FR2574010A1 - Materiau de moule et procede de moulage de titane pur ou d'alliage de titane - Google Patents

Abstract

MATERIAU DE MOULAGE POUR LE MOULAGE DE TITANE PUR OU D'UN ALLIAGE DE TITANE, COMPRENANT UN OU PLUSIEURS MATERIAUX PRINCIPAUX CHOISIS ENTRE LES MELANGES DE SILICE ET D'ALUMINE, LA MULLITE ET LE SPINELLE, ET UN DURCISSEUR COMPRENANT UN PHOSPHATE ET UN OXYDE METALLIQUE BASIQUE, ET PROCEDE DE MOULAGE DU TITANE PUR OU D'UN ALLIAGE DE TITANE FAISANT APPEL A CE MATERIAU DE MOULE. CE MATERIAU DE MOULE FORME UNE STRUCTURE REFRACTAIRE DONT LE POINT DE FUSION EST PLUS ELEVE QUE CELUI DU TITANE PUR OU D'UN ALLIAGE DE TITANE, CE QUI PERMET LE MOULAGE STABLE DU TITANE PUR, QUI EST INSTABLE A L'ETAT FONDU. APPLICATION AU MOULAGE DES METAUX DENTAIRES.

Description

Matériau de moule et procédé de moulage de titane pur ou d'alliage de

titane La présente invention concerne un matériau de moule et un procédé de moulage stable de titane pur ou d'un alliage

de titane dont les propriétés sont instables à l'état fondu.

Jusqu'à présent, on utilisait pour le moulage de divers métaux un matériau de moule comprenant de la silice comme matériau principal et un phosphate et un oxyde métallique basique comme durcisseur. La silice était utilisée sous forme de quartzite, de sable de quartz ou d'une matière similaire, et le phosphate était utilisé sous la forme de phosphate d'ammonium ou d'un composé similaire, tandis que l'on utilisait comme oxyde métallique basique de la magnésie électrofondue, de la scorie vitreuse de magnésie ou un matériau similaire. Le moulage d'un métal à l'aide du matériau de moule ci-dessus selon la technique antérieure se fait généralement en cuisant un mélange du matériau principal et du durcisseur à une température de 800 à 900 C de façon à préparer un moule et à mouler un métal en fusion dans le moule maintenu à cette température. La plupart des métaux utilisés dans la technique antérieure ont un point de fusion qui va jusqu'à 1400 C environ. De manière représentative, l'alliage cobalt-chrome, l'alliage nickel-chrome ou les alliages similaires ont un point de fusion de 1300 à 1400 C. En particulier, un métal dentaire a un point de fusion atteignant 1400 C environ. En conséquence, le matériau de moule décrit ci-dessus contenant de la silice à point de fusion de 1550 à 1600 C à titre de matériau principal peut être utilisé de manière satisfaisante pour mouler ces métaux. Cependant, le titane pur ou un alliage de titane a un point de fusion de 1600 à 1700 C, c'est-à-dire un point de fusion supérieur à celui du matériau de moule ci-dessus contenant de la silice comme matériau principal. En conséquence, quand on moule du titane, qui est instable à l'état fondu, en utilisant le matériau de moule ci-dessus, le titane pur ou l'alliage de titane se lie à l'oxygène contenu dans la silice en formant de l'oxyde de titane, si bien que le produit obtenu ne fait pas preuve des caractéristiques inhérentes du titane pur ou de l'alliage de titane et ne convient pas à l'utilisation du fait de la détérioration du métal due à l'oxydation, au grippage de la surface du produit,

et à des causes similaires.

La présente invention a pour objectif de fournir un matériau de moule et un procédé de moulage de titane pur ou un d'un alliage de titane tout en prenant en compte la relation qui existe entre le point de fusion du matériau de moule selon la technique antérieure et celui du titane pur ou d'un alliage de titane. En particulier, elle a pour objectif de fournir un matériau de moule permettant de mouler du titane pur ou un alliage de titane sans oxydation ni modifications des propriétés du métal qui seraient dues à la réaction du métal avec un constituant contenu dans le matériau de moule, pendant que le métal y est coulé à l'état fondu à une température de 1600 à 1700 C, ainsi qu'un procédé utilisant ledit matériau de moule. Plus particulièrement, bien que le procédé faisant appel au matériau de moule selon la technique antérieure consiste à mouler un métal en fusion dans le volume de moulage d'un moule maintenu à plusieurs centaines de C, la présente invention a pour objectif de fournir un procédé qui consiste à mouler un métal en fusion dans le volume de moulage d'un moule maintenu à une température ordinaire, ce qui simplifie la manipulation du

matériau de moule et l'opération de moulage.

Pour atteindre ces objectifs, les auteurs de la présente invention ont cherché à obtenir un matériau de moule qui puisse être utilisé de manière satisfaisante au point de fusion du titane pur ou d'un alliage de titane et dans lequel un tel métal puisse être moulé à une température ordinaire, ainsi qu'un procédé de moulage utilisant ledit matériau de

moule, et ont ainsi réalisé la présente invention.

La présente invention a pour objet un matériau de moule comprenant un matériau principal contenant, comme constituant principal, un ou plusieurs éléments choisis entre le mélange silice-alumine, la mullite et le spinelle, et un durcisseur comprenant un phosphate et un oxyde métallique basique, ainsi qu'un procédé de moulage faisant appel audit matériau de moule. La silice à utiliser dans la présente invention peut être une silice-ordinaire quelconque utilisée comme matériau de moule pour mouler un métal en fusion. Des exemples de silice comprennent la quartzite, le sable de quartz, le sable de quartz granulaire, la cristobalite et leurs mélanges. La pureté du constituant silice est de préférence au moins égale à 90 %, ou mieux au moins égale à %. En général, la silice contient de l'oxyde ferrique, de l'oxyde d'aluminium, de l'oxyde de calcium et des oxydes similaires comme impuretés, parmi lesquelles l'oxyde d'aluminium, c'est-à-dire l'alumine, n'a aucune influence sur le titane en fusion dans le moule, mais l'oxyde ferrique et l'oxyde de calcium sont très réactifs avec le titane. Par conséquent, il faut que la pureté de la silice soit au moins

égale à 90 %.

Le constituant alumine à utiliser dans la présente -

invention peut être choisi entre l'alumine de haute pureté et des mineraux contenant de l'alumine dans une forte proportion, ceux dont la pureté est au moins égale à 80 %,

en particulier au moins égale à 90 %, ayant la préférence.

Ces constituants alumine contiennent également de l'oxyde de silicium, de l'oxyde de calcium, de l'oxyde ferrique, de l'oxyde de manganèse, de 1; oxyde de sodium, de I'oxyde de potassium et des oxydes similaires comme impuretés. Toutes les impuretés autres que l'oxyde de silicium ou silice sont très réactives avec le titane. En conséquence, s'il y a une grande quantité de ces impuretés dans le constituant alumine, la réaction du matériau du moule avec le titane devient un

problème, comme dans le cas du constituant silice ci-dessus.

En général, on peut utiliser à titre de constituant alumine des minéraux contenant de l'alumine dont la pureté est au moins égale à 85 %, tels que le diaspore ou la boehmite. En particulier, quand on utilise un constituant alumine dont la pureté est au moins égale à 90 %, la réaction

du métal avec le matériau du moule est réduite au minimum.

La mullite à utiliser comme matériau principal dans la présente invention est un minéral dont la composition correspond à la formule 3A1203.2SiO2. On peut la préparer en chauffant un minerai d'aluminosilicate naturel ou un minerai d'argile d'aluminosilicate pour provoquer la transformation en mullite dont le point de fusion est légèrement inférieur à 1900 C. Le spinelle à utiliser comme matériau principal dans la présente invention est un oxyde de magnésium et d'aluminium représenté par la formule MgO.A1 203 et son point de fusion

est de 2135 C.

Selon la présente invention, on utilise un phosphate et un oxyde métallique basique comme durcisseur pour le matériau principal décrit cidessus. Bien que le phosphate soit généralement du phosphate d'ammonium, on peut le choisir de manière convenable entre le phosphate de sodium, le phosphate d'aluminium, le phosphate de magnésium, le phosphate de calcium, le phosphate de potassium, et les phosphates similaires. Mais le phosphate d'ammonium, en tant que phosphate préféré, a une caractéristique que l'on appelle dilatation par solidification, c'est-à- dire qu'il se dilate en durcissant tandis que le titane pur ou un alliage de titane se contracte en durcissant pendant le moulage.- Aussi

un matériau de moule permettant de mouler un tel métal doit-

il se dilater au durcissement dans une mesure telle qu'il compense la contraction. Compte tenu de cette exigence, on préfère le phosphate d'ammonium comme matériau de moule pour mouler du titane pur ou un alliage de titane selon la présente invention, car il se caractérise par une dilatation par solidification. Etant donné cependant que certains des phosphates décrits ci-dessus ne peuvent présenter de dilatation par solidification, il est nécessaire, quand on utilise un tel phosphate pour la préparation d'un moule, que le volume de moulage soit prévu un peu plus grand que la taille réelle voulue. L'oxyde métallique basique à utiliser comme durcisseur peut être choisi entre l'oxyde de magnésium, la magnésie électrofondue, la scorie vitreuse de magnésie et les comp similaires. La magnésie a un point de fusion si élevé, 2800 C environ, qu'elle est assez réfractaire pour être utilisée comme matériau de moule pour le moulage de titane pur ou d'un

alliage de titane.

Selon la présente invention, le matériau principal ci-dessus et le durcisseur ci-dessus sont utilisés en compagnie d'un fluide de broyage pour le moulage de titane pur ou d'un métal similaire. On utilise en général de la silice colloidale comme fluide de broyage, en vue d'augmenter la résistance mécanique du moule et de provoquer une dilatation par solidification. On utilise généralement une silice colloïdale dont la teneur en silice est de 20 à 40 %, car une telle silice est disponible dans le commerce et le

choix d'une telle silice est économiquement avantageux.

Cependant, l'utilisation de silice colloïdale dont la teneur

en silice ne dépasse pas 40 % n'est pas contre-indiquée.

Comme décrit ci-dessus, le matériau de moule permettant de mouler du titane pur ou un alliage de titane selon la présente invention comprend un matériau principal contenant de la silice et de l'alumine comme constituant principal et un durcisseur comprenant un phosphate et un oxyde métallique basique, et ce matériau de moule est utilisé en

compagnie de silice colloidale en tant que fluide de broyage.

Il est préférable que le matériau de moule comprenne de 90 à 55 % en poids d'un mélange de silice et d'alumine en tant que matériau principal, de 5 à 15 % en poids d'un phosphate et de 5 à 30 % en poids d'un oxyde métallique basique. Si la quantité du mélange de silice et d'alumine dépasse 90 %, le phosphate et l'oxyde métallique basique ne peuvent chacun être présents dans une quantité au moins égale à 5 %, ce qui

se traduit par une dilatation par solidification insuffisante.

Si cette quantité est inférieure à 55 %, c'est-à-dire si la quantité totale du phosphate et de l'oxyde métallique basique est au moins égale à 45 %, la dilatation par solidification est trop importante et la surface du produit est rendue rugueuse. En conséquence, la quantité totale de silice et d'alumine ne doit pas être inférieure à 55 % en poids. Par ailleurs, la quantité du phosphate utilisé comme durcisseur doit être de 5 à 15 % en poids. Si elle est inférieure à 5 % en poids, la dilatation par solidification est insuffisante et la précision dimensionnelle est problématique. Au contraire, si elle dépasse 15 % en poids, la dilatation par solidification est si importante qu'il se produit une dilatation anormale et que la surface du produit est rendue notablement rugueuse. De plus, la quantité de l'oxyde

métallique basique utilisé doit être de 5 à 30 % en poids.

Si elle est inférieure à 5 % en poids, la réaction avec le phosphate n'est pas suffisante et on aboutit à une résistance mécanique insuffisante du moule et à une prolongation de la durée de durcissement, ce qui réduit l'usinabilité. Au contraire, si elle dépasse 30 % en poids, la durée du durcissement est trop courte pour que la

réaction avec le phosphate puisse être maîtrisée.

Comme décrit ci-dessus, l'association de silice, d'alumine et d'un durcisseur comprenant un phosphate et un oxyde métallique basique est utilisée en tant que l'un des matériaux de moule permettant de mouler du titane pur ou un

alliage de titane selon la présente invention.

Les quantités de silice et d'alumine utilisées doivent être chacune au moins égales à 10 % par rapport à la quantité du mélange. Par exemple, si la quantité de silice est inférieure à 10 %, un moule préparé en enfonçant un modèle en cire dans le matériau du moule et en retirant ce modèle en cire par chauffage à une température de 100 à 150 C, est désavantageux en ce que la surface du moule est

rendue rugueuse et rendra rugueuse la surface du produit lui-

même. Au contraire, une quantité d'alumine inférieure à % est insuffisante pour qu'une structure de mullite ou de spinelle soit formée dans une mesure suffisante par la réaction avec la silice, donnant ainsi un moule de médiocre résistance à la chaleur. Du point de vue pratique, il est préférable d'utiliser la silice et l'alumine chacune dans une quantité au moins égale à 20 % par rapport à la quantité

totale des deux.

Le matériau principal comprenant de la silice et de l'alumine selon la présente invention a des caractéristiques telles qu'il forme une structure de mullite (point de fusion 1850 C environ), de spinelle (point de fusion 21350C environ)

ou de cordiérite (point de fusion 20000C environ) au chauffage.

Par conséquent, quand un mélange de silice et d'alumine est utilisé comme matériau principal d'un moule, il se forme au moins une des structures précédentes dans le matériau principal, si bien que le titane ou un alliage de titane n'est pas oxydé par la liaison avec les molécules d'oxygène contenues dans le matériau, et il ne se produit ni décoloration ni rugosité de la surface du produit, car aussi bien le point de fusion de la structure que le point de fusion de l'alumine sont plus élevés que celui du titane ou d'un alliage de titane (2050 C). Quand on prépare un moule à partir du matériau de moule précédent, il faut faire subir au moule un traitement thermique après durcissement afin de former la structure sus-indiquée. On coule un métal en fusion dans un moule dans un état correspondant à la structure décrite ci-dessus, à-une température de 1400 C environ, comme dans le cas d'un moule contenant de la silice comme constituant principal selon la technique antérieure. Par conséquent, un produit de mullite, de spinelle ou de cordiérite n'est absolument pas nécessaire. En conséquence, quand un matériau de moule comprend un matériau principal contenant de la silice et de l'alumine comme constituant principal et un durcisseur comprenant un phosphate et un oxyde métallique basique, du titane pur ou un alliage de titane à létat fondu peuvent être coulés dans le moule sans souffrir de modifications de leurs caractéristiques. De plus, le titane pur ou un alliage de titane se contracte au durcissement, tandis que le moule qui est fait d'un matériau contenant de la silice-et de l'alumine selon la présente invention se dilate aussi bien au chauffage qu'à la solidification Par ailleurs, le degré total de dilatation du moule est presque ecquiva!enr- au degré de contraction du titane pur ou d'un alliage de titane. Par conséquent, quand on enfonce dans le moule un modèle en cire ayant les mêmes dimensions qu'un produit final, la dilatation compense la contraction en donnant un volume de moulage approprié. Comme décrit ci-dessus, un mélange de silice et d'alumine est utilisé comme matériau principal dans la présente invention. De plus, il est possible de remplacer une partie (de 5 à 50 % en poids) du mélange par de l'oxyde de zirconium et/ou du zircon. Le remplacement par de l'oxyde de zirconium et/ou du zircon, dont le point de fusion est plus élevé que celui du titane (2850 C environ) a pour effet d'augmenter le caractère réfractaire du matériau principal comprenant de la silice et de l'alumine, et d'empêcher le grippage lors du moulage du titane. De plus, quand on ajoute de l'oxyde de zirconium ou du zircon dans une quantité de 20 à 30 % en poids, la formation de cordiérite est favorisée, même à la même température de cuisson, et la densité de la structure cuite est augmentée. La quantité d'oxyde de zirconium ou de zircon doit être de 5 à 50 % en poids. Si elle est inférieure à 5 % en poids, l'état de la surface du produit et la formation de cavités seront presque équivalents à ce que l'on observe dans le cas o l'on n'ajoute pas d'oxyde de zirconium ou de zircon. Au contraire, si elle dépasse 50 % en poids, la rugosité de la surface du produit sera notable

et la précision dimensionnelle du produit sera moindre.

On va maintenant décrire les cas o l'on utilise de la mullite ou du spinelle comme matériau de moule. Comme dans le cas o on utilise comme matériau de moule de la silice et de l'alumine, le matériau de moule utilisé dans ce cas comprend un matériau principal contenant de la mullite ou du spinelle comme constituant principal et un durcisseur comprenant un phosphate et un oxyde métallique basique, et le matériau de moule est utilisé en compagnie de silice colloïdale en tant que fluide de broyage, dans l'utilisation pratique. La quantité de mullite ou de spinelle utilisée comme matériau principal doit être de 95 à 55 % en poids, et celle du phosphate utilisé comme durcisseur doit être de 2,5 à 15 % en poids, tandis que celle de l'oxyde métallique basique

utilisé comme durcisseur doit être de 2,5 à 30 % en poids.

Si la quantité de mullite ou de spinelle utilisée comme matériau principal dépasse 95 % en poids, le phosphate et l'oxyde métallique basique ne peuvent chacun être présents dans une quantité au moins égale à 2,5 % en poids (avec une quantité totale au moins égale à 5,0 % en poids), si bien que la dilatation par solidification est insuffisante. En conséquence, la quantité de mullite ou de spinelle doit être au maximum égale à 95 % en poids. Au contraire, si cette quantité est inférieure à 55 % en poids, c'est-à-dire si la quantité totale du phosphate et de l'oxyde métallique basique dépasse 45 % en poids, la dilatation par solidification est trop importante et la rugosité de la surface du produit est très prononcée. En conséquence, la quantité de mullite ou de spinelle doit être au moins égale à 55 % en poids. La quantité du phosphate utilisé comme durcisseur doit être de 2,5 à % en poids. Si elle est inférieure à 2,5 % en poids, la dilatation par solidification est insuffisante et la précision dimensionnelle est problématique, tandis que si elle dépasse 15 % en poids, la dilatation par solidification est si notable qu'il se produit une dilatation anormale et que la rugosité de la surface du produit est importante. Par ailleurs, la quantité de l'oxyde métallique basique doit être de 2,5 à 30 % en poids. Si elle est inférieure à 2,5 % en poids, la réaction avec le phosphate est insuffisante, si bien que la résistance mécanique du moule est elle aussi insuffisante et que la durée de durcissement est prolongée avec diminution de l'usinabilité. Au contraire, si elle dépasse 30 % en poids, la durée du durcissement est trop courte pour que la réaction avec le phosphate puisse être maîtrisée. Comme décrit ci-dessus, l'association d'un matériau principal comprenant de la mullite ou du spinelle et un durcisseur comprenant un phosphate et un oxyde métallique basique est utilisée comme l'un des matériaux de moule pour le moulage de titane pur ou d'un alliage de titane selon la

présente invention.

Quand de la mullite ou du spinelle est utilisé comme matériau principal d'un moule pour le moulage de titane pur ou d'un alliage de titane, un agrégat de mullite (point de fusion 1850 C) ou de spinelle (point de fusion 2135 C), dont

le point de fusion est plus élevé que celui du titane, c'est-

à-dire de 1600 à 1700 C, est formé dans le matériau du moule par traitement thermique, si bien qu'un tel métal ne sera pas oxydé par les molécules d'oxygène contenues dans le matériau du moule et qu'il ne se produira ni décoloration ni rugosité de la surface du produit. En conséquence, quand un matériau de moule pour le moulage de titane pur ou d'un alliage de titane à l'état fondu comprend un-matériau principal contenant de la mullite ou du spinelle comme constituant principal et un durcisseur comprenant un phosphate et un oxyde métallique basique, le moulage peut être effectué sans modification des caractéristiques du titane. De plus, le titane pur ou un alliage de titane se contracte au durcissement, tandis que le moule décrit ci-dessus se dilate aussi bien au chauffage qu'à la solidification. Par ailleurs, le degré total de dilatation du moule est presque équivalent au degré de contraction du titane pur ou d'un alliage de titane lors du refroidissement. Par conséquent, quand on enfonce dans le matériau du moule un modèle en cire ayant les mêmes dimensions que le produit final, la dilatation compense la contraction, et on obtient ainsi un volume de moulage approprié. On va maintenant décrire un procédé général de préparation d'un moule à partir du matériau de moule selon la présente invention, ainsi qu'un procédé de moulage faisant

appel à ce moule.

(1) Moule de silice-alumine On broie un mélange comprenant 10 à 82 % en poids de silice, 10 à 82 % en poids d'alumine, 5 à 15 % en poids d'un phosphate et 5 à 30 % en poids d'oxyde de magnésium en tant qu'oxyde métallique basique, en compagnie de silice colloïdale dont la teneur en silice est de 20 à 40 % en poids, ou en compagnie d'eau. On tasse ce mélange broyé dans un récipient, on place dans ce récipient un modèle

en cire, et il se produit un durcissement spontané.

Le mode opératoire précédent est semblable à celui de la technique antérieure, par exemple au mode opératoire

de moulage d'un métal dentaire.

Selon la présente invention, après avoir chauffé le moule durci pour retirer le modèle en cire, on cuit encore le moule par un procédé approprié, par exemple en le chauffant à 900 C ou plus, de préférence à 1200 C environ, dans un four électrique. On refroidit le moule cuit à une température ordinaire et on l'utilise pour le moulage. En général, le

moule peut être utilisé pour le moulage à 400 C ou moins.

Bien que la plupart des moules de la technique antérieure soient utilisés à l'état chauffé, le moule de la présente

invention est utilisé pour le moulage à l'état refroidi, c'est-

à-dire à l'état ordinaire. En conséquence, le moule de la présente invention doit avoir un point de fusion plus élevé que celui d'un métal en fusion à mouler, et les propriétés

du moule doivent être stables.

Le procédé de préparation d'un moule selon la technique antérieure comprend le retrait d'un modèle en cire à une température de 100 à 200 C, l'élimination d'ammoniac gazeux à une température de 400 à 900 C, et l'élimination du

pentoxyde de phosphore gazeux à une température de 700 à 900 C.

Selon la présente invention, on cuit le moule à une température plus élevée que ces températures, c'est-à-dire à une température au moins égale à 900 C, pour provoquer la liaison de la silice à l'alumine, avec formation d'une structure réfractaire de mullite, de spinelle ou de cordiérite dans le matériau du moule. On peut obtenir ainsi un moule qui satisfait les exigences de moulage du titane pur ou d'un

alliage de titane ayant le point de fusion indiqué ci-dessus.

Comme décrit ci-dessus, le moule préparé à partir du matériau de moule contenant de la silice et de l'alumine comme matériau principal convient à l'utilisation pour le moulage de titane pur ou d'un alliage de titane, non seulement parce que le point de fusion de l'alumine est plus élevé que celui du titane pur ou d'un alliage de titane et que la silice convient à l'utilisation si l'on tient compte de la durée du moulage, mais aussi parce que la structure réfractaire telle que celle de la mullite ou d'un matériau similaire est formée par cuisson comme décrit ci- dessus, en particulier à la surface du moule et de la zone de moulage, si bien que la silice se trouve dans une partie intérieure du moule, ce qui permet de résoudre le problème posé par la résistance à la chaleur. Le procédé de moulage du titane pur ou d'un alliage de titane faisant appel au moule décrit ci-dessus comprend les étapes qui consistent à faire fondre le titane et à couler le métal en fusion dans le volume de moulage du moule. La fusion du titane, du titane dentaire par exemple, se fait de la façon suivante: on place 40 g environ d'un lingot de titane pur dans un creuset fait d'oxyde de magnésium (MgO), d'oxyde de zirconium (ZrO2) ou de cuivre dont la pureté est au moins égale à 95 %, le creuset étant équipé d'une électrode positive constituée par une tige de tungstène, dont la partie supérieure est exposée au fond du creuset de façon à mettre en contact le lingot avec l'électrode positive. On place une électrode négative constituée d'une tige de tungstène dans l'espace libre qui se trouve à la partie supérieure du creusets On introduit de l'argon gazeux dans le creuset par l'espace qui entoure l'électrode négative en vue de stabiliser l'arc et d'empêcher l'oxydation du titane. Un arc se forme entre l'électrode négative placée dans la partie supérieure du creuset et

l'électrode positive placée dans la partie inférieure du-

creuset, avec un courant de dissolution de 150 à 200 A (courant continu) pour faire fondre le lingot dans le-creuset, et on obtient ainsi du titane en fusion pour la coulée. Il est préferable d'incliner l'électrode négative vers le creuset pendant la fusion pour empêcher une surchauffe partielle, ce

qui permet une fusion homogène du lingot.

La coulée du titane en fusion dans un moule préparé à partir du matériau de moule précédent s'effectue à l'aide d'une machine de coulée centrifuge ou d'une machine de coulée par compression selon un procédé ordinaire. Les machines de coulée centrifuge préférées à utiliser dans cette étape sont des machines qui engendrent une force centrifuge par rotation dans le sens longitudinal, qui ont un rayon de 20 cm et qui

peuvent tourner à une vitesse de 700 tours par minute ou plus.

Les machines de coulée par compression préférées à utiliser dans cette étape sont des machines qui coulent un métal en fusion en faisant appel à un gaz inerte (tel que l'argon par

exemple) sous une pression de 3.105 à 8.105Pa environ.

(2) Moule de mullite ou de spinelle On broie un mélange comprenant 55 à 95 % en poids de mullite ou de spinelle comme matériau principal, 2,5 à % en poids d'un phosphate et 2,5 à 30 % en poids d'oxyde de magnésium en tant qu'oxyde métallique basique, en compagnie de silice colloïdale dont la teneur en silice est de 20 à 40 % en poids, ou en compagnie d'eau. On place ce mélange broyé dans un récipient, en même temps que l'on enfonce dans ce récipient un modèle en cire, et il se produit un

durcissement spontané.

Les autres modes opératoires et conditions sont les

mêmes que dans le cas du matériau de moule en silice-alumine.

On va maintenant décrire, dans les exemples expérimentaux suivants, la préparation de moules à partir du matériau de moule selon la présente invention, ainsi que le moulage de titane pur ou d'un alliage de titane à l'aide de

ces moules. Les résultats de ces exemples seront donnés ci-

dessous. Exemple Expérimental i On a broyé un mélange comprenant 80 % en poids d'un matériau principal et 20 % en poids d'un durcisseur, en compagnie d'eau, sous vide. Selon le mode opératoire ordinaire de la technique antérieure, on a enfoncé un modèle en cire dans le mélange résultant pour obtenir un moule. On a fait durcir le moule, on l'a cuit dans un four électrique à 1200 C et on l'a refroidi à la température ordinaire. On a coulé dans le moule du titane pur en fusion. Les résultatssont donnés dans le Tableau 1, o la quantité totale de silice et d'alumine utilisés est égale à 100 % et le durcisseur utilisé dans une quantité de 20 % en poids comprend 12 % en poids de phosphate

d'ammonium et 8 % en poids de magnésie.

Dans la colonne "appréciation", les symboles "o" et "A" signifient "utilisable", tandis que le symbole "x" signifie "difficile à utiliser". Cela s'applique également

aux Exemples Expérimentaux 2 à 13.

T A B L E A U 1

Matériau principal Durcisseur Résistance Surface Résistance Allongement Dureté Appréciation QuantitéQ uantité mécanique du de à la uantlté Quant[t de silice d,alumine moule moulage traction die silice dfalum/ne' (5 en poids) (% en poids) (% en poids) (107Pa) () (HB) 0 20 Utilisable Grippage 55x0,981 5 240 x go 10 20 Utilisable Bonne 60x. 6 220 A 20 20 Utilisable Bonne 73 " 10 210 30 20 Utilisable Bonne 73 " 10 190 o 40 20 Utilisable Bonne 70 " 12 190 o 50 20 Utilisable Bonne 64 " 12 170 o 60 20 Utilisable Bonne 65 " 12 170 o 70 20 Utilisable Bonne 55 " 15 160 o 80 20 Utilisable Bonne 55 " 15 160 o 90 20 A Un peu fragile Rugosité 55 " 15 160 A :,, mais utilisa- Ln ble 0.100 20 x Fragile Rugosité 45 x

__. -

(Note 1) On a déterminé la résistance à la traction sur une tige de 2 mm de diamètre et de 20 cm de long obtenue dans

l'Exemple Expérimental 1.

(Note 2) On a déterminé la dureté sur une plaque de 3 mm d'épaisseur et de 2 cm de section obtenue dans l'Exemple

Expérimental 1, selon l'essai de dureté Brinell.

Exemple Expérimental 2 On a broyé un mélange comprenant 55 % en poids d'un matériau principal et 45 % en poids d'un durcisseur, en compagnie d'eau, sous vide. Selon un procédé ordinaire, on a enfoncé un modèle en cire dans le matériau de moule résultant pour former un moule. On a fait durcir ce moule, on l'a cuit dans un four électrique à 1200 C et on l'a refroidi à la température ordinaire. On a coulé dans le moule du titane pur

en fusion. Les résultats sont donnés dans le Tableau 2.

Dans le Tableau 2, la quantité totale de silice et d'alumine utilisés est égale à 100 % et le durcisseur utilisé dans une quantité de 45 % comprend 15 % en poids de phosphate

d'ammonium et 30 % en poids de magnésie.

TABLE AU 2

Matériau principal Durcisseur Résistance Surface Résistance Allongement Dureté Appréciation Quantité de Quantité mécanique de à la silice d'alumine du moule moulage traction (X en poids) (X en poids) (% en poids) (107Pa) (t) (HB) 0 45 Utilisable Grippage 45xO,981 4 260 x 10 45 Utilisable Léger 55 " 5 240 A grippage 20 45 Utilisable Bonne 60 " 7 230 o 30 45 Utilisable Bonne 70 " 10 210 o 50 45 Utilisable Bonne 73 " 10 210 o 70 45 Utilisable Bonne 70 " 10 210 o 80 45 Utilisable Bonne 70 " 10 210 o 90 45 Utilisable Bonne 60 " 13 190 A 0 100 45 Un peu Rugosité 50 " 15 170 x fragile Ul C> u1 0a Exemple Expérimental 3 On a broyé un mélange comprenant 40 % en poids d'un matériau principal et 60 % en poids d'un durcisseur, en compagnie d'eau, sous vide. Selon le mode opératoire ordinaire de la technique antérieure, on a enfoncé un modèle en cire dans le mélange résultant pour former un moule. On a fait durcir ce moule, on l'a cuit dans un four électrique à 1200 C et on l'a refroidi à la température ordinaire. On a coulé dans le moule du titane pur en fusion. Les résultats sont donnés dans le

Tableau 3.

Dans le Tableau 3, la quantité totale de silice et d'alumine utilisés est de 100 % et le durcisseur utilisé dans une quantité de 60 % comprend 20 % en poids de phosphate

d'ammonium et 30 % en poids de magnésie.

T AB L E AU 3

Matériau principal Durcisseur Résistance Surface Résistance Allongement Dureté Appréciation Quantité de Quantité mécanique du de à la silice d'alumine moule moulage traction ( en poids) (% en poids) ( en poids) (107Pa) (%) (HB) 0 60 Utilisable Grippage 30 x 0,981 1 280 x 10 60 Utilisable Grippage 35 " 2 280 x 20 60 Utilisable Grippage 40 " 3 260 x 50 60 Utilisable Grippage 40 t 3 260 x 80 60 Utilisable Grippage 45 n 3 260 x 90 60 Utilisable Grippage 40 " 5 260 x 0 100 60 Utilisable Grippage 30 r 6 240 x I-J D ro Exemple Experimental 4 On a broyé avec de l'eau, sous vide, un mélange comprenant 90 % en poids d'un matériau principal et 10 % en poids d'un durcisseur. Selon le mode opératoire ordinaire de la technique antérieure, on a enfoncé un modèle en cire dans le mélange résultant pour former un moule. On a fait durcir le moule, on l'a cuit dans un four électrique à 1200 C et on l'a refroidi à la température ordinaire. On a coulé dans le moule du titane pur en fusion. Les résultats sont donnés dans le Tableau 4. Dans le Tableau 4, la quantité totale de silice et d'alumine utilisés est de 100 % et le durcisseur utilisé dans une quantité de 10 % comprend 5 % en poids de phosphate

d'ammonium et 5 % en poids de magnésie.

T A B L E A U 4

Matériau principal Durcisseur Résistance Surface Résistance Allongement Dureté Appréciation Quantité Quantité mécanique de à la de silice d'alumine du moule moulage traction (X en poids) (% en poids) ( en poids) (107Pa) (%) (HB) 0 10 Utilisable Grippage 55 X 0,981 5 240 x 10 10 Utilisable Bonne 60 6 210 o 20 10 Utilisable Bonne 73 " 10 210 o 30 10 Utilisable Bonne 70 " 10 190 o 50 10 Utilisable Bonne 70 " 12 190 o 70 10 Utilisable Bonne 65 " 12 170 o 80 10 Utilisable Légère 55 " 15 160 A rugosité 90 10 Un peu Légère 55 " 15 160 A J fragile rugosité 0 100 10 Fragile Rugosité 45 "- - x

- '

Exemple Expérimental 5 Un moule préparé à partir d'un matériau de moule comprenant au moins 90 % en poids d'un mélange de silice et d'alumine et au plus 5 % en poids de phosphate d'ammonium et au plus 5 % en poids de magnésie comme durcisseur fait preuve de bonnes propriétés mécaniques telles que résistance à la traction, allongement, dureté, etc. Cependant, quand un tel moule est utilisé pour un métal dentaire, la dilatation par solidification qui est due à la quantité maximale de 5 % en poids de phosphate d'ammonium est trop faible pour compenser la contraction du métal (le titane), et l'utilisation d'une quantité maximale de 5 % en poids de magnésium ne peut conférer au moule une résistance mécanique suffisante crue, si bien qu'il apparaît une rugosité de la surface du moule pendant le retrait du modèle en cire. C'est pour ces deux raisons qu'un tel moule ne convient pas pour un métal dentaire. Cependant, dans la préparation de pièces pour des industries courantes, la dilatation par solidification n'est pas toujours nécessaire et il est possible de préparer un modèle en cire en prévision d'une contraction de 2 à 3 % du titane utilisé comme métal de moulage. Par ailleurs, il est possible d'éviter l'apparition d'une rugosité de la surface en procédant au retrait du modèle en cire avec précaution et lentement. En conséquence, le moule préparé à partir d'un matériau de moule contenant un durcisseur dans une quantité

totale de 10 % en poids ou moins est utilisable.

T A B L E AU 5

Matériau principal Résistance Surface Résistance Allongement Dureté Appréciation Quantité de Quantité mécanique de à la silice d'alumine du moule moulage traction % en poids) (% en poids) (107Pa) () (HB) 0 Utilisable Grippage 55 x 0,981 5 240 x 10 Utilisable Bonne 60 " 8 220 o 20 Utilisable Bonne 73 " 12 200 o 30 Utilisable Bonne 73 " 12 200 o 50 Utilisable Bonne 70 t 15 180 o 70 Utilisable Bonne 60 " 15 170 o 80 Un peu fragile Légère 60 " 15 160 o rugosité 90 Un peu fragile Rugosité 55 t 15 160 o 0 100 Fragile Rugosité 50 It - - x Exemple Expérimental 6 On a broyé avec de la silice colloidaleou de l'eau, sous vide, un mélange comprenant 80 % en poids d'un matériau principal et 20 % en poids d'un durcisseur. Selon le mode opératoire ordinaire de la technique antérieure, on a enfoncé un modèle en cire dans le mélange résultant pour préparer un moule. On a fait durcir le moule, on l'a cuit dans un four électrique à 1200 C et on l'a refroidi à la température ordinaire. On a coulé dans le moule un alliage de titane en fusion (Ti-6A1-4V). Les résultats sont donnés dans le Tableau 6. Dans le Tableau 6, la quantité totale de silice et d'alumine utilisés est de 100 % et le durcisseur utilisé dans une

proportion de 20 % en poids comprend 12 % en poids de-

phosphate d'ammonium et 8 % en poids de magnésie.

T A B L E A U 6

Hatériau principal Durcisseur Résistance Surface Résistance Allongement Dureté Appréciation Quantité de Quantité mécanique de à la silice d'alumine du moule moulage traction (% en poids) ( en poids) (t en poids) (107Pa) (%) (HB) 0 20 Utilisable Grippage 50 x 0,981 4 400 x go 10 20 Utilisable Bonne 65 it 7 380 A 20 20 Utilisable Bonne 75 " 8 380 o 40 20 Utilisable Bonne 85 t 9 360 o 60 20 Utilisable Bonne 85 " 9 360 o 80 20 Utilisable Bonne 80 " 10 340 o 90 20 Un peu fragile Légère 80 " 10 340 o mais utilisab. rugosité 0 100 20 Fragile Rugosité 70 " - - x u1 Exemple Expérimental 7 On a broyé avec de l'eau un mélange comprenant % en poids d'un matériau principal comprenant de la silice, de l'alumine et de l'oxyde de zirconium et 10 % en poids d'un durcisseur. Selon le mode opératoire ordinaire de la technique antérieure, on a enfoncé un modèle en cire dans le mélange résultant pour préparer un moule. On a fait durcir le moule, on l'a cuit dans un four électrique à 1200 C et on l'a refroidi à la température ordinaire. On a coulé dans le moule du titane pur en fusion. Les résultats sont donnés dans le

Tableau 7.

Dans la colonne "appréciation", "x" signifie "inutilisable", "A" signifie "légèrement problématique mais utilisable", "o" signifie "utilisable" et " " signifie "de

preférence utilisable".

T A B L E A U 7

Silice + alumine Oxyde de zirconium Couleur Surface Cavités Appréciation ( en poids) (% en poids) (nombre) o100 0 Noir Grippage notable mais 6 'b 7 A pouvant être éliminé, par sablage go 10 Noir Grippage notable mais 3 ' 4 o pouvant être éliminé par sablage 20 Gris Grippage, mais lisse 2 X 3 30 Gris Grippage, mais lisse 2 ' 3 40 Gris Grippage, mais lisse 2 3 50 Gris Lisse 2 3 -J 60 Partiellement Rugosité notable 1 'X 2 x bleu8tre 70 Partiellement Rugosité notable 1 ' 2 x bleuâtre n J'

2 5 7 4010

Comme le montre le Tableau 7, au plus 50 %-en poids d'un matériau principal comprenant de la silice et de l'alumine peuvent être remplacés par de l'oxyde de zirconium, tandis qu'il est préférable de remplacer 10 à 40 % en poids du matériau principal. L'addition d'oxyde de zirconium améliore le caractère réfractaire du moule, empêche le grippage et réduit l'oxydation, la décoloration et la formation de cavités. Il en est probablement ainsi parce que l'oxyde de zirconium, ayant un point de fusion élevé de 2850 C, augmente

le caractère réfractaire de l'ensemble du matériau du moule.

Exemple Expérimental 8

TABLEAU 8

Mullite Durcisseur Résistance Surface de Résistance à la Allongement Dureté Appréciation (Phosphate + mécanique moulage traction oxyde amétall. du moule (107Pa) (HB) basique) % 0 X Inutilisable - -_ _ x 5 Utilisable Pas de grippage 75 x 0,981 14 190 10 Utilisable Pas de grippage 75 14 190 O 20 Utilisable Pas de grippage 70 " 13 190 30 Utilisable Pas de grippage 60 " 11l 200 40 Utilisable Pas de grippage 55 " 10 210 O 45 Utilisable Pas de grippage 50 " 8 220 o 50 Utilisable Léger grippage 50 " 6 240 A 55 Utilisable Grippage 40 " 5 260 x

notable

__ u.

Le Tableau 8 donne la résistance mécanique du moule, l'état de la surface, la résistance à la traction, l'allongement, la dureté et l'opportunité d'utilisation en ce qui concerne un moule préparé à partir d'un matériau de moule comprenant 45 à 100 % en poids d'un matériau principal,

le reste se composant d'un durcisseur.

Dans la colonne "appréciation", "x" signifie "inutilisable", "o" signifie "utilisable" et "A" signifie "légèrement problématique mais utilisable". Ces symboles ont

la même signification dans les Exemples Expérimentaux suivants.

Exemple Expérimental 9 On a broyé avec de l'eau, sous vide, un mélange comprenant 90 % en poids d'un matériau principal et 10 % en poids d'un durcisseur. On a enfoncé dans le mélange résultant, pour préparer un moule, un modèle en cire se présentant sous la forme d'un parallélépipède rectangle de 20 mm de largeur, de 30 mm de profondeur et de 20 mm de hauteur et dans lequel des rainures avaient été pratiquées sur les deux côtés du fond de manière à former un triangle isocèle de 15 mm de hauteur. On a fait durcir le moule, on l'a cuit dans un four électrique à 1200 C et on l'a refroidi à la température

ordinaire. On a coulé dans le moule du titane pur en fusion.

Les résultats sont donnés dans le Tableau 9.

Dans cet exemple, le matériau principal était utilisé dans une proportion de 90 % en poids par rapport à l'ensemble du matériau de moule et une partie du matériau principal, c'est-à-dire la mullite, était remplacée parde l'oxyde de zirconium. On a déterminé la coloration, le grippage de

la surface, la rugosité et le nombre de cavités.

TABLEAU 9

Mullite Oxyde de zirconium Couleur Surface Cavités Appréciation (nombre) % O % Noir Grippage notable mais 7 ' 10 A pouvant être éliminé par sablage go 10 Noir Grippage notable mais 5 l 8 pouvant être éliminé par sablage 20 Noir Grippage, mais lisse 2 3 o 30 Noir Léger grippage 1 2 o 40 Partiellement Lisse 0 o bleuâtre 50 Partiellement Légère rugosité O o bleuâtre w 60 Bleuâtre Rugosité notable O x

- J

7 4010

On peut comprendre d'après les résultats précédents que 50 % au plus, de préférence 20 à 40 %, d'un matériau

principal peuvent être remplacés par de l'oxyde de zirconium.

L'addition d'oxyde de zirconium augmente encore le caractère

réfractaire du moule et empêche ainsi le grippage.

On présume qu'il en est ainsi parce que l'oxyde de zirconium, ayant un point de fusion élevé de 2850 C, augmente

le caractère réfractaire de l'ensemble du matériau du moule.

En conséquence, les matières suivantes ayant un point de fusion élevé peuvent remplacer une partie de la mullite ou peuvent être

ajoutées, de même que l'oxyde de zirconium.

(point de fusion) spinelle 2135 C Oxyde de beryllium 2530 C Zircon 2850 C Oxyde de calcium 2570 C Oxyde de magnésium 28000C Exemple Expérimental 10 On a broyé avec de l'eau, sous vide, un mélange comprenant 90 % en poids d'un matériau principal et 10 % en poids d'un durcisseur. On a confectionné avec le mélange résultant une éprouvette permettant de vérifier la résistance mécanique du moule, on l'a cuite dans un four électrique à 1200WC et on l'a refroidie à la température ordinaire. On a fait subir à l'éprouvette un essai de compression pour déterminer sa résistance à la rupture. Les résultats sont

donnés dans le Tableau 10.

Dans cet exemple, on a remplacé de 0 à 60 % de la mullite par de l'alumine pour déterminer l'effet de la substitution.

TABLEAU 10

Alumine Mullite Résistance m'canique Appréciation du moule (10 Pa) (compression) 0 100 85x 0,981 o 90 60 o 80 55 " o 30 70 35 n o 60 15 n o 50 12 n o 40 8 "t x On peut comprendre d'après les résultats indiqués dans le Tableau 10 que la quantité d'alumine ajoutée doit être de 50 % au maximum, car le moule utilisable doit avoir une résistance mécanique d'au moins 10.10 5Pa Bien qu'on ait utilisé ns cet exemple de l'alumine, l'utilisation de silice a donné des résultats semblables aux précédents. Il est évident d'après les résultats précédents que la résistance mécanique du moule est diminuée.par l'addition d'alumine, ce qui facilite le retrait d'un produit

du moule.

Exemple Expérimental 11

TABLEAU 11

Spinelle Durcisseur Résistance Surface de Résistance à Allongement Dureté Appréciation (phosphate + mécanique moulage la traction oxyde métall. du moule (107P) (%) (HB) basique) % 0 % Inutilisable. x 5 Utilisable Pas de grippage 75 x0,981 12 200 o 10 Utilisable Pas de grippage 75 " 12 200 o 20 Utilisable Pas de grippage 70 " 11l 200 o 30 Utilisable Pas de grippage 60 " 10 210 o 40 Utilisable Pas de grippage 55 u 10 210 o 45 Utilisable Pas de grippage 50 " 8 220 o 50 Utilisable Léger grippage 50 " 6 240 A mais utilisable 55 Utilisable Grippage notable 40 t5 260 x -J Le Tableau 11 donne la résistance mécanique du moule, le grippage de la surface, la résistance à la traction, l'allongement, la dureté et l'appréciation en ce qui concerne des moules préparés à partir d'un matériau de moule comprenant 45 à 100 % en poids d'un matériau principal,

le reste étant formé par un durcisseur.

Dans la colonne "appréciation", "'x" signifie "inutilisable", "o" signifie "utilisable" et "A" signifie 'légèrement problématique mais utilisable". Les mêmes symboles

s'appliquent aux exemples suivants.

Exemple Expérimental 12 On a broyé avec de l'eau, sous vide, un mélange comprenant 90 % en poids d'un matériau principal et 10 % en poids d'un durcisseur. On a enfoncé dans le mélange résultant, pour préparer un moule, un modèle en cire ayant la forme d'un parallélépipèderectangle de 20 mm de largeur, mm de profondeur et 20 mm de hauteur et dans lequel des rainures avaient été pratiquées sur les deux côtés du fond

de manière à former un triangle isocèle de 15 mm de hauteur.

On a fait durcir le moule, on l'a cuit dans un four électrique à 1200 C et on l'a refroidi à la température ordinaire. On a coulé dans le moule du titane pur en fusion. Les résultats

sont donnés dans le Tableau 12.

Dans cet exemple, la quantité de matériau principal était de 90 % par rapport à la quantité totale du matériau de moule, et on a remplacé une partie du matériau- principal par de l'oxyde de zirconium pour déterminer la couleur, le

grippage de la surface, la rugosité et le nombre de cavités.

T A B L E A U 12

Spinelle Oxyde de zirconium Couleur Surface Cavités Appréciation (nombre) X O X Noir Grippage notable mais 7 N 10 pouvant 8tre éliminé par sablage 10 Noir Grippage notable mais 4 r 7 pouvant être éliminé par sablage 20 Noir Grippage, mais lisse 2 n 3 o 30 Noir Léger grippage 1 ' 2 o 40 Partiellement Lisse 0 o bleu3tre 50 Partiellement Légère rugosité O o bleu3tre 60 Bleuâtre Rugosité notable O x ", w < ao Il est évident d'après les résultats précédents que l'oxyde de zirconium peut être utilisé dans une proportion maximale de 50 %, de préférence de 20 à 40 %, par rapport à la quantité de matériau principal. Par ailleurs, l'addition d'oxyde de zirconium augmente le caractère réfractaire d'un

moule et empêche ainsi le grippage.

On présume qu'il en est ainsi parce que l'oxyde de zirconium, ayant un point de fusion de 2850 C, de même que la mullite, augmente le caractère réfractaire de l'ensemble du matériau du moule. En conséquence, les matières suivantes ayant un point de fusion élevé, de même que l'oxyde de zirconium, peuvent remplacer une partie du spinelle et être ajoutées. (point de fusion) Oxyde de beryllium 2530 C Zircon 28500C Oxyde de calcium 2570 C Oxyde de magnésium 2800 C Exemple Expérimental 13 On a broyé avec de l'eau, sous vide, un mélange comprenant 90 % en poids d'un matériau principal et 10 % en poids d'un durcisseur. On a confectionné avec le mélange résultant une éprouvette permettant de vérifier la résistance mécanique du moule, on l'a cuite dans un four électrique à 1200 C et on l'a refroidie. On a fait subir à l'éprouvette un essai de compression pour déterminer sa résistance à la

rupture. Les résultats sont donnés dans le Tableau 13.

Dans cet exemple, on a remplacé 0 à 60 % du spinelle, en tant que matériau principal, par de l'alumine pour

déterminer l'effet de la substitution.

TABLEAU 13

Alumine Spinelle Résistance mécanique du moule Appréciation (compression) (105Pa) 0 100 70 x 0,981 o 90 60 " o 80 45 n o 70 20 " o 60 10 " o 50 10 " o 40 5 " x On peut comprendre d'après les résultats indiqués dans le Tableau 13 que l'alumine peut être ajoutée dans une proportion maximale de 50 %, car un moule utilisable doit avoir une résistance mécanique au moins égale à 10.105Pa Bien qu'on ait utilisé de l'alumrn dans cet exemple, l'utilisation de silice ou de mullite donnait des résultats semblables. Il est évident d'après les résultats précédents que l'addition d'alumine diminue la résistance mécanique du moule

et facilite ainsi le retrait d'un produit du moule.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Matériau de moule pour le moulage de titane pur ou d'un alliage detitane, caractérisé en ce qu'il comprend un matériau principal contenant un ou plusieurs éléments choisis parmi les mélanges de silice et d'alumine, la mullite et le spinelle, en tant que constituant principal, et un durcisseur comprenant un phosphate et un oxyde métallique basique.

2. Matériau de moule selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de 90 à 55 % en poids d'un mélange de silice et d'alumine, en tant que matériau principal, et de 5 à 15 % en poids d'un phosphate et de 5 à 30 % en poids

d'un oxyde métallique basique, en tant que durcisseur.

3. Matériau de moule selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le mélange de silice et d'alumine contient au moins 10 parties de chaque constituant pour donner

une quantité totale de 100 parties.

4. Matériau de moule selon la revendication 3, caractérisé en ce que le mélange de silice et d'alumine contient au moins 20 parties de chaque constituant pour donner

une quantité totale de 100 parties.

5. Matériau de moule selon l'une quelconque des

revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la silice comprend

une ou plusieurs subtances dont la pureté est au moins égale à 90 %, choisiesentre la quartzite, le sable de quartz, le

sable de quartz granulaire et la cristobalite.

6. Matériau de moule selon l'une quelconque des

revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'alumine est de

l'alumine extrêmement pure ou bien un minéral contenant de l'alumine dans une forte proportion, ayant une pureté au moins

égale à 80 %.

7. Matériau de moule selon l'une quelconque des

revendications 1 à 6, caractérisé en ce que 5 à 50 % en poids

(par rapport à la quantité totale de matériau principal) d'un matériau principal contenant de la silice et de l'alumine, en tant que constituant principal, sont remplacés par de

l'oxyde de zirconium et/ou du zircon.

8. Matériau de moule selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de 95 à 55 % en poids de mullite en tant que matériau principal, et 2,5 % à 15% en poids d'un phosphate et 2,5 à 30 % en poids d'un oxyde métallique basique,

en tant que durcisseur.

- 9. Matériau de moule selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de 95 à 55 % enpoids de spinelle en tant que matériau principal, et 2,5 à 15 % en poids d'un phosphate et 2,5 à 30 % en poids d'un oxyde métallique

basique en tant que durcisseur.

10. Matériau de moule selon l'une quelconque des

revendications 1, 8 et 9, caractérisé en ce que la mullite

ou le spinelle utilisé(e) comme matériau principal contient une ou plusieurs substances choisies entre l'oxyde de zirconium, le zircon, l'oxyde de calcium et l'oxyde de magnésium.

11. Matériau de moule selon l'une quelconque des

revendications 8 à 10, caractérisé en ce que la mullite ou

le spinelle contient jusqu'à 50 % en poids de la ou desdites substance(s).

12. Matériau de moule selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'une quantité maximale de 50 % en poids (par rapport à la quantité totale de mullite ou de spinelle) de la mullite ou du spinelle utilisé(e) comme matériau principal sont remplacés par de l'oxyde d'aluminium ou de la silice.

13. Matériau de moule selon l'une quelconque des

revendications 1, 2, 8 et 9, caractérisé en ce que le phosphate

est le phosphate d'ammonium, le phosphate de potassium ou le

phosphate de sodium.

14. Matériau de moule selon l'une quelconque des

revendications 1, 2, 8 et 9, caractérisé en ce que l'oxyde

métallique basique est l'oxyde de magnésium, la magnésie

électrofondue ou la scorie vitreuse de magnésie.

15. Procédé de moulage de titane pur ou d'un alliage de titane, caractérisé en ce qu'il consiste à mélanger avec de la silice colloïdale de 10 à 80 % en poids de silice, de à 10 % en poids d'alumine, de 5 à 15 % en poids d'un phosphate et de 5 à 30 % en poids d'un oxyde métallique basique, à faire durcir le mélange résultant tout en enfonçant un modèle en cire dans le mélange pour préparer un moule, à retirer le modèle en cire, à faire cuire le moule à 900 C ou au-dessus pour former dans le moule une structure réfractaire comprenant de la mullite, du spinelle et/ou de la cordiérite, et à couler du titane pur ou un alliage de titane en fusion

dans le volume de moulage du moule.

16. Procédé de moulage du titane pur ou d'un alliage de titane, caractérisé en ce qu'il consiste à mélanger avec de la silice colloïdale de 95 à 55 % en poids de mullite ou de spinelle, de 2,5 à 15 % en poids d'un phosphate et de 2,5 à 30 % en poids d'un oxyde métallique basique, à faire durcir le mélange résultant tout en enfonçant un modèle en cire dans le mélange pour préparer un moule, à retirer le modèle en cire, à faire cuire le moule à 900 C ou plus, et à couler du titane pur ou un alliage de titane en fusion dans le volume

de moulage du moule.