figure 3 is a partial sectional view of the mold according to the invention taken along line III-III of the Figure 2
  • FIG. 4 represents a variant of the mold of FIG. 3.
  • FIG. 1 is shown an installation for manufacturing cast iron pipes according to the invention, designated by the general reference 2.
  • the installation 2 comprises a container 4, a pouring device 6, a pouring channel 8, a rotary mold
  • the installation 2 is used to manufacture pipes 16.
  • the container 4 is a crucible of refractory material containing liquid metal, for example cast iron.
  • the pouring device 6 is a scale having a volume corresponding to the quantity of liquid metal necessary for a pipe 16. The scale can be tilted between a position for receiving liquid metal from the container and a position for pouring the liquid metal into the pouring channel 8.
  • the pouring channel 8 is a channel which leads from the pouring device 6 to the mold 10. It comprises an inlet 20 located near the device 6 and an outlet 22 s extending into the mold 10. The channel 8 is inclined relative to the horizontal so that the outlet 22 is located lower than the inlet 20, thus allowing the liquid iron to flow by gravity.
  • the rotary mold 10, also called “shell”, has a shape with symmetry of revolution, in the present example generally cylindrical, of axis XX, inclined relative to the horizontal so that it is parallel to the channel 8
  • the mold 10 has an inner surface 24 of shape which is the negative surface of the pipe 16, as well as a cylindrical outer surface 26 (see Figure 2).
  • the surface 26 does not come into contact with the liquid metal during casting.
  • the mold 10 comprises a plain end end 28, turned towards the inlet 20, and a socket end end 30, which is turned away from the inlet 20.
  • the plain end end 28 forms the plain end of the pipe 16, while the socket end 30 forms the socket end of the pipe 16.
  • the mold 10 can be rotated about the axis XX by a drive device not shown. Furthermore, the mold 10 can be driven in translation along the axis XX between a position for the start of casting, in which the outlet 22 is opposite the end with socket end 30, and a position for the end of casting. , in which the outlet 22 is opposite the plain end 28.
  • the cooling device 12 is a sprinkler which is adapted to spray coolant, for example water, on the external surface 26 of the mold 10.
  • this device 12 can be constituted by a system of water circulation in known manner.
  • the extraction device 14 is suitable for axially extracting the poured pipe 16 from the mold 10.
  • the devices 6, 12 and 14, the container 4 as well as the pouring channel 8 are known per se and are not described in more detail.
  • the mold 10 according to the invention is entirely in
  • CuCrZr which is a copper-based alloy.
  • the alloy comprises more than 50% by weight of copper, preferably more than 60% by weight of copper, and in particular more than 75% by weight of copper.
  • it is made of an alloy of copper, chromium and zirconium, in particular according to standard DIN 17666.
  • a particularly suitable alloy comprises 1% by weight of chromium and 0.15% by weight of zirconium, the rest being unavoidable copper and impurities.
  • This alloy has an average thermal conductivity at 220 ° C of 340 W / mK.
  • the alloy can comprise between 0.25% and 2% by weight of chromium, and preferably between 0.5% and 1.5% by weight.
  • the alloy can comprise between 0.05% and 0.25% by weight of zirconium, and preferably between 0.10% and 0.20% by weight.
  • at least part of the material of the mold 10 has a thermal conductivity greater than 150 W / mK, in particular greater than 300 W / mK, and in particular greater than 325 W / mK.
  • the liquid pig iron is poured from the device 6 into the channel 8, flows along the latter and is poured into the mold 10 at the plug end end 30. Successively, the mold 10 is brought to its position end of casting.
  • the liquid iron found in the mold is pressed against the surface 24 by centrifugation, solidifies and forms the pipe 16. Thanks to the high thermal conductivity of the material of the mold 10, the temperature gradient between the inner surface 24 and the surface exterior 26 is weak. In other words, the heat provided by the liquid cast iron is quickly dissipated from the surface 24 towards the surface 26. Consequently, there is only a little thermal stress in the mold 10, which reduces or avoids the appearance of cracks. The mold 10 therefore has a long service life.
  • the internal surface 24 reaches a temperature of 150 ° C.
  • the external surface 26 reaches a temperature of 100 ° C.
  • the temperature gradient is therefore 50 °.
  • State-of-the-art steel molds lead, under similar conditions, to a temperature gradient of approximately 580 ° C.
  • the heat is removed from the interior surface 24 quickly enough so that the latter does not reach the melting temperature (approximately 1083 ° C) of the mold material.
  • the thermal conductivity of the material of the mold is chosen to be high enough to avoid melting of the mold at the level of the surface 24.
  • the cast iron solidifies rapidly in the mold, with a solidification speed of between 1 , 20mm / s and 0.80 mm / s. Due to the rapid solidification, the carbon contained in the cast iron precipitates in the form of Fe 3 C (iron carbide) in an area in contact with the surface 24, while in an area distant from the surface 24, the carbon is found mainly in the form of graphite. Rapid solidification therefore leads to a large gradient of iron carbide - graphite in the pipe 16. During annealing, which transforms the iron carbide into graphite, the outside surface of the pipe 16 is heated faster than the inside surface of the pipe. this.
  • the pipe 16 can be annealed at a low temperature or for a short time.
  • the mold 10 according to the invention is therefore particularly suitable for the casting of objects in gray cast iron or in spheroidal graphite cast iron.
  • the mold 10 quickly reaches its initial temperature.
  • the mold 10 according to the invention also leads to small local deformations of the external surface of the pipe thanks to the rapid solidification.
  • the pipe therefore has a better appearance.
  • the plastic deformation of the mold 10 according to the invention is low. Even the first pipes produced thus meet the required dimensions and can be used. Thus, the installation has a significant yield.
  • the mold 10 is a composite mold. It comprises an outer heat dissipation layer 40 which forms the outer surface 26 and an inner protective layer 42 which forms the inner surface 24 of form.
  • the layer 40 is made of the same material as the mold 10 described above.
  • the layer 42 is made of a material which has a hardness greater than the hardness of the layer 40. It is for example made of chromium or nickel, or an alloy based on these metals.
  • the layer 42 protects the layer 40 against scratches generated during the extraction of the pipe 16.
  • the coefficients of thermal expansion of the materials of the layers 40 and 42 are chosen so that the thermal expansion, due to heating.
  • the inner layer 42 is greater than the expansion of the outer layer 40.
  • the inner layer 42 is pressed against the outer layer 40, and does not come off from it.
  • the mold which serves to dissipate the heat of the cast iron from the form surface is made of a material having a high thermal conductivity such as the copper-based alloy.
  • the alloy of the mold 10 or of the heat removal portion is based on copper comprising small amounts of tellurium or small amounts of silver and phosphorus.
  • the mold 10 comprises an inner thermal evacuation layer with high thermal conductivity which forms at least part of the inner surface 24 and an outer layer in a different material, such as chromium or nickel or chromium and nickel to increase the hardness or else chromium and zinc to avoid the formation of scale.
  • a different material such as chromium or nickel or chromium and nickel to increase the hardness or else chromium and zinc to avoid the formation of scale.

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Abstract

Ce moule pour la coulée d'un métal liquide comprend une surface de forme (24) correspondant à la surface du produit (16) à fabriquer par coulée et destinée à entrer en contact avec le métal liquide. Le moule comprend une portion (10) d'évacuation de chaleur réalisée en une matière ayant une conductivité thermique supérieure à 150 W/mK. Application à la fabrication par coulée de tuyaux en fonte.

Description

Moule pour la coulée d'un métal liquide et procédé correspondant La présente invention concerne un moule pour la coulée d'un métal liquide, du type comprenant une surface de forme correspondant à la surface du produit à fabriquer par coulée et destinée à entrer en contact avec le métal liquide . Elle s'applique notamment aux installations de fabrication de tuyaux par coulée. On connaît des moules pour la fabrication de tuyaux en fonte par coulée. Ces moules ont une forme générale de cylindre creux autour d'un axe de rotation et comprennent une extrémité correspondant au bout uni du tuyau ainsi qu'une extrémité correspondant au -bout à emboîtement du tuyau. La surface intérieure du moule forme la surface extérieure du tuyau fabriqué . Lors de la fabrication de tuyaux, le moule est entraîné en rotation autour de son axe, et un métal liquide est coulé sur la surface intérieure du moule. Le métal est coulé successivement de l'extrémité de bout à emboîtement au 1 ' extrémité de bout uni . Les moules connus sont fabriqués en un acier faiblement allié en chrome, afin de supporter la température de l'acier liquide. En raison de la température importante du métal liquide et de la variation de température du moule lors de la coulée successive de plusieurs tuyaux, des fissures apparaissent sur la surface intérieure du moule. Lors de la coulée du métal liquide pénètre dans ces fissures. Le métal se trouvant dans les fissures empêche l'extraction du tuyau hors du moule et conduit à des rayures sur la surface extérieure de celui-ci. Lorsque les fissures dépassent une taille prédéterminée, le moule doit être réparé par usinage de la surface intérieure ou par remplissage des fissures par soudage. Toutefois, ces opérations modifient la surface intérieure de telle sorte que les tuyaux fabriqués après réparation ne respectent éventuellement plus les tolérances requises. La durée de vie des moules connus est donc limitée. Les moules en acier connus ont un autre inconvénient . Lors de la coulée des premiers tuyaux, le moule en acier se déforme plastiquement de manière importante. En conséquence, le moule est fabriqué avec des dimensions qui tiennent compte de cette déformation initiale. Afin d'amener le moule à ses dimensions souhaitées, plusieurs tuyaux, par exemple six, sont coulés.
Ces tuyaux ne respectent pas les tolérances requises et doivent être écartés. La nécessité de fabriquer ces tuyaux
"perdus" conduit à une diminution du rendement de l'installation de coulée. La présente invention a pour but de proposer un moule pour la coulée de métal liquide qui ait une durée de vie importante tout en permettant la coulée de pièces de faibles tolérances . A cet effet l'invention a pour objet un moule du type précité, caractérisé en ce qu'il comprend une portion d'évacuation de chaleur réalisée en une matière ayant une conductivité thermique supérieure à 150 W/mK. Selon des modes particuliers de réalisation, l'invention comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - la matière a une conductivité thermique supérieure à 300 W/mK ; - la matière a une conductivité thermique supérieure à 325 W/mK ; la portion d'évacuation de chaleur est en un alliage à base de cuivre, .notamment comprenant plus de 50% en poids de cuivre ; l'alliage à base de cuivre comprend du chrome, notamment entre 0,25% et 2% en poids ; - 1 ' alliage comprend du zirconium, notamment entre 0,05% et 0,25% en poids ; - la portion d'évacuation de chaleur forme au moins une partie d'une surface extérieure du moule ; - la portion d'évacuation de chaleur forme au moins une partie de la surface de forme ; la portion d'évacuation de chaleur s'étend de manière continue entre la surface de forme et la surface extérieure ; - le moule comprend un revêtement formant au moins une partie de la surface de forme et s 'étendant de la surface de forme à la portion d'évacuation de chaleur ; le revêtement et la portion d'évacuation de chaleur ont des coefficients de dilatation thermique telles que la dilatation thermique du revêtement est supérieure à la dilatation thermique de la portion d'évacuation de chaleur sous l'effet du métal coulé ; - le revêtement est en une matière ayant une dureté supérieure à la dureté de la portion d' évacuation de chaleur, notamment en chrome ou en nickel ou en un alliage à base de chrome et/ou de nickel ; - la surface de forme est de symétrie de révolution autour d'un axe ; et - le moule est un moule d'un tuyau. L'invention a en outre pour objet un procédé de fabrication d'un objet par coulée, du type comprenant l'étape de coulée du métal liquide dans un moule, caractérisé en ce que le moule est un moule tel que défini ci-dessus . Le procédé selon 1 ' invention peut comporter les caractéristiques suivantes : - le métal est une fonte, notamment de la fonte grise ou de la fonte à graphite sphéroïdal ; et - le procédé est caractérisé en outre par une étape de recuit de l'objet fabriqué par coulée. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : la Figure 1 est une vue schématique d'une installation de fabrication de tuyaux selon l'invention; la Figure 2 est une vue de détail de l'installation de la Figure 1, montrant le moule à plus grande échelle, - la Figure 3 est une vue en coupe partielle du moule selon l'invention prise suivant la ligne III-III de la Figure 2 ; et - la Figure 4 représente une variante du moule de la Figure 3. Sur la Figure 1 est représentée une installation de fabrication de tuyaux en fonte selon l'invention, désignée par la référence générale 2. L'installation 2 comprend un récipient 4, un dispositif verseur 6, un canal de coulée 8, un moule rotatif
10, un dispositif de refroidissement 12 et un dispositif 14 d'extraction d'un tuyau achevé. L'installation 2 sert à fabriquer des tuyaux 16. Le récipient 4 est un creuset en matière réfractaire contenant du métal liquide, par exemple de la fonte. Le dispositif verseur 6 est une bascule ayant un volume correspondant à la quantité de métal liquide nécessaire pour un tuyau 16. La bascule peut être inclinée entre une position de réception de métal liquide du récipient et une position de versement du métal liquide dans le canal de coulée 8. Le canal de coulée 8 est une rigole qui conduit du dispositif verseur 6 au moule 10. Il comprend une entrée 20 située à proximité du dispositif 6 et une sortie 22 s ' étendant dans le moule 10. Le canal 8 est incliné par rapport à l'horizontale de telle sorte que la sortie 22 soit située plus bas que l'entrée 20, ainsi permettant à la fonte liquide de s'écouler par gravité. Le moule rotatif 10, également appelé "coquille", a une forme à symétrie de révolution, dans l'exemple présent généralement cylindrique, d'axe X-X, incliné par rapport à l'horizontale de telle sorte qu'il soit parallèle au canal 8. Dans ce qui suit les expressions "axialement" et "radialement" seront utilisées en référence à cet axe X-X. Le moule 10 a une surface intérieure 24 de forme qui est la surface négative du tuyau 16, ainsi qu'une surface extérieure cylindrique 26 (voir Figure 2) . La surface 26 n'entre pas en contact avec le métal liquide lors de la coulée. Comme indiqué sur la Figure 3, la surface intérieure
24 est pourvue de creux 27 d'entraînement du métal liquide. Le moule 10 comprend une extrémité bout uni 28, tournée vers l'entrée 20, et une extrémité bout à emboîtement 30, qui est tournée à l'opposé de l'entrée 20. L'extrémité bout uni 28 forme le bout uni du tuyau 16, tandis que l'extrémité bout à emboîtement 30 forme le bout à emboîtement du tuyau 16. Le moule 10 peut être entraîné en rotation autour de l'axe X-X par un dispositif d'entraînement non représenté. Par ailleurs, le moule 10 peut être entraîné en translation le long de l'axe X-X entre une position de début de coulée, dans laquelle la sortie 22 est en face de l'extrémité bout à emboîtement 30, et une position de fin de coulée, dans laquelle la sortie 22 est en face de l'extrémité bout uni 28. Le dispositif de refroidissement 12 est une pomme d'arrosage qui est adaptée pour projeter du liquide de refroidissement, par exemple de l'eau, sur la surface extérieure 26 du moule 10. En variante, ce dispositif 12 peut être constitué par un système de circulation d'eau à la manière connue . Le dispositif d'extraction 14 est adapté pour extraire axialement le tuyau 16 coulé du moule 10. Les dispositifs 6, 12 et 14, le récipient 4 ainsi que le canal de coulée 8 sont connus en soi et ne sont pas décrits plus en détail. Le moule 10 selon l'invention est entièrement en
CuCrZr qui est un alliage à base de cuivre. L'alliage comprend plus de 50% en poids de cuivre, de préférence plus de 60% en poids de cuivre, et en particulier plus de 75% en poids de cuivre. Dans le cas présent, il est en un alliage de cuivre, de chrome et de zirconium, notamment selon la norme DIN 17666. Un alliage particulièrement adapté comprend 1% en poids en chrome et 0,15% en poids en zirconium, le reste étant du cuivre et des impuretés inévitables . Cet alliage à une conductivité thermique moyenne à 220°C de 340 W/mK. L'alliage peut comprendre entre 0,25% et 2% en poids de chrome, et de préférence entre 0,5% et 1,5% en poids. L'alliage peut comprendre entre 0,05% et 0,25% en poids de zirconium, et de préférence entre 0,10% et 0,20% en poids . Selon l'invention, au moins une partie de la matière du moule 10 a une conductivité thermique supérieure à 150 W/mK, notamment supérieure à 300 W/mK, et en particulier supérieure à 325 W/mK. La fabrication d'un tuyau 16 moyennant l'installation 2 selon l'invention est effectuée comme suit. De la fonte liquide, correspondant à la quantité de fonte nécessaire pour le tuyau 16, est introduite dans le dispositif de versement 6 par le creuset 4. Puis, le moule 10 est entraîné en rotation autour de l'axe X-X et il est amené dans sa position de début de coulée . Ensuite, la fonte liquide est versée du dispositif 6 dans le canal 8, s'écoule le long de celui-ci et est versée dans le moule 10 à l'extrémité bout à emboîtement 30. Successivement, le moule 10 est amené vers sa position de fin de coulée. La fonte liquide se trouvant dans le moule est pressée contre la surface 24 par centrifugation, se solidifie et forme le tuyau 16. Grâce à la conductivité thermique importante de la matière du moule 10, le gradient de température entre la surface intérieure 24 et la surface extérieure 26 est faible. En d'autres termes, la chaleur apportée par la fonte liquide est évacuée rapidement de la surface 24 vers la surface 26. En conséquence, il ne se produit que peu de contraintes thermiques dans le moule 10, ce qui réduit ou évite une apparition de fissures. Le moule 10 a donc une durée de vie importante . Par exemple, pour le moule 10 en CuCrZr ayant une épaisseur de paroi de 20mm et une fonte d'acier de 1400°C, la surface intérieure 24 atteint une température de 150 °C, tandis que la surface extérieure 26 atteint une température de 100°C. Le gradient de température est donc de 50°. Des moules de l'état de la technique en acier conduisent, dans des conditions analogues, à un gradient de température d'environ 580°C. De manière surprenante, la chaleur est évacuée de la surface intérieure 24 suffisamment vite pour que cette dernière n'atteigne pas la température de fusion (environ 1083 °C) de la matière du moule. Il est à noter que de manière générale la conductivité thermique de la matière du moule est choisie suffisamment grande pour éviter la fusion du moule au niveau de la surface 24. La fonte se solidifie rapidement dans le moule, avec une vitesse de solidification comprise entre 1,20mm/s et 0,80 mm/s. En raison de la solidification rapide, le carbone contenu dans la fonte se précipite sous forme de Fe3C (carbure de fer) dans une zone en contact avec la surface 24, tandis que dans une zone éloignée de la surface 24, le carbone se trouve essentiellement sous forme de graphite. La solidification rapide conduit donc à un gradient important de carbure de fer - graphite dans le tuyau 16. Lors du recuit, qui transforme le carbure de fer en graphite, la surface extérieure du tuyau 16 est chauffée plus rapidement que la surface intérieure de celui-ci. En conséquence, pour un taux de transformation exigé de carbure de fer en graphite, le tuyau 16 peut être recuit à une température faible ou pendant un temps faible. Le moule 10 selon l'invention est donc particulièrement adapté pour la coulée d'objets en fonte grise ou en fonte à graphite sphéroïdal . De plus, après l'extraction d'un tuyau 16, le moule 10 atteint rapidement sa température initiale. Ainsi les tuyaux peuvent être fabriqués avec une cadence importante. Le moule 10 selon l'invention conduit également à de faibles déformations locales de la surface extérieure du tuyau grâce à la solidification rapide. Le tuyau a donc un meilleur aspect. Lors de la coulée des premiers tuyaux, la déformation plastique du moule 10 selon 1 ' invention est faible. Même les premiers tuyaux produits respectent ainsi les dimensions requises et peuvent être utilisés. Ainsi, 1 ' installation a un rendement important . Sur la Figure 4 est montrée une variante du moule de la Figure 3. Dans ce qui suit, seules les différences par rapport au moule de la Figure 3 seront décrites, les éléments identiques portant les mêmes références. Le moule 10 est un moule composite. Il comporte une couche 40 d'évacuation de chaleur extérieure qui forme la surface extérieure 26 et une couche de protection intérieure 42 qui forme la surface intérieure 24 de forme. La couche 40 est fabriquée en la même matière que le moule 10 décrit ci-dessus. La couche 42 est constituée d'une matière qui a une dureté supérieure à la dureté de la couche 40. Elle est par exemple constituée de chrome ou de nickel, ou d'un alliage à base de ces métaux. La couche 42 protège la couche 40 contre des rayures générées lors de l'extraction du tuyau 16. De plus, les coefficients de dilatation thermique des matières des couches 40 et 42 sont choisis de telle sorte que la dilatation thermique, due à 1 ' échauffement par la fonte, de la couche intérieure 42 est supérieure à la dilatation de la couche extérieure 40. Ainsi, lors de la coulée, la couche intérieure 42 est pressée contre la couche extérieure 40, et ne se détache pas de celle-ci. De manière générale, au moins une portion du moule qui sert à évacuer la chaleur de la fonte de la surface de forme est en une matière ayant une conductivité thermique importante telle que l'alliage à base de cuivre. En variante, l'alliage du moule 10 ou de la portion d'évacuation de chaleur est à base de cuivre comprenant de faibles quantités de tellure ou de faibles quantités d'argent et de phosphore. En variante non représentée, le moule 10 comporte une couche d'évacuation thermique intérieure à conductivité thermique importante qui forme au moins une partie de la surface intérieure 24 et une couche extérieure en une matière différente, telle que du chrome ou du nickel ou du chrome et du nickel pour augmenter la dureté ou bien du chrome et du zinc pour éviter la formation de tartre. Bien que le moule selon l'invention soit particulièrement adapté pour la coulée de tuyaux en fonte, il peut être utilisé pour la coulée d'autres objets en d'autres métaux.

Claims

REVENDICATIONS 1. Moule pour la coulée d'un métal liquide, du type comprenant une surface de forme (24) correspondant à la surface du produit (16) à fabriquer par coulée et destinée à entrer en contact avec le métal liquide, caractérisé en ce qu'il comprend une portion (10, 40) d'évacuation de chaleur réalisée en une matière ayant une conductivité thermique supérieure à 150 W/mK. 2. Moule selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière a une conductivité thermique supérieure à 300
W/mK. 3. Moule selon la revendication 2, caractérisé en ce que la matière a une conductivité thermique supérieure à 325 W/mK. 4. Moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portion d'évacuation de chaleur est en un alliage à base de- cuivre, notamment comprenant plus de 50% en poids de cuivre. 5. Moule selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'alliage à base de cuivre comprend du chrome, notamment entre 0,25% et 2% en poids. 6. Moule selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que l'alliage comprend du zirconium, notamment entre 0,05% et 0,25% en poids. 7. Moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portion d'évacuation de chaleur forme au moins une partie d'une surface extérieure (26) du moule. 8. Moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portion d'évacuation de chaleur forme au moins une partie de la surface de forme (24) . 9. Moule selon les revendications 7 et 8 prises ensemble, caractérisé en ce que la portion d'évacuation de chaleur s'étend de manière continue entre la surface de forme (24) et la surface extérieure (26) . 10. Moule selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un revêtement (42) formant au moins une partie de la surface de forme (24) et s 'étendant de la surface de forme (24) à la portion d'évacuation de chaleur. 11. Moule selon la revendication 10, caractérisé en ce que le revêtement (42) et la portion d'évacuation de chaleur (40) ont des coefficients de dilatation thermique telles que la dilatation thermique du revêtement (42) est supérieure à la dilatation thermique de la portion d'évacuation de chaleur (40) sous l'effet du métal coulé. 12. Moule selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que le revêtement (42) est en une matière ayant une dureté supérieure à la dureté de la portion d'évacuation de chaleur (40), notamment en chrome ou en nickel ou en un alliage à base de chrome et/ou de nickel. 13. Moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface de forme (24) est de symétrie de révolution autour d'un axe (X-X) . 14. Moule selon la revendication 13 , caractérisé en ce qu'il est un moule d'un tuyau. 15. Procédé de fabrication d'un objet par coulée, du type comprenant l'étape de coulée du métal liquide dans un moule, caractérisé en ce que le moule est un moule (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le métal est une fonte, notamment de la fonte grise ou de la fonte à graphite sphéroïdal . 17. Procédé selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en outre par une étape de recuit de l'objet fabriqué par coulée.
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