FR2459072A1 - Procede pour preparer un melange contenant une phase solide et une phase liquide d'un alliage metallique et dispositif pour mettre en oeuvre le procede - Google Patents

Abstract

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR PREPARER UN MELANGE CONTENANT UNE PHASE SOLIDE ET UNE PHASE LIQUIDE D'UN ALLIAGE METALLIQUE, DANS LEQUEL LA CONCENTRATION DE LA PHASE SOLIDE A UNE VALEUR PREETABLIE. LE PROCEDE COMPORTE UN PREMIER STADE POUR AMENER L'ALLIAGE A L'ETAT COMPLETEMENT LIQUIDE, UN DEUXIEME STADE POUR CREER UN ECOULEMENT CONSTANT DE CE MELANGE, UN TROISIEME STADE POUR SUBDIVISER DANS UN SENS LONGITUDINAL L'ECOULEMENT EN PLUSIEURS COURANTS D'ECOULEMENT, ET UN QUATRIEME STADE POUR FAIRE CIRCULER CHACUN DE CES COURANTS SELON UN TRAJET TEL QUE LA MATIERE DU MELANGE SOIT SOUMISE A UN GRADIENT DE GLISSEMENT (CREEP) OU FLUAGE RELATIF, AFIN DE ROMPRE ET D'EMPECHER DE CROITRE LES LIAISONS DENDRITIQUES QUI TENDENT A SE FORMER DANS LA PHASE SOLIDE.

Description

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour préparer

un mélange contenant une phase solide et une phase liquide d'un alliage métallique, du type de ceux utilisés dans les procédés

dits "de moulage semi-liquide".

On sait en métallurgie que les alliages métalliques ont une phase de solidification thermique, dont l'amplitude est une caractéristique

de l'alliage lui-même. Au-dessus de la limite supérieure (point "liqui-

dus") de cette plage, l'alliage se trouve complètement à l'état liquide,

tandis que, en-dessous de la limite inférieure (point "solidus"), l'al-

liage est à l'état solide. Dans la plage de solidification, deux phases

coexistent, une phase liquide et une phase solide, dont les pourcenta-

ges respectifs sont fonction de la température et de la composition de l'alliage.

Dans les conditions habituelles de solidification, le solide ap-

parait sous une forme dentritique, c'est-à-dire sous la forme d'un squelette arborescent, caractérisé par des branches principales à partir

desquelles des branches secondaires, tertiaires, etc. s'étendent perpen-

diculairement.

Déjà lorsque la fraction solide atteint 20 %, les dendrites exis-

tantes forment un squelette arborescent continu qui accroît les valeurs de la viscosité au-delà des limites acceptables pour une opération de coulée.

On connaît des procédés permettant de préparer un mélange conte-

nant une phase solide et une phase liquide d'une matière métallique, ce mélange, bien qu'ayant un pourcentage relativement élevé de phase

solide, présentant les caractéristiques des liquides, notamment une vis-

cosité relativement faible.

Certains procédés visent à procurer un glissement ou fluage relatif (creep) entre les diverses particules du mélange maintenu en mouvement,

de façon à briser, à l'intérieur de certaines limites, les inter-con-

nections dendritiques formées lors de la solidification du mélange, et à empêcher la croissance ultérieure des dendrites; de cette manière, les fragments dendritiques restent indépendants et tendent à prendre

des formes sphéroYdales sous l'action des impacts mécaniques continus.

Ce glissement, qui est évalué par son gradient, peut être obtenu

à l'intérieur à la fois d'un écoulement turbulent et d'un courant liqui-

de stationnaire, c'est-à-dire d'un courant dans lequel les diverses particules du mélange se déplacent à une vitesse prédéterminée, en fonction de la position qu'elles occupent par rapport aux parois des

cavités qu'elles traversent.

On connaît un procédé consistant à faire traverser à un alliage à l'état fondu un conduit axial de forme annulaire, constitué par un récipient tubulaire refroidi de façon appropriée, à l'intérieur duquel

un rotor d'entraînement cylindrique tourne coaxialement à l'axe du ré-

cipient lui-même; les particules du mélange immédiatement adjacentes à la surface du rotor sont entraînées en rotation pratiquement à la

même vitesse tangentielle que la surface du rotor, tandis que les par-

ticules situées à une plus grande distance de cet axe, sont entraînées à une vitesse tangentielle plus faible, qui devient pratiquement égale à zéro pour les particules en contact avec la surface intérieure du

récipient.

-Il s'établit en conséquence une plage prédéterminée de mouvement dans laquelle la vitesse des particules dans la direction radiale du conduit annulaire traversé par le mélange varie graduellement, d'o

il résulte un gradient de glissement prédéterminé entre les particules.

De cette manière, les liaisons dendritiques qui tendent à se former

dans le mélange, lorsque celui-ci se refroidit, sont rompues, permet-

tant de maintenir le mélange relativement fluide, bien qu'il contienne

un pourcentage suffisamment élevé de phase solide.

Ce procédé présente plusieurs inconvénients. Tout d'abord, la durée exigée pour le traitement d'une quantité déterminée de mélange est relativement longue; en outre, pour une viscosité préétablie du mélange obtenu par ce procédé, le pourcentage de phase solide contenu dans le mélange n'est pas très élevé. Ces inconvénients proviennent du

fait que le gradient de glissement entre les diverses lignes d'écoule-

ment du mélange maintenu en mouvement de la façon décrite ci-dessus est

plutôt faible; il en résulte que l'effet de rupture des liaisons den-

dritiques n'est pas très efficace. En fait, dans un conduit annulaire, comme est le conduit traversé par le mélange dans le procédé décrit

ci-dessus, il est impossible d'obtenir des gradients de glissement éle-

vés sans créer de sérieux inconvénients; on ne peut augmenter ce gra-

dient qu'en réduisant la dimension radiale du conduit (ce qui entraîne une réduction de la plage d'écoulement), ou qu'en augmentant la vitesse

du rotor d'entraînement (avec un accroissement concommitant de la puis-

sance de l'installation et l'apparition de vibrations).

En outre, dans le procédé décrit ci-dessus, il est impossible

d'obtenir un mélange contenant un pourcentage élevé de particules soli-

des de petites dimensions, car les échanges thermiques entre les par-

ticules du mélange sont très faibles; en fait, les déplacements entre les diverses lignes d'écoulement du mélange (qui dépendent seulement de l'action d'entraînement du rotor), sont plutôt faibles, de sorte que

les échanges thermiques entre les particules ne sont pas importants.

En outre, le procédé ci-dessus ne convient pas pour amener de façon continue le mélange à une installation de formage intégré (par exemple une installation de moulage, une installation de coulée sous pression), car certains stades du procédé ne peuvent être réalisés sans interruption. Enfin, la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus exige une installation dont la structure n'est pas simple et dont les dimensions hors tout sont plutôt importantes, du fait à la fois de la présence de l'élément d'entraînement précité et, par dessus tout, de la rotation relative qui doit être obtenue entre ce dernier et le récipient dans lequel il est monté; en fait, cet élément nécessite des supports ainsi

qu'une source d'entraînement appropriés.

Un but de la présente invention est de procurer un procédé pour préparer un mélange contenant une phase solide et une phase liquide d'

un alliage métallique, qui permet d'éviter les inconvénients précités.

Le procédé selon la présente invention est caractérisé en ce qu' il comporte au moins un premier stade pour amener l'alliage à l'état

complètement liquide, un deuxième stade pour créer un écoulement cons-

tant de ce mélange entre une section d'entrée et une section de sortie,

un troisième stade pour subdiviser dans un sens longitudinal cet écou-

lement en plusieurs sections d'écoulement, dont chacune a une longueur prédéterminée et dans chacune desquelles l'écoulement est subdivisé en au moins deux courants indépendants l'un de l'autre, et un quatrième

stade pour faire circuler chacun de ces courants selon un trajet per-

mettant d'obtenir dans chacun des courants de chaque section d'écoule-

ment une confluence des parties des deux courants de la section immédia-

tement précédente, le mélange se refroidissant en se déplaçant selon cet écoulement, de telle sorte que la matière du mélange soit soumise à un gradient de glissement différent, lorsqu'elle passe de l'une à l'autre de ces sections, afin de provoquer la rupture et d'empêcher la croissance des liaisons dendritiques qui tendent à se former dans la phase solide, et qu'elle soit soumise, entre les sections d'entrée et

de sortie, à un gradient thermique élevé. -

Un autre but de la présente invention est de procurer un dispo-

sitif permettant de mettre en oeuvre le procédé.

On va maintenant décrire l'invention en se reportant à une réa-

lisation particulière du dispositif représenté à titre d'exemple non

limitatif dans le dessin joint, sur lequel: -

La figure 1 est une vue latérale en coupe schématique de la par-

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tie principale d'un dispositif destiné à mettre en òuvre le procédé selon la présente invention; et

Les figures 2, 3 et 4 sont des vues en coupe longitudinale sché-

matique des moyens de séparation et de transport faisant partie du dis-

positif, dans trois positions opératoires successives. Avant d'examiner les divers stades du procédé selon l'invention, il convient d'examiner le dispositif représenté sur le dessin, qui

permet la mise en òuvre du procédé.

On se reporte tout d'abord à la figure 1; le dispositif compor-

te principalement un récipient 1, de préférence de forme cylindrique, dont la cavité interne 2 peut être traversée par un mélange contenant

une phase solide et une phase liquide d'un alliage métallique. L'extré-

mité amont 3 de la cavité 2 communique avec un conduit d'alimentation 4

conçu pour amener l'alliage à l'état liquide dans la cavité; cet al-

liage peut provenir d'un four de fusion approprié; entre ce four et le

conduit d'alimentation 4 sont disposés des moyens pour mettre sous pres-

sion l'alliage liquide; ces moyens qui, soit fonctionnent par intermit-

tence, soit fonctionnent en continu, sont formés, par exemple, dans le premier cas, par des moyens de poussée à piston, et dans le second cas,

par une pompe à engrenages.

Le récipient 1 est refroidi par des moyens de refroidissement appropriés, par exemple par un serpentin la traversé par un liquide de refroidissement, afin de refroidir progressivement l'alliage s'écoulant

à travers la cavité 2.

L'extrémité aval 5 de la cavité 2 communique avec un ajutage 6 disposé pour amener le mélange qui a traversé la cavité à une machine

appropriée qui l'utilise, par exemple à une presse de coulée sous pres-

sion ou à un moule dans lequel l'alliage peut être reçu.

Des moyens de séparation et de transport de l'écoulement sont 30. disposés à l'intérieur de la cavité 2 de façon à être traversés par l'alliage circulant dans une direction longitudinale par rapport à la

cavité. Ces moyens comportent une multiplicité d'ailettes 8, représen-

tées de façon très apparente sur les figures 2, 3 et 4, dont chacune

sert à séparer l'écoulement de matière amené en amont de l'ailette elle-

même en au moins deux courants indépendants et à faire suivre à chacun

de ces courants une trajectoire permettant d'obtenir, dans chaque cou-

rant créé par l'ailette suivante, la confluence de portions des deux

courants séparés par l'ailette immédiatement précédente.

Dans ce but, chaque ailette peut, de façon appropriée avoir la

forme représentée sur la figure 2, 3 et 4, c'est-à-dire une forme obte-

nue en tordant en hélice une lame dans la direction de l'axe de la ca-

vité 2. La longueur axiale et le pas de l'hélice sont choisis de mani-

ère que les bords terminaux, c'est-à-dire le bord antérieur ou amont 9 et le bord postérieur ou aval 10 de chaque ailette soient tournés de 900 l'un par rapport à l'autre. Il est clair que, dans ce cas, l'écou- lement d'alliage à travers la cavité 2 est subdivisé par chaque ailette 8 en deux courants sensiblement égaux dont chacun tourne d'un angle de

900 lorsqu'il s'écoule le long de l'ailette.

Les différentes ailettes successives 8 sont également décalées angulairement de 900 l'une par rapport à l'autre, comme on peut le voir sur le dessin, de sorte que le bord aval 10 de chacune de ces ailettes successives est pratiquement orthogonal au bord amont 9 de l'ailette

qui la suit immédiatement.

Ces ailettes sont fixées au récipient, de toute manière appro-

priée, par des moyens de liaison non représentés.

Même si, dans la réalisation représentée, les diverses ailettes 8 sont tordues en hélice dans le même sens, il est possible de disposer en alternance des ailettes à hélice à gauche et des ailettes à hélice

à droite.

Il est également évident que les moyens de séparation et de trans-

port peuvent être différents de ceux décrits ci-dessus et représentés

sur le dessin et peuvent être disposés, par exemple, pour diviser l'écou-

lement qu'ils reçoivent en plus de deux courants et pour faire tourner

ceux-ci successivement d'angles différents de 900.

En conséquence, il est évident que, en choisissant des ailettes

ayant des configurations et des dimensions appropriées, on peut réali-

ser pour l'écoulement du mélange, une trajectoire présentant les carac-

téristiques recherchées (section transversale, direction, longueur).

On peut également prévoir des moyens pour faire varier la position re-

lative de chaque ailette par rapport aux autres ailettes et par rapport au récipient afin d'obtenir des écoulements ayant les caractéristiques voulues. Le procédé selon la présente invention, mis en òuvre par le dispositif décrit ci-dessus, se déroule comme suit: Un alliage métallique, qui a été rendu liquide par fusion est introduit sous pression dans le conduit d'alimentation 4; la pression est choisie de manière à vaincre les résistances du type fluodynamique que rencontre l'alliage lorsqu'il traverse les moyens de séparation et de transport disposés à l'intérieur du récipient 1 et pour le faire

sortir par l'ajutage 6 à une vitesse prédéterminée.

L'alliage qui apparait au bord amont 3 (Figure 2), encore à l'état complètement liquide, subit, alors qu'il traverse la cavité 2,

un refroidissement progressif provoqué par les moyens de refroidisse-

ment la. La matière qui arrive sur la première ailette 8 est subdivisée en deux courants 15 et 16 repérés par les flèches blanches et hachurées des figures 1 à 4; en suivant la première ailette, chaque courant est

tourné pratiquement de 90 et, par voie de conséquence, lorsqu'il ar-

rive sur la deuxième ailette, il est divisé en deux autres courants (dont chacun est indiqué par des flèches blanches et hachurées). Ainsi,

il est évident que chaque courant circulant à travers l'un des deux con-

duits définis par la deuxième ailette 8 est en fait, formé par la mati-

ère arrivant des deux courants 15 et 16 (figure 3) qui ont traversé cha-

cun des conduits délimités par l'ailette immédiatement précédente; de même, lorsque chaque courant ainsi formé arrive sur la troisième ailette

(figure 3 et 4), il est subdivisé en deux courants (dont chacun est in-

diqué par une paires de flèches, blanche et hachurée).

En conséquence, selon le procédé de la présente invention, lors-

que la matière arrive sur chacune des ailettes décrites ci-dessus, elle est divisée en deux courants indépendants dont chacun est obtenu en

prenant la matière des courants quittant l'ailette immédiatement précé-

dente. Lorsque la matière traverse dans une direction longitudinale la cavité 2, elle est refroidie par les moyens de refroidissement la; il s'ensuit que l'alliage, au fur et à mesure qu'il est refroidi, tend à créer un mélange contenant une phase solide et une phase liquide, et dans lequel le pourcpentage de phase solide tend à augmenter avec le

refroidissement, c'est-à-dire au fur et à mesure que la matière progres-

se le long de la cavité 2. Les particules de matière appartenant à une ligne d'écoulement qui forme chacun des courants circulant dans les conduits délimités par chaque ailette 8, se déplacent à une vitesse

prédéterminée qui dépend évidemment de la position qu'a la ligne d'écou-

lement par rapport aux surfaces délimitant le courant considéré (les surfaces des ailettes 8 et de la cavité 2); il s'ensuit que, lorsque le mélange circule dans ces conduits délimités par chacune des ailettes, il est soumis à un glissement qui dépend évidemment de la répartition des vitesses sur les diverses lignes d'écoulement de chaque courant;

ce glissement peut être évalué au moyen du gradient de glissement défi-

ni par le quotient entre la variation de vitesse entre deux lignes

d'écoulement et leur distance. Du fait de ce glissement entre les diver-

ses particules, qui est d'autant plus élevé que le gradient correspondant est plus grand, les liaisons dendritiques qui tendent à se former dans le mélange au fur et à mesure qu'il avance le long de l'ailette, sont

brisées et on empêche de nouvelles liaisons de se former.

Dès que la matière quitte une ailette et arrive sur la suivante, elle se trouve dans une plage de vitesses complètement différente du

fait que les diverses particules sont situées sur des lignes d'écoule-

ment dont les positions par rapport aux surfaces qui délimitent le

courant respectif sont complètement différentes de celles dans lesquel-

les se trouvaient les lignes d'écoulement qui, le long de l'ailette pré-

cédente, contenaient les mêmes particules. En fait, si l'on considère, par exemple, une ligne d'écoulement qui, sur la première ailette, est située immédiatement au voisinage de la surface de cette ailette et non au centre du courant, et qui, en conséquence a une vitesse très faible (presque nulle) du fait de sa proximité de cette surface, lorsque cette ligne d'écoulement est introduite dans l'ailette immédiatement suivante,

elle se trouve pratiquement au centre du courant engendré par cette ai-

lette, c'est-à-dire à une plus grande distance de la surface de l'ailet-

te; il est évident qu'une ligne d'écoulement dans cette position aura

une vitesse très supérieure à celle de la ligne correspondante d'écou-

lement de l'ailette immédiatement précédente.

Cette brutale variation de vitesse à laquelle sont soumises les diverses particules lorsqu'elles passent d'une ailette à la suivante, augmente considérablement le gradient de glissement, avec l'avantage d'augmenter considérablement les glissements et les impacts entre les

particules appartenant à diverses lignes d'écoulement et ainsi de bri-

ser très notablement les liaisons dendritiques qui tendent à se former

dans la phase solide de la matière qui se déplace le bng de la cavité 2.

Il est ainsi évident que, avec le procédé de l'invention, on obtient

des cisaillements considérables entre les particules des diverses li-

gnes d'écoulement dans le courant de matière qui avance le long de la cavité 2 pratiquement sans produire de mouvement tourbillonnaire; en conséquence, il est possible de faire avancer le courant à très grande

vitesse et sur une très large plage. En outre, ces avantages sont obte-

nus avec un dispositif remarquablement simple et sans éléments mobiles, cette dernière condition permettant d'utiliser de façon plus fiable le

dispositif lorsqu'il est soumis à des contraintes thermiques et mécani-

ques élevées.

Lorsque l'écoulement de matière avance le long de la cavité 2, il est également soumis à un gradient thermique très élevé. Ceci est dû aux échanges thermiques élevés qui se produisent entre les particules des divers courants circulant le long des ailettes 8; en fait, ces

échanges sont rendus possibles du fait du mélange intense qui s'effec-

tue entre les divers courants lorsqu'ils passent d'une ailette à la sui-

vante.

Du fait de ce gradient thermique, de nombreuses particules soli-

des de petites dimensions tendent à se former, c'est-à-dire un mélange ayant un pourcentage élevé de phase solide, mais ayant toutefois une

viscosité relativement faible.

En outre, on doit prendre en considération que, du fait du mé-

lange considérable auquel est soumis le mélange entre la section d'en-

trée 3 et la section de sortie 5, il y a également répartition très homogène et régulière des phases solide et liquide dans le mélange qui

sort par l'ajutage 6.

Le procédé et le dispositif selon l'invention permettent d'obte-

nir un mélange sortant de l'ajutage 6 du dispositif avec un pourcentage remarquablement élevé de phase solide dû.à la présence d'un très grand nombre de petites particules, ce nombre étant très supérieur à celui habituellement obtenu dans les procédés antérieurs, ce mélange ayant toutefois une viscosité très faible, comme celle qui est nécessaire pour soumettre le mélange au stade ultérieur de moulage dans un moule

ou pour des technologies de coulée à haute pression. On a en fait trou-

vé que le pourcentage de phase solide dans le mélange peut être de l'

ordre de 60 à 65 %, avec une viscosité du mélange de l'ordre de dizai-

nes de poises. Ce résultat avantageux est certainement fonction des impacts et des glissements auxquels est soumise la matière pendant le

procédé. En outre, le temps nécessaire pour préparer une quantité dé-

terminée de mélange ayant les caractéristiques précitées est considé-

rablement plus court que ce qu'on pouvait obtenir dans les techniques

antérieures.

On va-maintenant décrire un exemple de mise en oeuvre du procédé

pour le traitement d'un alliage étain-plomb à 15 % de plomb.

Cet alliage est versé, à l'état fondu, dans un tube en U et maintenu à une température d'environ 2500C au moyen d'une résistance électrique enroulée autour des parois du tube. Un piston se déplace à l'intérieur du tube et exerce une pression de 0,3 kg/cm2 sur l'alliage liquide. On introduit l'alliage dans un récipient analogue à celui

repéré en 1 sur la figure 1, dans la cavité interne 2 duquel sont dis-

posées des ailettes analogues à celles repérées en 8 sur la figure 2.

Simultanément, les parois extérieures du récipient sont refroi-

dies au moyen d'un serpentin et maintenues à une température d'environ

1200 - 1400C.

L'alliage semi-liquide sortant de l'ajutage 6 du récipient 1, dont une grande fraction est solide, environ 60 - 70 %, est ultérieure-

ment soumis à un refroidissement rapide dans l'air, du fait de la peti-

te- section transversale du produit extrudé.

Les valeurs des paramètres fonctionnels relatifs à l'exemple décrit sont les suivantes: -température de l'alliage à l'entrée du récipient:....... Ti = 2500C -température du semi-liquide à la sortie de l'ajutage 6:. Tu = 190'C -longueur du récipient 1:............................... L = 20 cm diamètre intérieur du récipient:....................... D = 1,7 cm chaleur spécifique de l'alliage Sn 15 % Pb:....... Cp = 0,21 J/g -densité de l'alliage:.................................. p = 7,9g/cm3 conductibilité thermique moyenne de l'alliage Sn 15 % Pb: K= 0,59 J/cm..s -conductibilité thermique des parois du récipient:...... KI'= 0,80 J/cm.. s -épaisseur des parois du récipient:..................... z = 0,5 cm chaleur de fusion de l'alliage:........................ X =68,22 J/g vitesse de l'écoulement:............................... p 5 cm3/s température des parois du récipient:................... T 120 àl40't Il est clair que le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre en utilisant un dispositif différent de celui décrit ci-dessus,

en fait, on peut trouver d'autres dispositions de structure, avec les-

quelles il est possible d'effectuer les opérations décrites ci-dessus.

Par exemple, ces opérations peuvent être effectuées en disposant plu-

sieurs ailettes ayant des formes différentes, grâce auxquelles la mati-

ère arrivant sur chacune d'elles peut être divisée en plus de deux cou-

rants, par exemple quatre, et grâce auxquelles chaque courant circule sur une trajectoire différente de la trajectoire hélicoïdale, pourvu

que la matière de chaque courant formé en amont de chaque ailette pro-

vienne d'au moins deux courants de l'ailette immédiatement précédente.

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Claims (10)

REVENDICATIONS

1 - Procédé pour préparer un mélange contenant une phase solide

et une phase liquide d'un alliage métallique, dans lequel la concentra-

tion de la phase solide a une valeur préétablie, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un premier stade pour amener l'alliage à l'état complètement liquide, un deuxième stade pour créer un écoulement constant de

ce mélange entre une section d'entrée et une section de sortie, un troi-

sième stade pour subdiviser dans un sens longitudinal l'écoulement en

plusieurs sections d'écoulement, dont chacune a une longueur prédéter-

minée et dans chacune desquelles l'écoulement est subdivisé en au moins deux courants indépendants l'un de l'autre, et un quatrième stade pour

faire circuler chacun de ces courants selon un trajet permettant d'obte-

nir dans chacun des courants de chaque section d'écoulement une conflu-

ence des parties des deux courants de la section immédiatement précéden-

te, l'alliage se refroidissant en se déplaçant selon cet écoulement, de

telle sorte que la matière du mélange soit soumise à un gradient de glis-

sement (creep) ou fluage relatif différent lorsqu'elle passe de l'une à

l'autre de ces sections, afin de rompre et d'empêcher de croître les li-

aisons dendritiqUes qui tendent à se former dans la phase solide et

qu'elle soit soumise entre les sections d'entrée et les section de sor-

tie à un gradient-thermique élevé.

2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réalise le troisième et le quatrième stade en faisant passer l'écoulement à travers des moyens de séparation et de transport d'écoulement disposés

pour le diviser, dans chaque section d'écoulement, en au moins deux cou-

rants et pour impartir à chacun de ces courants un trajet sensiblement hélicoNdal. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de séparation et de transport sont formés par une multiplicité

d'ailettes hélicoïdales disposées dans le sens de déplacement de l'écou-

lement. 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la

longueur de chaque ailette dans cette direction est suffisante pour im-

partir à chacun des courants, entre les sections extrêmes de la section

d'écoulement considérée, une rotation de 90 .

- Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que cha- que ailette est formée par une lame qui est tordue en hélice dans cette direction, les lames étant angulairement décalées l'une par rapport à l'autre le long de cette direction de telle sorte que le bord de sortie il 2459072 de chacune d'elles est pratiquement orthogonal au bord d'entrée de la

lame immédiatement suivante.

6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les ailettes sont disposées dans un élément tubulaire creux dans lequel l'écoulement a lieu. 7 - Procédé selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de séparation et de transport sont des

ailettes qui sont toutes tordues dans le même sens.

8 - Procédé selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de séparation et de transport sont des ailettes qui sont tordues à gauche et tordues à droite et disposées en

alternance dans cette direction longitudinale.

9 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,

caractérisé en ce qu'il comporte un stade pour mettre sous pression le mélange en amont de la section d'entrée afin de provoquer l'écoulement

et le déplacer entre les moyens de séparation et de transport.

- Dispositif pour préparer un mélange contenant une phase so-

lide et une phase liquide d'un alliage métallique, dans lequel la con-

centration de la phase solide a une valeur préétablie, caractérisé en

ce qu'il comporte des premiers moyens pour chauffer l'alliage et l'ame-

ner dans une phase complètement liquide, des seconds moyens pour créer

un écoulement de ce mélange à travers un élément tubulaire entre une sec-

tion d'entrée et une section de sortie, et des troisièmes moyens de sépa-

ration et de transport disposés pour séparer l'écoulement dans une direc-

tion longitudinale entre les deux sections en plusieurs sections d'écou-

lement, dans chacune desquelles l'écoulement est subdivisé en au moins deux courants indépendants, et pour faire suivre à chacun de ces deux courants un trajet permettant d'obtenir dans chacun d'eux une confluence des parties des deux courants de la section immédiatement précédente, et des quatrièmes moyens pour refroidir le mélange lorsqu'il se déplace le

long de l'élément tubulaire, de telle sorte que la matière de ce mélan-

ge soit soumise à un gradient de glissement ou fluage relatif différent alors qu'elle passe d'une section à l'autre, afin de rompre et d'empêcher

de croître les liaisons dendritiques qui tendent à se former dans la pha-

se solide, et qu'elle soit soumise entre la section d'entrée et la sec-

tion de sortie à un gradient thermique élevé.

Il - Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de séparation et de transport sont des ailettes hélicoîdales

disposées dans la direction du déplacement de l'écoulement pour le divi-

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ser, dans chaque section d'écoulement, en au moins deux courants et pour

impartir à chacun de ces derniers un trajet sensiblement hélicoïdal.

12 - Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que la longueur de chaque ailette dans cette direction est suffisante pour impartir à chaque courant, entre les sections extrêmes de la section

d'écoulement considérée, une rotation de 900.

13 - Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que chaque ailette est formée par une lame tordue en hélice dans cette direction, les lames étant angulairement déplacées l'une par rapport à l'autre le long de cette direction, de telle sorte que le bord aval de chaque ailette est pratiquement orthogonal au bord amont de l'ailette

immédiatement suivante.

14 - Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que les ailettes sont disposées à l'intérieur d'un élément tubulaire

creux dans lequel se déplace l'écoulement.

- Dispositif selon l'une des revendications 13 ou 14, carac-

térisé en ce que les ailettes sont toutes tordues en hélice dans le même sens.

16 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 ou

14, caractérisé en ce que les ailettes sont tordues alternativement à

droite et à gauche dans la direction longitudinale.

17 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à

16, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour mettre sous pression

le mélange en amont de la section d'entrée.

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