FR2638112A1 - Procede de coulee continue de pieces brutes en fonte au magnesium a haute resistance - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de coulée en continu d'ébauches à partir d'une fonte au magnésium à haute résistance, consistant à verser la fonte en fusion dans un creuset, à introduire du magnésium dans la fonte en fusion, à former une ébauche dans un cristallisoir, à extraire l'ébauche du cristallisoir et à l'étirer. Ce procédé est caractérisé en ce que le magnésium introduit en continu est contenu dans une enveloppe en acier, la vitesse d'introduction du magnésium dans la fonte en fusion étant choisie de manière à assurer l'obtention d'une teneur en magnésium du matériau de l'ébauche finie qui soit comprise entre environ 0,03 et 0,06 %.
Description
PROCEDE DE COULEE CONTINUE DE PIECES BRUTES
EN FONTE AU MAGNESIUM A HAUTE
RESISTANCE
L'invention concerne le domaine de la fonderie et a notamment pour objet un procédé de coulée en continu de pièces
brutes en fonte au magnésium à haute résistance.
La présente invention peut être utilisée à la production
de pièces brutes ou ébauches coulées en fonte à haute résis-
tance et se prête à des applications multiples dans des ins-
tallations de coulée en continu des pièces en fonte.
Il est avantageux notamment d'appliquer la présente invention à la production de pièces brutes (appelées ci-après
"ébauches") en vue de la fabrication de pièces pour des appa-
reils hydrauliques et pneumatiques, dont les propriétés de
résistance et de déformabilité doivent satisfaire à des exigen-
ces sévères.
A l'heure actuelle, on utilise pratiquement partout le magnésium et ses alliages pour produire des pièces coulées en fonte à haute résistance à usages multiples de manière à assurer la formation de graphite modulaire ou sphérique dans
la structure de la fonte.
On connaît un procédé de coulée en continu d'ébauches en fonte au magnésium à haute résistance consistant à verser la fonte au magnésium par doses successives dans un creuset d'une installation de coulée en continu de la fonte sous une couche protectrice de laitier contenant 20 à 30% de chlorure de magnésium appliquée sur la surface du bain de fusion de fonte
(SU-A-944761).
Le procédé susmentionné n'assure pas la régulariténi une bonne homogénéité des propriétés physiques et mécaniques dans l'ébauche pendant la coulée en continu, en raison des "pertes au feu de magnésium" qui se produisent lorsque l'on maintient le bain de fusion pendant une période de temps prolongée. En outre, la mise en oeuvre de ce procédé entraîne la pollution de l'atmosphère de l'atelier intéressé par des substances nocives, du fait qu'à haute température le chlorure
de magnésium dégage du chlore.
De plus, il est impossible d'automatiser ce procédé, car il nécessite des opérations de fusion du laitier protecteur,
de broyage, de stockage et de dosage du magnésium et du lai-
tier ajoutés, toutes opérations qui ne se prêtent pas à l'auto-
matisation. Il existe un procédé de coulée en continu des ébauches en fonte au magnésium à haute résistance consistant à verser dans un creuset une fonte liquide contenant du magnésium (Xème Conférence de l'URSS relative à la fonte à haute résistance, thèses des exposés, Académie des Sciences, Kiev, Lvov, 1977, pages 110 à 111), en vue d'obtenir du graphite modulaire dans
la structure des ébauches en fonte.
Lorsque l'on maintient une fonte au magnésium dans un creuset, le magnésium, entrant en contact avec l'atmosphère brûle suivant la formule ci-après et sa quantité diminue; Mgvapeur + I/2 02 = Mgo En conséquence, la quantité de magnésium dans la fonte
en fusion décroît continûment, ce qui conduit à une détério-
ration des propriétés de résistance du métal et à une forte hétérogénéité de celles-ci dans le sens de la longueur de
l'ébauche, pendant le processus de coulée continue.
De plus, dans le procédé susmentionné, on ne tient pas compte de la variation de la teneur de la fonte en magnésium (pertes au feu de magnésium) pendant son maintien à une haute température.
Par suite de la perte due au feu de magnésium, la quan-
tité de ce dernier diminue et lorsqu'elle atteint une certaine
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valeur minimale admissible pour des conditions données (infé-
rieure à 0,03%), le graphite ne se cristallise plus en forme de modules et, au lieu de la fonte modulaire, il se forme de
la fonte grise lamellaire.
Les caractéristiques de résistance de cette fonte va- rient dans le sens de la longueur de l'ébauche (entre les propriétés de la fonte à haute résistance et les propriétés
d'une fonte grise).
De plus, ce procédé nécessite le broyage, le stockage et le dosage des additifs à base de magnésium à incorporer au
bain de fusion, toutes opérations que l'on ne peut pas réali-
ser de manière automatique.
On connait bien un procédé de désulfuration de la fonte réalisé par l'injection d'une poudre de magnésium à l'aide d'un jet de gaz (N.A. Voronova "Désulfuration de la fonte au
magnésium", 1980; Métallurgie" (Moscou), p. 102).
Ce procédé connu permet d'introduire une poudre de magnésium dans une fonte en fusion pour former du graphite
modulaire sphéroidal.
Toutefois, il est pratiquement impossible d'appliquer ce procédé connu à la coulée en continu des ébauches à partir d'une fonte au magnésium à haute résistance, car il s'agit
alors de traiter des masses importantes de fonte.
Pour assurer le bon déroulement du procédé de coulée continue, il faut maintenir le niveau du métal dans le creuset à une distance comprise entre 300 et 500 mm au-dessus de la
lingotière ou du moule qui sera dénommé par la suite cristal-
lisoir. Lorsque l'on immerge une tuyère dans la fonte en fusion à cette profondeur en vue d'injecter du magnésium dans la fonte le coefficient d'utilisation du magnésium par la fonte
en fusion est très faible (il est inférieur à 15%).
Lorsque la capacité de production de la coulée continue est supérieure & 9,5 kg/s, il est indispensable d'assurer un grand débit de magnésium et de gaz, ce qui aboutit à des éjections importantes du métal à partir du creuset et conduit
à de mauvaises conditions de travail pour le personnel.
En outre, l'injection du magnésium dans la fonte en
fusion oblige à effectuer des opérations complexes.
On connaît aussi un procédé de coulée en continu d'ébau-
ches en fonte au magnésium à haute résistance (SU-A-544063) consistant à verser périodiquement de la fonte au magnésium dans un creuset, à former des ébauches dans un cristallisoir,
puis à retirer les ébauches du cristallisoir.
Afin d'assurer une qualité stable du matériau de l'ébau-
che, on porte ia teneur en magnésium de la fonte alliée à une valeur comprise entre 0,01 et 0,1% en poids, par comparaison avec la teneur de la fonte en magnésium qui reste dans le creuset au moment de l'addition. Dans ce cas, la teneur de la fonte additionnée de magnésium doit être déterminée à l'aide de la formule suivante: AMg t (P1 + P2) Mg2= + Mg1 P2 o: Mg2 est la teneur en magnésium de la fonte obtenue; AMg est la quantité de magnésium éliminée dans le creuset par la perte au feu par unité de temps exprimée en %;
t est l'intervalle de temps entre deux additions succes-
sives; P1 est le poids de fonte se trouvant dans le creuset au moment de l'addition; P2 est le poids de la fonte ajoutée; Mg, est la teneur en magnésium de la fonte qui se trouve
dans le creuset au moment de l'addition (% en poids).
Cependant, l'utilisation du procédé susmentionné pour la production en continu d'ébauches à partir d'une fonte à haute
résistance aboutit à ce que le maintien de la fonte au magné-
sium dans un creuset pendant une certaine durée affaiblit l'effet du traitement de modularisation à cause de la perte au feu de magnésium et abaisse, en définitive, les propriétés de résistance des ébauches coulées. La capacité de production du procédé varie, selon le profil de l'ébauche étirée et de l'épaisseur de ses parois, dans de larges limites et, de ce fait, les périodes d'addition des doses suivantes de fonte au magnésium varient également dans de larges limites et peuvent atteindre 0,5 heure et plus. Pendant cette période de temps, la quantité de magnésium éliminée par des pertes au feu atteint des valeurs importantes. C'est pourquoi les propriétés de la fonte des ébauches obtenues avant l'addition et immédiatement
après l'addition sont caractérisées par une grande hétérogé-
néité et diffèrent d'une manière sensible.
Il s'ensuit qu'il est impossible d'obtenir une ébauche ayant une bonne homogénéité des propriétés, indépendamment de
la longueur des pièces étirées pendant la coulée en continu.
En outre, le traitement de parties additionnelles de fonte au magnésium dans une poche conduit & un pyro-effet, ce qui pollue l'atmosphère d'un atelier par des gaz nocifs et crée de mauvaises conditions de travail pour le personnel de surveillance.
La teneur du matériau de l'ébauche en magnésium déter-
mine, en plus d'autres paramètres, les propriétés de résis-
tance du métal. La diminution de la quantité de magnésium dans le matériau d'une ébauche, au-dessous de 0,03% en poids,
conduit à une brusque baisse des caractéristiques de résis-
tance. En outre, l'utilisation de ce procédé oblige à effectuer
un contrôle très rapide du poids résiduelle de fonte au magné-
sium dans le creuset, de la teneur de la fonte en magnésium, du poids de la partie additionnelle de fonte et de la quantité de magnésium qu'elle contient, du broyage et du dosage des
additions de magnésium. Ces opérations empêchent l'automati-
sation de ce procédé.
On a donc proposé de créer un procédé de coulée en continu des ébauches en fonte au magnésium à haute résistance qui permette d'introduire du magnésium dans une fonte en fusion de manière à doser le magnésium dans le matériau de l'ébauche formée de manière & obtenir une ébauche finie aux propriétés physiques et mécaniques très homogène sur toute sa longueur, pendant le processus d'étirage, d'améliorer les conditions de travail du personnel préposé et de réaliser l'introduction du magnésium dans la fonte en fusion de façon automatique. Le problème ainsi posé est résolu à l'aide du procédé selon l'invention de coulée continue des ébauches en fonte au magnésium à haute résistance selon l'invention, consistant à verser de la fonte en fusion dans un creuset, à introduire du magnésium dans la fonte en fusion, à former une ébauche dans un cristallisoir et à extraire ou étirer l'ébauche depuis le cristallisoir, caractérisé en ce que l'on introduit en continu du magnésium dans une enveloppe en acier à une vitesse qui permette d'obtenir une teneur en magnésium du matériau de
l'ébauche formée comprise entre 0,03 et 0,06%.
Avantageusement, la vitesse d'introduction du magnésium est déterminée à l'aide de la relation suivante: V P.T S mS S V = m/s 2.105.q o: V est la vitesse d'introduction du magnésium dans la fonte en fusion dans un creuset en m/s; P est la capacité de production moyenne en ébauches étirées en kg/s; q est le poids de magnésium par mètre de l'enveloppe en kg/m; T est la température de la fonte dans le creuset en K; S est la teneur de départ en soufre de la fonte en % en poids; 2.105 est le coefficient de proportionnalité qui tient
compte de la dimension des éléments intéressés.
A l'introduction de la fonte en portions successives, il est souhaitable que le poids d'une portion soit choisi dans
des conditions permettant d'obtenir pour le matériau de l'ébau-
che formée une teneur en magnésium comprise entre environ 0,03
et 0,06% en poids.
Il est avantageux d'utiliser comme enveloppe en acier une bande en acier dont l'épaisseur est comprise entre 0,25 et
0,45 mm.
Le procédé selon l'invention permet de produire en continu à partir d'une fonte à haute résistance, des ébauches coulées présentantn une bonne homogénéité des propriétés de
résistance pendant tout un cycle de coulée continue.
On obtient ce résultat grace à l'introduction du magné- sium dans une fonte en fusion en continu et en synchronisme avec l'arrivée de la fonte de départ de manière à compenser les pertes au feu de magnésium pendant la phase de maintien en fonte grise et on assure l'absorption du magnésium par la
fonte dans des limites imposées.
La teneur d'une ébauche en magnésium et les caractéris-
tiques de résistance du métal (dureté HB; charge de rup-
ture aB; allongement relatif 6; taux moyen d'absorption du magnésium par la fonte a), restent pratiquement à un niveau
imposé constant pendant tout le cycle de coulée.
Le procédé selon l'invention assure: - l'introduction automatique du magnésium dans une fonte en fusion placée dans un creuset, conformément à un programme imposé; - la suppression des opérations de broyage et de dosage des alliages & base de magnésium; - l'élimination de l'effet de démodification; - le maintien à un niveau imposé de la teneur en magnésium du matériau d'une ébauche; - l'amélioration notable des conditions de travail du personnel préposé; - l'élévation du taux d'absorption du magnésium par la fonte. L'amélioration des conditions de travail est assurée dans le procédé selon l'invention grâce à la suppression des opérations de broyage et de dosage des matériaux introduits,
l'introduction du magnésium étant effectuée de manière automa-
tique avec la possibilité de faire varier la vitesse d'intro-
duction dans de larges limites.
En outre, la réaction du magnésium avec la fonte est suivie d'un faible dégagement de lumière et de fumée, du fait que l'enveloppe en acier d'un fil ou boudin en poudre de magnésium se dissout principalement dans la zone du fond du creuset en assurant ainsi un trajet maximal des vapeurs de
magnésium à travers la fonte en fusion.
La présence de l'enveloppe en acier supprime l'interac-
tion des constituants de la couche de poudre et de l'oxygène de l'atmosphère, ce qui permet d'améliorer l'absorption des
éléments de modification de l'enveloppe par la fonte en fusion.
Il est possible de remplir l'enveloppe en acier non seulement d'un seul élément modifiant en structure de la fonte, mais de plusieurs éléments différents soigneusement mélangés, ce qui permet d'obtenir un effet combiné lors du
traitement d'une fonte liquide et, par conséquent, une struc-
ture et des propriétés prédéterminées du matériau d'une ébau-
che coulée.
Ainsi, le procédé selon l'invention permet d'obtenir une large gamme d'ébauches coulées de haute qualité par coulée en continu, qui possèdent de bonnes propriétés mécaniques d'usage (charge de rupture & la traction (aB) comprise entre 450 et 700 MPa, dureté HB de 180 à 240, allongement relatif (6%) de 3
à 10).
L'agent utilisé dans le procédé selon l'invention de formation de graphite modulaire dans la structure de la fonte
sous la forme de poudre de magnésium renfermée dans une envelop-
pe en acier assure l'introduction du magnésium en continu dans
la fonte en fusion jusqu'à l'obtention d'une quantité rési-
duelle de magnésium dans le métal dans les limites comprises
entre environ 0,03 et environ 0,06% en poids.
Le fil ou boudin en acier fait fonction de récipient renfermant le magnésium. L'utilisation de l'enveloppe en acier contribue à empêcher le contact entre le magnésium et l'oxygène de l'atmosphère et favorise l'absorption du magnésium par la fonte. L'emploi d'autres matériaux, par exemple de l'aluminium, du cuivre ou de leurs alliages comme enveloppe du métal coulé s'avère inefficace par suite de la trop grande différence entre les températures de fusion de ces matériaux et celles de la fonte. Ces enveloppes seraient en fusions dans les couches supérieures de fonte liquide, ce qui contribuerait à une interaction entre le magnésium et la fonte en fusion, à la surface, entraînant des pertes au feu notables de magnésium et une réaction violente avec des projections de métal liquide à
partir du creuset.
La teneur optimale en magnésium de la fonte des ébauches est d'environ 0, 03 & 0,06% en poids (en fonction de l'épaisseur des parois de la pièce moulée, de la vitesse de refroidissement
et d'autres facteurs).
Lorsque la teneur des ébauches en magnésium est infé-
rieure à 0,03% en poids, le graphite se cristallise en formant
une structure lamellaire au lieu de former la structure modu-
laire ou sphéroïde; autrement dit, on aboutit à la formation
d'une structure de fonte grise. Les caractéristiques de résis-
tance de cette fonte se trouvent alors sensiblement abaissées.
Lorsque la teneur en magnésium des ébauches est supé-
rieure à 0,06%, il se forme des fissures dans la fonte, ce qui
conduit à la mise au rebut des ébauches et augmente notable-
ment la dureté de celles-ci, de sorte que l'on doit les sou-
mettre & un traitement thermique.
Pour assurer la teneur en magnésium de la fonte des ébauches dans les limites comprises entre environ 0,03 et environ 0,06%, il est avantageux d'introduire le boudin de poudre à une vitesse d'injection qui est déterminée à l'aide de la relation suivante: V P.T./P.._Ms v = m/s 2.105. q o: V est la vitesse d'introduction du magnésium dans la fonte en fusion dans un creuset en m/s; P est la capacité de production moyenne d'extraction ou d'étirage des ébauches en kg/s; T est la température de la fonte dans le creuset en K; S est la teneur en soufre de la fonte de départ en % en poids; 2.105 est le coefficient de proportionnalité qui tient
compte des dimensions des éléments intéressés.
Cette relation relie les paramètres techniques princi-
paux de la coulée en continu des ébauches en fonte d haute résistance, tels que la vitesse d'introduction du jet de
magnésium (consommation de magnésium), la capacité de produc-
tion de la coulée en continu, la température du métal à trai-
ter, sa composition (teneur en soufre) et le poids de magné-
sium par unité de longueur du boudin. L'augmentation de la température de la fonte à traiter ainsi que l'augmentation de
la teneur de la fonte en soufre et de la capacité de produc-
tion du processus conduisent à l'augmentation du débit de
magnésium pour la formation du graphite modulaire ou sphéroi-
dal dans la structure des ébauches en fonte.
Le magnésium introduit dans la fonte liquide se répartit dans celle-ci de la manière suivante: =Mg qMgS + qMg résiduel + q Mgo' o: qMg est la quantité de magnésium introduite dans la fonte liquide;
qMgS est la quantité de magnésium reliée au soufre et élimi-
née de la fonte en fusion par évacuation avec le soufre; q résiduel est la quantité de magnésium résiduel dans la fonte en fusion;
qMgQ est la quantité de magnésium consommé pour la désoxy-
dation (réduction) de la fonte.
Pour la création du procédé technique de production d'ébauches par coulée en continu à partir d'une fonte à haute résistance, présentant une bonne homogénéité des propriétés de résistance dans le sens de la longueur de l'ébauche, il est nécessaire d'établir un certain rapport entre les quantités, en ce qui concerne la répartition du magnésium dans la fonte
en fusion.
Avec l'élévation de la température de la fonte liquide résultant de l'introduction du magnésium dans celle-ci, la vitesse de formation des bulles de magnésium s'accroit. Dans ce cas, le risque de les voir expulsées de la fonte en fusion,
c'est-à-dire, le risque de pertes au feu de magnésium aug-
mente.
Plusieurs expériences ont permis d'établir que l'intro-
duction de 0,75 à 2,5 kg de magnésium par tonne de fonte liquide donne des résultats satisfaisants. Cette quantité de
magnésium est suffisante pour assurer l'obtention d'une pro-
portion de magnésium d'environ 0,03 à environ 0,06% en poids dans le matériau d'une ébauche, en fonction de la capacité de production de coulée, de la température de la fonte liquide, de la teneur en soufre de la fonte et du poids du magnésium
contenu dans le boudin de poudre injecté.
Pour les températures de traitement de la fonte (1500 à 17000C) et la teneur du métal en soufre (0,01 à 0,08% en poids) utilisées dans la pratique courante de la fonderie, la
consommation optimale de magnésium qui peut assurer l'obten-
tion stable du graphite modulaire propre à la fonte à haute résistance doit être comprise entre environ 0,75 et environ
2,5 kg par tonne de fonte à traiter.
La vitesse d'introduction du magnésium déterminée à l'aide de la relation donnée ci-dessus, permet de produire des ébauches qui présentent une bonne homogénéité des propriétés
de résistance.
Dans le cas de l'amenée de la fonte dans le creuset par lots, il est souhaitable que le poids de chaque lot soit choisie en fonction de la teneur souhaitée du matériau de l'ébauche en magnésium, à savoir environ 0,03 & 0,06% en poids. La non observation de cette condition influe d'une manière défavorable sur la stabilité du processus, nuit à
l'homogénéité des propriétés de résistance des ébauches pro-
duites par coulée en continu et entraîne une baisse de leur qualité. On détermine la quantité de magnésium dans la fonte en fusion en utilisant la relation suivante: 0,06 > m.Mg > 0,03 m + mI o: m est le poids de la fonte au magnésium dans le creuset au moment de l'addition de la fonte de départ en kg; mg est la quantité de magnésium dans la fonte au magnésium, en % en poids; m1 est le poids de la fonte grise additionnée dans le
creuset en kg.
On produit par ce procédé une ébauche en fonte à haute
résistance caractérisée par une bonne homogénéité des proprié-
tés de résistance sur toute sa longueur, pendant toute la
durée du processus de coulée.
Il est avantageux d'utiliser une bande en acier à basse teneur en carbone, dont l'épaisseur est comprise entre 0,25 et
0,45 mm, pour l'enveloppe en acier du boudin de poudre.
Comme on l'a déjà mentionné, l'emploi d'une enveloppe en acier contribue à l'utilisation maximale du magnésium lors de son introduction dans la fonte en fusion. On l'obtient du fait qu'en déterminant convenablement la vitesse du boudin de poudre on assure sa dissolution, en règle générale, dans la
zone du fond.
L'utilisation pour le boudin de poudre d'une enveloppe en acier dont I'épaisseur est inférieure à 0,25 mm conduit à sa dissolution à une profondeur d'immersion insuffisante dans la fonte en fusion et, par conséquent, à une perte au feu importante de magnésium ainsi qu'à une baisse de son taux
d'absorption par la fonte liquide.
L'utilisation d'une enveloppe en acier dont l'épaisseur est supérieure à 0,45 mm, oblige, pour obtenir sa dissolution dans la fonte, à augmenter la hauteur de la colonne de métal
liquide dans le creuset, ce qui augmente la pression hydrosta-
tique sur l'ébauche formée dans le cristallisoir et peut conduire à la rupture de la crote solide de l'ébauche à la
sortie du cristallisoir, créant ainsi une situation d'acci-
dent. Pour obvier à cet inconvénient, il est indispensable de diminuer la capacité de coulée, ce qui peut provoquer un
refroidissement indésirable du métal.
Le procédé selon l'invention de coulée en continu des ébauches à partir d'une fonte au magnésium à haute résistance consiste essentiellement & produire une fonte grise d'une composition prédéterminée dans un four de fusion (four 6lec- trique ou cubilot) et à introduire la fonte liquide dans une pompe magnétodynamique ou dans un autre dispositif qui refoule la fonte liquide en continu ou par lots dans un creuset d'une installation de coulée en continu. On détermine le poids de fonte versée dans le creuset en tenant compte de la capacité
de coulée continue de l'installation intéressée.
En outre, on peut mettre en oeuvre le procédé selon l'invention en introduisant la fonte liquide dans le creuset
par lots depuis un four de fusion à l'aide d'une poche transpor-
teuse.
Pour obtenir une ébauche en fonte dont les caractéris-
tiques mécaniques soient conformes à celles d'une fonte à
haute résistance, on doit conférer au graphite dans la struc-
ture du métal une forme globulaire modulaire (sphéroidal).
Pour former du graphite modulaire dans la structure de la fonte, on introduit en continu une poudre de magnésium
enfermée dans une enveloppe en acier. La vitesse d'intro-
duction du magnésium est choisie de manière à assurer une teneur en magnésium du matériau de l'ébauche qui soit comprise
entre environ 0,03 et 0,06% en poids.
Pour assurer la teneur en magnésium citée du matériau de l'ébauche, on peut déterminer la vitesse d'introduction du boudin de poudre injecté à l'aide de la relation suivante: P.T.S ms V = m/s 2.105.q o: P est la capacité de production moyenne (d'extraction ou d'étirage) des ébauches en kg/s;
q est le poids de magnésium contenue dans un mètre d'enve-
loppe en kg/m; T est la température de la fonte liquide dans le creuset, en K; S est la teneur en soufre de la fonte de départ en %; 2.105 est le coefficient de proportionnalité qui tient
compte de la dimension des éléments intéressés.
La relation donnée ci-dessus permet de relier les princi-
paux paramètres technologiques du procédé de production en continu d'ébauches à partir d'une fonte au magnésium à haute
résistance (capacité de production de pièces coulées, tempéra-
ture de la fonte liquide, teneur en soufre de la fonte et masse de magnésium dans le boudin de poudre), et également de maintenir la teneur en magnésium du matériau d'une ébauche finie à une valeur comprise entre environ 0,03 et 0,06% en poids. On obtient ainsi une bonne homogénéité des propriétés de résistance de l'ébauche pendant tout le cycle de coulée en
continu.
Dans le cas o la fonte liquide est amenée dans un
creuset par lots, il est avantageux de choisir le poids repré-
sentant un lot en tenant compte de la nécessité d'assurer une teneur en magnésium du matériau de l'ébauche qui soit comprise
entre environ 0,03 et 0,06% en poids.
En respectant cette condition, on s'assure qu'il se forme dans l'ébauche une structure de graphite modulaire caractérisée par une bonne homogénéité des propriétés de
résistance pendant toute la durée du cycle de coulée en conti-
nu. On détermine la quantité requise de magnésium dans la fonte en fusion à l'aide de la relation suivante: ml.Mg
0,06 > > 0,03
ml + m2 o: ml est le poids de la fonte au magnésium dans le creuset, au moment de l'addition de la fonte de départ dans le
creuset, kg.
Mg est la quantité de magnésium dans la fonte au magnésium, % en poids; m est le poids de la fonte grise ajoutée dans le creuset, kg. Pour l'enveloppe en acier du boudin de poudre, on utilise une bande en acier à faible teneur en carbone, dont l'épaisseur comprise entre 0,25 et 0,45 mm. On assure ainsi l'interaction du magnésium avec la fonte
en fusion dans la zone de fond du creuset lors de l'introduc-
tion du boudin de poudre dans la fonte liquide.
Cette disposition assure un trajet maximal des bulles de magnésium dans la fonte en fusion, une réduction maximale de la quantité de bulles s'échappant vers l'atmosphère et, par conséquent, une réduction de la perte de magnésium, ce qui
améliore les conditions du travail du personnel préposé.
L'utilisation d'une enveloppe en acier, d'épaisseur inférieure à 0,25 mm conduit à sa dissolution à une profondeur d'immersion dans la fonte enfusion, à une perte qui est insuffisante au feu de magnésium elevé et à une baisse de son
taux d'absorption dans la fonte liquide.
L'utilisation d'une enveloppe en acier d'épaisseur supérieure à 0,45 mm oblige, pour obtenir sa dissolution dans la fonte, à augmenter la hauteur de la colonne de métal liquide dans le creuset, ce qui conduit à une augmentation de la pression hydrostatique du métal en fusion sur l'ébauche formée dans le cristallisoir et & la rupture de la croûte solide à la
sortie du cristallisoir, c'est-à-dire, à un risque d'accident.
En vue d'obvier à cet inconvénient, il est indispensable de réduire la capacité de production de la coulée, ce qui
aboutit à un refroidissement indésirable du métal.
Les caractéristiques économiques et techniques du pro-
cédé selon l'invention et du procédé connu telles que décrites dans le document SU-A-544 063, à savoir: le taux d'homogénéité des caractéristiques mécaniques, la teneur en magnésium du matériau des ébauches, le taux d'absorption du magnésium par la fonte et la quantité de magnésium introduite dans la fonte,
sont déterminés de la manière suivante.
L'homogénéité des propriétés de résistance (caractéris-
tiques mécaniques) est déterminée par l'essai d'échantillons fabriqués à partir des ébauches, après un certain laps de
temps, au cours du processus de coulée.
Le taux d'absorption du magnésium par la fonte est déterminé à l'aide de la formule suivante: Mgrésiduel + 0,76 (S1 -S2) a = 100% Q o: a est le taux d'absorption du magnésium par la fonte en % 0,76 est le rapport entre les masses atomiques du magnésium et du soufre; S1 est la teneur en soufre de la fonte avant l'introduction du magnésium dans la fonte en % en poids; S2 est la teneur en soufre de la fonte après l'introduction du magnésium dans celle-ci en % en poids; Q est la quantité de magnésium introduite dans la fonte liquide (consommation de magnésium) en %; Mgrésiduel est la quantité de magnésium qui reste dans la
fonte en fusion en % en poids.
La quantité de magnésium introduite dans la fonte (consom-
mation de magnésium) est déterminée & l'aide de la formule suivante: Q = V.q 100% o: V est la vitesse d'introduction du boudin de poudre dans la fonte liquide en m/s;
q est le poids de magnésium contenu dans un mètre d'enve-
loppe en kg/m;
P est la capacité de production (d'extraction ou d'éti-
rage) en kg/s.
* La teneur résiduelle en magnésium de l'ébauche est déterminée par analyse chimique ou spectrale d'échantillons
réalisés A partir des ébauches.
Il s'ensuit que l'utilisation du procédé selon l'inven-
tion accroît notablement l'homogénéité des propriété de résis-
tance, améliore les conditions du travail du personnel pré-
posé, diminue la quantité de magnésium à introduire dans la fonte en fusion et permet d'effectuer le processus en régime
automatique suivant un programme prédéterminé.
Le procédé selon l'invention ne nécessite pas de grands investissements pour l'achat d'un équipement complémentaire, de matériaux, d'aires complémentaires, diminue le personnel requis, abaisse la consommation d'énergie électrique lors de la production de la fonte, car il n'est plus nécessaire de
chauffer le métal pour l'introduction du magnésium dans celui-
-ci. Pour mieux faire comprendre l'invention, on donnera
ci-dessous des exemples illustrant sa mise en oeuvre concrète.
Les caractéristiques techniques et économiques du pro-
cédé selon l'invention (taux d'homogénéité des propriétés de résistance mécaniques, teneur en magnésium du matériau des
ébauches, taux d'absorption du magnésium par la fonte, quan-
tité de magnésium introduite dans la fonte), obtenues lors de sa mise en oeuvre selon les exemples 1 à 13, sont indiquées dans le tableau donné cidessous, après les exemples. Ce tableau résume les données relatives à la résistance, à la dureté et à l'allongement relatif des ébauches en fonte à haute résistance pendant toute la durée du procédé de coulée
en continu.
En outre, A titre de comparaison, on a donné dans le même tableau les caractéristiques techniques et économiques du procédé connu, décrit dans le document SU-A-544063, telles qu'obtenues lors de sa mise-en oeuvre selon les exemples 14 et
, ainsi que les données de résistance, de dureté et d'allon-
gement relatif des ébauches en fonte à haute résistance.
EXEMPLE 1
On introduit un boudin de poudre de magnésium dans un creuset contenant une fonte liquide, dont la composition est la suivante, en % en poids: 3, 8 de carbone, 2,3 de silicium, 9,3 de manganèse, 0,05 de soufre, 0,08 de phosphore, le fer
faisant le complément a 100%.
La capacité d'étirage P est de 1 kg/s.
La température T de la fonte liquide dans le creuset
est de 15000K.
L'épaisseur de l'enveloppe en acier du boudin de poudre
est de 0,4 mm.
Le poids de magnésium par mètre d'enveloppe est de
g/m (0,01 kg/m).
La vitesse d'introduction du boudin de poudre dans la fonte en fusion est:
1À1500.40,05
V 1.1500.0,05 = 0,168 m/s (10 m/min)
2.10.0,01
La consommation de magnésium est: Q - V.q 100% 0,168.0,01. 100 = 0,168% soit p 1 1,68 kg par tonne de fonte
Parallèlement à l'introduction du magnésium, on intro-
duit du ferrosilicium à raison de 0,4% du poids de la fonte.
On introduit la fonte de départ dans le creuset en jet
continu à l'aide d'une pompe magnétodynamique, dont la capa-
cité est de 3000 kg en doses de 1 kg/s (débit).
La fonte est amenée par une poche transporteuse vers la
pompe magnétodynamique à partir d'un four à induction.
On extrait ou étire des ébauches de section de 100 x
mm en deux cannelures.
La composition de la fonte modifiée des ébauches (les échantillons sont prélevés toutes les demi-heures du travail) est la suivante en % en poids: 3,5 à 3,6 de carbone, 2,56 à 2,64 de silicium, 0,28 à 0,30 de manganèse, 0,008 à 0,010 de
soufre, 0,076 à 0,080 de phosphore, 0,040 à 0,044 de magné-
sium.
Les propriétés de résistance de la fonte dans les échan-
tillons sont les suivantes: charge de rupture à la traction aB........ 530 à 560 MPa dureté, HB.............................. 185 à 195 35. allongement relatif, 6................. 4,3 à 4,7%
EXEMPLE 2
On introduit un boudin de poudre de magnésium dans le creuset rempli d'une fonte liquide, dont la composition, en % en poids, est la suivante: 3,7 de carbone, 2,1 de silicium, 0,42 de manganèse, 0,05 de soufre, 0,06 de phosphore, le fer
faisant le complément à 100%.
La capacité d'extraction ou d'étirage P est de 0,5 kg/s.
La température T de la fonte liquide est de 1650 K.
L'épaisseur de l'enveloppe en acier du fil de poudre est de 0,45 mm. Le poids du magnésium par mètre de l'enveloppe est
de 10 g/m (0,01 kg/m).
La vitesse d'introduction du fil de poudre dans la fonte en fusion est: v = 0,5.1650./0,05 = 0,092 m/s (5,55 m/min)
2.105.0,01
La consommation de magnésium est: Q V.. 100% = 0,092.0,01. 100 = 0,184% du poids P 0,5 de fonte
Simultanément à l'introduction du magnésium, on intro-
duit, dans la fonte en fusion, du ferrosilicium à raison de
0,5% du poids de la fonte.
On introduit la fonte de départ dans le creuset en continu à l'aide d'une pompe magnétodynamique avec un débit de
0,5 kg de fonte par seconde.
L'extraction ou l'étirage des ébauches, dont la section
est de 100 x 100 mm, est effectuée par une seule cannelure.
La composition de la fonte modifiée des ébauches (les
échantillons sont prélevés toutes les heures pendant l'opéra-
tion de coulée) est la suivante, en % en poids: 3,45 à 3,5 de carbone, 2, 50 à 2,6 de silicium, 0,39 à 0,41 de manganèse, 0,007 à 0,01 de soufre, 0, 54 à 0,058 de phosphore, 0,038 à
0,042 de magnésium.
Les propriétés de résistance sont suivantes: résistance de rupture à la traction aB..... 560 à 600 MPa dureté, HB.... *............ 210 à 220 35. allongement relatif,................ 5,3 à 5,6%
EXEMPLE 3
On introduit un boudin de poudre de magnésium dans un creuset contenant de la fonte en fusion dont la composition
est la suivante, en % en poids: 3,8 de carbone, 2,3 de sili-
cium, 0,3 de magnésium, 0,04 de soufre, 0,08 de phosphore, le
fer complétant à 1009.
La capacité d'extraction ou d'étirage est de 1 kg/s. La température T de la fonte liquide dans le creuset est
de 1500 K.
L'épaisseur de l'enveloppe en acier du boudin de poudre
est de 0,4 mm.
Le poids du magnésium par mètre de l'enveloppe est de
0,01 kg/m.
La vitesse d'introduction du boudin de poudre dans la fonte en fusion est: V = 1.1500.0,04 = 0,15 m/s (9 m/min)
2.10.0,01
La consommation de magnésium est: Q = 0,15.0,01 100% = 0,15% ou 1,5 kg/t de fonte
Conjointement à l'introduction du magnésium, on intro-
duit, dans la fonte en fusion, 0,5% en poids de ferrosilicium
par rapport à le poids à traiter.
On verse la fonte de départ dans le creuset en jet
continu à une vitesse de coulée de 1 kg/s.
On effectue l'extraction ou l'étirage d'ébauches dont la
section est de 100 x 100 mm, en deux cannelures.
La composition de la fonte au magnésium (des échantil-
lons sont prélevés toutes les demi-heures) est la suivante en % en poids: 3,58 à 3,68 de carbone, 2,6 à 2,65 de silicium, 0,28 à 0,3 de manganèse, 0,007 à 0,01 de soufre, 0,043 à 0,046
de magnésium, 0,076 à 0,078 de phosphore.
Les propriétés de résistance de la fonte sont les sui-
vantes: charge de rupture à la traction aB......... 500 à 540 MPa dureté, HB..............................180 à 190 35. allongement relatif, 6......
.......... 4,1 à 4,5%..DTD: EXEMPLE 4
On introduit un boudin de poudre de magnésium dans un creuset contenant de la fonte en fusion dont la composition
est la suivante, en % en poids: 3,7 de carbone, 2,3 de sili-
cium, 0,3 de manganèse, 0,5 de cuivre, 0,03 de soufre, 0,06 de
phosphore, le fer faisant le complément à 100%.
La capacité d'extraction ou d'étirage est de 1 kg/s.
La température de la fonte dans le creuset est de 1650 K.
Le poids du magnésium par mètre de l'enveloppe est de
0,01 kg/m.
L'épaisseur de l'enveloppe en acier du boudin de poudre
est de 0,35 mm.
La vitesse d'introduction du boudin de poudre dans la fonte en fusion est: V = 1.1650./0,03 = 0,142 m/s (8,50 m/min)
2.10..0,01
La consommation de magnésium est: Q = 0,142.0,01 ' 100%= 0,142% ou 1,42 kg/t de fonte 1
On introduit du magnésium dans la fonte en fusion conjoin-
tement avec du ferrosilicium à raison de 0,4% du poids de la
fonte. -
On introduit la fonte de départ dans le creuset en jet
continu à la vitesse de 1 kg/s.
On effectue l'extraction ou l'étirage des ébauches d'une
section de 100 x 100 mm en deux cannelures.
La composition de la fonte au magnésium (des échantil-
lons tels que déterminés sur des ébauches sont prélevés toutes les demiheures pendant le travail) est la suivante, en % en poids: 3,57 à 3,63 de carbone, 2,58 à 2,66 de silicium, 0,28 à 0,3 de manganèse, 0,46 à 0,48 de cuivre, 0,038 à 0,042 de
magnésium, 0,008 à 0,01 de soufre, 0,056 à 0,06 de phosphore.
Les propriétés de résistance de la fonte sont les sui-
vantes: charge de rupture à la traction aB..... 640 à 680 MPa 35. dureté, HB....*..................... 229 à 240 allongement relatif, 6............. . 7,3 à 7,8%
EXEMPLE 5
On introduit un boudin de poudre de magnésium dans un creuset avec de la fonte en fusion dont la composition est la suivante, en % en poids: 3,9 de carbone, 2,15 de silicium, 0,5
de manganèse, 0,01 de soufre, 0,06 de phosphore, le fer fai-
sant le complément à 100%.
La capacité d'extraction ou d'étirage P est de 1 kg/s.
La température T de la fonte liquide dans le creuset est
de 15000K.
L'épaisseur de l'enveloppe en acier du boudin de poudre
est de 0,25 mm.
Le poids du magnésium par mètre de l'enveloppe est de
0,01 kg/m.
La vitesse d'introduction du boudin de poudre dans la fonte en fusion est: V = 1.1500./0,01 = 0,075 m/s (4,5 m/min)
2.10.0,01
La consommation de magnésium est: Q = 0,075.0,01 100% = 0,075% ou 0,75 kg/t de fonte 1 On verse la fonte de départ dans le creuset en un jet
continu à une vitesse de coulée égale à 1 kg/s.
On introduit en continu du ferrosilicium à raison de
0,4% du poids de fonte, simultanément à l'introduction conti-
nue du magnésium dans la fonte en fusion.
On effectue l'extraction ou l'étirage d'ébauches d'une
section de 100 x 100 mm en deux cannelures.
La composition de la fonte modifiée des ébauches (des échantillons des ébauches sont prélevés toutes les demi-heures pendant tout le processus de coulée) est la suivante, en % en poids: 3,6 à 3,7 de carbone, 2,37 à 2, 43 de silicium, 0,47 à 0,49 de manganèse, 0,005 à 0,007 de soufre, 0,030 à 0,032 de
magnésium, 0,056 à 0,058 de phosphore.
Les propriétés de résistance de la fonte sont: 35. charge de rupture à la traction aB..... 560 à 600 MPa À dureté, HB.......................... 215 à 225 allongement relatif, 6.............. 5,6 à 6,0%
EXEMPLE 6
On introduit un boudin de poudre de magnésium dans un creuset contenant de la fonte en fusion dont la composition
est la suivante, en % en poids: 3,8 de carbone, 2,3 de sili-
cium, 0,3 de manganèse, 0,04 de soufre, 0,08 de phosphore, le
fer faisant le complément à 100%.
La capacité d'extraction ou d'étirage P est de 1 kg/s.
La température T de la fonte liquide dans le creuset est
de 1600 K.
L'épaisseur de l'enveloppe en acier du boudin de poudre
est de 0,45 mm.
Le poids du magnésium par mètre de l'enveloppe est de
0,01 kg/m.
La vitesse d'introduction du boudin de poudre dans la fonte en fusion est: v = 1.1600./0,04 = 0,16 m/s (9,6 m/min)
2.105.0,01
La consommation de magnésium est:
0,16.0,01
Q = 0,16. 100% = 0,16% ou 1,6 kg/t de fonte On introduit la fonte de départ dans le creuset en un
jet continu à la vitesse de coulée égale à 1 kg/s.
On introduit du ferrosilicium à raison de 0,4% du poids
de la fonte, simultanément à l'introduction continue du magné-
sium dans la fonte en fusion.
On effectue l'extraction ou l'étirage d'ébauches d'une
section de 100 x 100 mm en deux cannelures.
La composition de la fonte modifiée (les échantillons des ébauches sont prélevés toutes les demi-heures pendant tout le processus de coulée) est la suivante, en % en poids: 3,5 &
3,6 de carbone, 2,55 à 2,63 de silicium, 0,27 à 0,29 de manga-
nèse, 0,006 à 0,009 de soufre, 0,040 à 0,044 de magnésium,
0,074 à 0,078 de phosphore.
Les propriétés de résistance de la fonte sont les sui-
vantes: charge de rupture à la traction aB...... 480 à 520 MPa dureté, RB.
...... ................. 190 à 200 À allongement relatif, 6...... *.......DTD: . 5,8 à 6,2%..DTD: EXEMPLE 7
On introduit un boudin de poudre de magnésium dans un creuset contenant de la fonte en fusion dont la composition
est la suivante, en % en poids: 3,8 de carbone, 2,3 de manga-
nèse, 0,04 de soufre, 0,08 de phosphore, le fer faisant le
complément à 100%.
La capacité d'extraction ou d'étirage P est de 1 kg/s.
La température T de la fonte liquide dans le creuset est
de 1650 K.
L'épaisseur de l'enveloppe en acier du boudin de poudre
est de 0,4 mm.
Le poids de magnésium par mètre de l'enveloppe est de
0,01 kg/m.
La vitesse d'introduction du boudin de poudre dans la fonte en fusion est: V 1.1650.M,04 = 0,165 m/s (9,9 m/min)
2.10.0,01
La consommation de magnésium est:
0,165 0,01
0,165.0,01. 100% = 0,165% ou 1,165 kg/t 1 de fonte On introduit la fonte de départ dans le creuset en un
jet continu à une vitesse de coulée égale à 1 kg/s.
On introduit en continu du ferrosilicium à raison de
0,4% du poids de la fonte dans la fonte en fusion simulta-
nément à l'introduction continue du magnésium.
On effectue l'extraction ou l'étirage d'ébauches d'une
section de 100 x 100 mm en deux cannelures.
La composition de la fonte modifiée dans les ébauches
(des échantillons des ébauches sont prélevés toutes les demi-
heures pendant tout le processus de coulée) est la suivante,
en % en poids: 3,45 à 3,55 de carbone, 2,52 à 2,58 de sili-
cium, 0,26 & 0,28 de manganèse, 0,007 à 0,01 de soufre, 0,041
à 0,045 de magnésium, 0,07 à 0,075 de phosphore.
Les propriétés de résistance de la fonte sont les sui-
vantes: charge de rupture à la traction aB..... 400 à 490 MPa dureté, HB..
..................... 180 à 190 allongement relatif, 6.............. 5, 6 à 6,0%..DTD: EXEMPLE 8
On introduit un boudin de poudre de magnésium dans un creuset avec de la fonte en fusion dont la composition est la suivante, en % en poids: 4,2 de carbone, 2,35 de silicium, 0,6 de manganèse, 0,15 de chrome, 0,05 d'étain, 0,04 de soufre,
0,08 de phosphore, le fer faisant le complément à 100%.
La capacité d'extraction ou d'étirage P est de 1 kg/s.
La température T de la fonte liquide dans le creuset est
de 1700'K.
L'épaisseur de l'enveloppe en acier du boudin de poudre
est de 0,4 mm.
Le poids du magnésium par mètre de l'enveloppe est de
0,01 kg/m.
La vitesse d'introduction du boudin de poudre dans la fonte en fusion est la suivante: v = 1.1700.40,04 = 0,17 m/s (10,2 m/min)
2.10 5.0,01
La consommation de magnésium est: Q = 017.0,01. 100%= 0,17% ou 1,7 kg/t de fonte On introduit la fonte de départ dans le creuset en un
jet continu à une vitesse de coulée égale à 1 kg/s.
On introduit en continu du ferrosilicium à raison de
0,4% du poids de fonte en fusion, simultanément à l'introduc-
tion continue du magnésium dans la fonte en fusion.
On effectue l'extraction ou l'étirage des ébauches en
deux cannelures.
La section des ébauches est de 100 x 100 mm.
La composition de la fonte modifiée des ébauches (des échantillons des ébauches sont prélevés toutes les demi-heures pendant tout le processus de coulée) est la suivante, en % en poids: 3,85 à 3,9 de carbone, 2,55 à 2,6 de silicium, 0,52 à 0,55 de manganèse, 0,12 à 0,14 de chrome, 0,04 à 0,045 de d'étain, 0,007 à 0,01 de soufre, 0,042 à 0,044 de magnésium,
0,07 à 0,075 de phosphore.
Les propriétés de résistance de la fonte sont les sui-
vantes: résistance de rupture à la traction aB620 à 650 MPa dureté, HB....
........................ 230 à 238 5. allongement relatif, 6..............DTD: .... 7,5 à 8%..DTD: EXEMPLE 9
On introduit un boudin de poudre de magnésium dans un creuset contenant de la fonte en fusion dont la composition
est la suivante, en % en poids: 3,8 de carbone, 2,2 de sili-
cium, 0,4 de manganèse, 0,08 de soufre, 0,077 de phosphore, le
fer faisant le complément à 100%.
La capacité d'extraction d'extraction ou d'étirage P est
de 0,4 kg/s.
La température de la fonte dans le creuset est de 1600 K.
L'épaisseur de l'enveloppe en acier du boudin de poudre
est de 0,4 mm.
Le poids du magnésium par mètre de l'enveloppe est de
0,01 kg/m.
La vitesse d'introduction du boudin de poudre dans la fonte en fusion est: V = 0,4.1600./0,08 = 0,0865 m/s (5,2 m/min)
2.10.0,01
La consommation de magnésium est: Q = 0,0865.0,01. 100% = 0,216% ou 2,16 kg/t 0,4 de fonte On verse la fonte de départ dans le creuset en un jet
continu à une vitesse de coulée de 0,4 kg/s.
On introduit en continu du ferrosilicium à raison de 0,4% du poids de la fonte, simultanément à l'introduction
* continue du magnésium dans la fonte en fusion.
On effectue l'extraction ou l'étirage des ébauches en
une seule cannelure.
La section des ébauches est de 90 x 90 mm.
La composition de la fonte modifiée (des échantillons des ébauches sont prélevés toutes les demi-heures pendant tout le processus de coulée) est la suivante, en % en poids: 3,55 à
3,6 de carbone, 2,45 & 2,5 de silicium, 0,37 à 0,39 de manga-
nèse, 0,08 à 0,012 de soufre, 0,034 à 0,48 de magnésium, 0,072
à 0,076 de phosphore.
Les propriétés de résistance de la fonte sont les sui- vantes: charge de rupture à la traction a 480 à 520 MPa dureté, HB.......................... 190 à 200 allongement relatif, 6.............. 5,8 à 6,2%
EXEMPLE 10
On introduit un boudin de poudre de magnésium dans un creuset contenant de la fonte en fusion dont la composition
est la suivante, en % en poids: 3,8 de carbone, 2,2 de sili-
cium, 0,4 de manganèse, 0,04 de soufre, 0,077 de phosphore, le
fer faisant le complément à 100%.
La capacité d'extraction ou d'étirage P est de 0,5 kg/s.
La température de la fonte liquide dans le creuset est
de 1600 K.
L'épaisseur de l'enveloppe en acier du boudin de poudre
est de 0,4 mm.
Le poids du magnésium par mètre de l'enveloppe est de
0,005 kg/m.
La vitesse d'introduction du boudin de poudre dans la fonte en fusion est: V = 0,5.1600.0,04 = 0,16 m/s (9,6 m/min)
2.105.0,005
La consommation de magnésium est:
0,16.0,005
Q = 0.16 005 100% = 0,16% ou 1,6 kg/t de fonte
0,5 *10
On introduit la fonte de départ dans le creuset en un
jet continu à une vitesse de coulée égale à 0,5 kg/s.
Simultanément & l'introduction continue du magnésium, on introduit en continu dans la fonte en fusion du ferrosilicium
& raison de 0,4% du poids de la fonte.
On effectue l'extraction ou l'étirage des ébauches en
une cannelure.
2638 1 12
La section des ébauches est de 100 x 100 mm.
La composition de la fonte modifiée des ébauches (des échantillons des ébauches sont prélevés toutes les demi-heures pendant tout le processus de coulée) est la suivante, en % en poids: 3,54 à 3,6 de carbone, 2,44 à 2,5 de silicium, 0,37 à 0,39 de manganèse, 0,08 à 0,012 de soufre, 0,039 à 0,042 de
magnésium, 0,072 à 0,076 de phosphore.
Les propriétés de résistance sont les suivantes: charge de rupture à la traction a...... 490 à 530 MPa 10. dureté, HB.......................... 195 à 205 allongement relatif, 6.............. 5,9 à 6,3%
EXEMPLE 11
On introduit un boudin de poudre de magnésium dans un
creuset contenant 1500 kg de fonte en fusion dont la composi-
tion est la suivante, en % en poids: 3,8 de carbone, 2,3 de silicium, 0,4 de manganèse, 0,05 de soufre, 0,08 de phosphore,
le fer faisant le complément à 100%.
La capacité d'extraction ou d'étirage P est de 0,5 kg/s.
La température de la fonte liquide dans le creuset est
de 1600 K.
L'épaisseur de l'enveloppe en acier du boudin de poudre
est de 0,4 mm.
Le poids du magnésium par mètre de l'enveloppe est de
0,01 kg/m.
La vitesse d'introduction du boudin de poudre dans la fonte en fusion est: V = 0,5.1600.10,05 = 0,09 m/s (5,4 m/min)
2.10.0,01
La consommation de magnésium est: Q = 0,09.0,01. 100% = 0,18% ou 1,8 kg/t de fonte 0,5.. Simultanément à l'introduction du magnésium, on introduit en continu dans la fonte en fusion, du ferrosilicium à raison
de 0,45% du poids de la fonte à modifier.
On verse la fonte de départ dans le creuset par lots de 300 kg chaque, toutes les 10 minutes à l'aide d'une poche transporteuse. On effectue l'extraction ou l'étirage des ébauches d'une
section de 100 x 100 mm en une cannelure.
La teneur en magnésium de la fonte modifiée dans les ébauches (des échantillons sont prélevés immédiatement avant les additions de fonte grise dans le creuset et après addi- tions) est la suivante, en % en poids: avant addition........................ 0,04 après addition.........
............ 0,033 Les propriétés de résistance sont les suivantes: 10. charge de rupture & la traction oB..... 520 MPa (avant l'addition)..DTD: charge de rupture à la traction aB..... 450 MPa (immédia-
tement après l'addition) 15. dureté, HB.......................... 230 (avant addition) dureté, HB.......................... 180 (après addition) allongement relatif, 6............. 5,2% (avant addition) allongement relatif, 6.............. 4,2% (après addition)
EXEMPLE 12
On introduit un boudin de poudre de magnésium dans un
creuset contenant 1500 kg de fonte en fusion dont la composi-
tion est la suivante, en % en poids: 3,8 de carbone, 2,3 de silicium, 0,4 de manganèse, 0,05 de soufre, 0,08 de phosphore,
le fer faisant le complément à 100%.
La capacité d'extraction ou d'étirage est de 0,5 kg/s.
La température de la fonte liquide dans le creuset est
de 1600 K.
L'épaisseur de l'enveloppe en acier du boudin de poudre
est de 0,4 mm.
Le poids du magnésium par mètre de l'enveloppe est de
0,01 kg/m.
La vitesse d'introduction du boudin de poudre dans la fonte en fusion est: V 0,5.1600./0,05 = 0,09 m/s (5,4 m/min)
2.10.0,01
La consommation de magnésium est: Q = 0,09.0,01 * 100% = 0,18% ou 1,8 kg/t de fonte 0,5
Simultanément & l'introduction du magnésium, on intro-
duit en continu dans la fonte en fusion, du ferrosilicium à
raison de 0,4% du poids de la fonte & modifier.
La fonte de départ est introduite dans le creuset par lots de 360 kg, toutes les 15 minutes à l'aide d'une poche transporteuse. On extrait ou étire des ébauches de section 100 x 100 mm
en une cannelure.
La teneur de la fonte modifiée des ébauches (des échan-
tillons sont prélevés immédiatement avant l'addition de fonte grise dans le creuset et après addition) en magnésium est la suivante, en % en poids: avant addition........................ 0,04 après addition.........
............. 0,032 Les propriétés de résistance sont les suivantes: charge de rupture à la traction aB.... 520 MPa (avant l'addition) charge de rupture à la traction aB.... 470 MPa (après l'addition) dureté, HB.......DTD: ................... 220 (avant addition) dureté, HB.......................DTD: ... 195 (après addition) 25. allongement relatif, 6.............. 5,2% (avant addition) allongement relatif, 6.............. 4,6% (après addition)..DTD: EXEMPLE 13
On introduit un boudin de poudre de magnésium dans un
creuset contenant 1500 kg de fonte en fusion dont la composi-
tion est la suivante, en % en poids: 3,8 de carbone, 2,3 de silicium, 0,4 de manganèse, 0,08 de soufre, 0,08 de phosphore,
le fer faisant le complément à 100%.
La capacité d'extraction ou d'étirage est de 0,5 kg/s.
La température de la fonte liquide dans le creuset est
de 1700 K.
L'épaisseur de l'enveloppe en acier du boudin de poudre
est de 0,4 mm.
Le poids du magnésium par mètre de l'enveloppe est de
0,01 kg/m.
La vitesse d'introduction du boudin de poudre dans la fonte en fusion est: V = 0,5.1700.,08 = 0,12 m/s (1,2 m/min)
2.10.0,01 La consommation de magnésium est: 0e!2.0,01 Q = 0,5. 1000% = 0,24% ou 2,4
kg/t de fonte On introduit en continu du ferrosilicium à raison de
0,4% du poids de la fonte à modifier, simultanément à l'intro-
duction du magnésium.
La fonte de départ est introduite dans le creuset par lots de 300 kg, toutes les 10 minutes à l'aide d'une poche
transporteuse.
On effectue l'extraction ou l'étirage des ébauches de
section 100 x 100 mm en une seule cannelure.
La teneur en magnésium de la fonte modifiée des ébauches (des échantillons sont prélevés immédiatement avant l'addition de fonte grise dans le creuset et après addition) est la suivante, en % en poids: avant addition........................ 0,056 après addition.....................
. 0,06 Les propriétés de résistance de la fonte obtenue sont les suivantes: charge de rupture à la traction B.... 580 à 620 MPa dureté, HB...DTD: ....................... 230 à 240 allongement relatif, 6.............. 3,2 à 4,6% EXEMPLE 14 (exemple pour comparaison) On effectue le traitement d'une fonte de départ dont la composition est analogue à celle indiquée dans l'exemple 2 et qui est obtenue par le procédé décrit dans le certificat d'auteur de l'URSS n 554063. On traite la fonte liquide par..DTD: un agent de tranformation au magnésium dans une poche transpor-
teuse d'une contenance de 600 kg.
Comme agent de tranformation au magnésium, on utilise un alliage contenant les constituants suivants, en % en poids: de magnésium, 1,8 de calcium, 0,8 de métaux de terres
rares, 52 de silicium, le fer faisant le complément à 100%.
La masse d'agent de transformation nécessaire représente 3,0% du poids de la fonte à traiter. La température de la fonte avant la transformation est de
1700 0K.
On verse 200 kg de fonte à transformer dans le creuset.
L'intervalle entre les additions est de 30 minutes. Le poids
de fonte dans le creuset au moment de l'addition est de 600 kg.
Le poids de fonte au magnésium additionné est de 600 kg.
La teneur en magnésium de la fonte additionnée est de 0,06% en poids. La perte de magnésium pendant 30 minutes de
séjour de la fonte au magnésium dans le creuset est de 0,045%.
La teneur en magnésium de la fonte avant l'addition est
de 0,025% en poids.
La teneur de la fonte en magnésium immédiatement après l'addition, est: 0, 020.600 + 0,06.600 = 0,04 % en poids
1200
Les propriétés de résistance de la fonte transformée des ébauches (des échantillons sont prélevés avant l'addition de
la fonte et immédiatement après l'addition) sont les suivan-
tes: 25. charge de rupture à la traction avant l'addition aB..............
... 359 MPa charge de rupture à la traction après l'addition..............DTD: ..... 560 MPa dureté avant l'addition, HB........ 175 30. dureté après l'addition, HB........ 235 allongement relatif avant l'addition 6...........DTD: .... 9,4% allongement relatif après l'addition 6................. 4,4% EXEMPLE 15 (exemple pour comparaison) On effectue le traitement d'une fonte de départ dont la composition est analogue à celle indiquée dans l'exemple 4 et qui est obtenue par le procédé décrit dans le certificat d'auteur de l'URSS n 554063. On effectue le traitement de la fonte liquide par agent de transformation au magnésium dans..DTD: une poche transporteuse d'une capacité de 1200 kg.
On utilise comme agent de transformation au magnésium un alliage contenant les constituants suivants, en % en poids: de magnésium, 1,8 de calcium, 0,8 de métaux de terres
rares, 52 de silicium, le fer faisant le complément à 100%.
La masse d'agent de transformation nécessaire représente 3,4% du poids de fonte à traiter. La température de la fonte
avant la tranformation est de 1700 K.
On verse la fonte à tranformer dans le creuset.
Le poids de fonte dans le creuset est de 1800 kg.
L'intervalle entre les additions est de 20 minutes. Le
poids de fonte dans le creuset au moment de l'addition est de-
600 kg. Le poids de la fonte au magnésium additionnée est de 1200 kg. La teneur en magnésium de la fonte additionnée est de
0,07% en poids.
La perte de magnésium pendant les 20 minutes de séjour
de la fonte au magnésium dans le creuset est de 0,03%.
La teneur en magnésium de la fonte avant l'addition est
de 0,04 en poids. La teneur en magnésium de la fonte immédia-
tement après l'addition, est de: 0,04.600 + 0,03.1200 0,06 en poids 1800 0,06 % en poids
1800
La teneur en magnésium de la fonte après un séjour
ultérieur pendant 20 minutes est de 0,03% en poids.
La teneur en magnésium de la fonte après l'addition ultérieure de 1200 kg de fonte contenant 0,09% de magnésium, est de: 0,03.600 + 0,07.1200 = 0, 067 en poids 1800 -= 0,067 % en poids A la suite de deux additions ultérieures, les propriétés
de résistance de la fonte sont modifiés de la manière suivan-
te: charge de rupture à la traction aB... 620 & 560 à 520 MPa dureté HB...
..................... 250 à 240 à 200 allongement relatif, 6............ 2,1 à 4,3 à 5,6..DTD: TABLEAU
N Désignation des Procédé selon l'invention d'ordre caractéristiques Exemples
1 2 3 4
1 2 3 4 5 6
1 Variation de la charge de rupture & la traction de la
fonte à haute résistance 520- 560- 500- 640-
pendant l'extraction ou 560 600 540 680 l'étirage des ébauches, aB, en MPa 2 Variation de la dureté de la fonte à haute résistance au
cours de l'extraction ou de 185- 210- 180- 229-
l'étirage des ébauches, 195 220 190 240.
en HB 3 Variation de l'allongement relatif de la fonte à haute
résistance pendant l'ex- 4,3- 5,3- 4,1- 7,3-
traction ou l'étirage 4,7 4,7 4,7 7,6 6 en %
4 Quantité de magnésium in-
troduite dans la fonte en fusion, QMg' en % en poids 0,168 0,184 0,15 0, 142 Variation de la teneur en magnésium de la fonte des
ébauches pendant la coulée 0,04- 0,038- 0,042- 0,042-
3l, en % en poids 0,044 0,042 0,046 0,046 6 Taux moyen d'absorption à du magnésium par la fonte, en % 43 42 41 41
TABLEAU
N Procédé selon l'invention d'ordre Exemples
6 7 8 9 10 11
1 7 8 9 10 11 12 13
1 560-600 480-520 460-490 620-650 480-520 490-530 450-520
2 215-225 190-200 180-190 230-238 190-200 195-205 180-220
3 5,6-6,0 5,8-6,2 5,6-6,0 7,5-8,0 5,8-6,2 5,9-6,3 4,2-5,2
4 0,075 0,16 0,165 0,17 0,216 0,16 0,18
0,030- 0s04- 0,041- 0,042- 0,03- 0,039- 0,033-
0,032 0,044 0,045 0,044 0,03 0,042 0,04
6 41 42 40 39 41 40 40
TABLEAU (suite) N Procédé connu selon d'ordre Procédé selon l'invention SU-A-544063
12 13 14 15
1 14 15 16 17
1 470-520 580-620 400-560 620-560-520
2 195-220 230-240 175-235 250-230-200
3 4,6-5,2 3,2-3,6 2,4-4,4 2,1-4,3-5,6
4 0,18 0,24 0,30 0,34
5 0,032-0,04 0,056-0,06 0,025-0,046 0,07-0,04-0,057
6 40 41 30 25
Les caractéristiques techniques et économiques données dans le tableau pour le procédé selon l'invention et pour le
procédé connu illustrent les avantages du procédé selon l'inven-
tion.
Ainsi, par exemple, dans le cas de la coulée en continu
des ébauches à partir d'une fonte au magnésium à haute résis-
tance par le procédé selon l'invention (exemple 2) à base d'une fonte de départ dont la composition en % en poids est la suivante: 3,7 de carbone, 2,1 de silicium, 0,42 de manganèse, 0,5 de soufre, 0,06 de phosphore, le fer faisant le complément à 100%, on obtient les avantages suivants par comparaison avec le procédé connu (exemple 14): 1. Amélioration de l'homogénéité de la charge de rupture à la traction des ébauches pendant le processus de coulée dont l'écart passe de 160 MPa à 40 MPa, c'est-àdire,
diminue 4 fois.
2. Amélioration de l'homogénéité de la dureté des ébauches pendant le processus de coulée dont l'écart passe de
HB à 10 HB, c'est-à-dire, est réduit 6 fois.
3. Amélioration de l'homogénéité de l'allongement relatif pendant le processus de coulée dont l'écart passe de
2,0% à 0,3%, c'est-à-dire, diminue 6,6 fois.
4. Amélioration de l'homogénéité de la quantité de magné-
sium dans les ébauches dont l'écart passe de 0,021% en poids jusqu'à 0, 004% en poids, c'est-à-dire est réduit fois. 5. Baisse de 0,30% en poids jusqu'à 0,184% en poids de la
quantité de fonte amenée dans la fonte en fusion, c'est-
à-dire de 1,63 fois.
En plus des avantages susmentionnés, le procédé selon l'invention permet de réaliser l'introduction du magnésium dans la fonte en fusion en régime automatique conformément à un programme prédéterminé, d'améliorer considérablement les
conditions du travail du personnel et de supprimer les opéra-
tions de broyage et de dosage des agents introduits.
Dans le cas de la coulée en continu des ébauches à partir d'une fonte au magnésium à haute résistance à base d'une fonte de départ dont la composition est la suivante,
en % en poids: 3,7 de carbone, 2,3 de silicium, 0,3 de manga-
nèse, 0,5 de cuivre, 0,03 de soufre, 0,06 de phosphore, le fer
faisant le complément à 100%, par le procédé selon l'inven-
tion, on obtient les avantages suivants, par comparaison avec
le procédé connu (exemple 15).
1. Amélioration de l'homogénéité de la charge de rupture à la traction des ébauches pendant le processus de coulée dont l'écart passe de 100 MPa à 40 MPa, c'est-à-dire,
est réduit 2,5 fois.
2. Amélioration de l'homogénéité de la dureté des ébauches pendant le processus de coulée dont l'écart passe de
HB à 10 HB, c'est-à-dire diminue 5 fois.
3. Amélioration de l'homogénéité de l'allongement relatif pendant le processus de coulée dont l'écart passe de
3,5% à 0,3%, c'est-à-dire diminue Il fois.
4. Amélioration de l'homogénéité de la quantité de magné-
sium dans les ébauches dont l'écart passe de 0,013% en poids jusqu'à 0, 004% en poids, c'est-à-dire est réduit
3,25 fois.
5. Réduction de la quantité de magnésium introduit dans la fonte en fusion de 0,34% en poids jusqu'à 0,142% en
poids, c'est-à-dire, de 2,4 fois.
En plus les avantages susmentionnés, le procédé selon l'invention assure: - L'amenée automatique du magnésium dans la fonte en
fusion conformément à un programme prédéterminé; -
- la suppression des opérations de broyage et de dosage des alliages à base de magnésium; - la suppression de l'effet de démodification; - le maintien de la teneur en magnésium de la fonte des ébauches à un niveau imposé; - une amélioration notable des conditions de travail du personnel; - l'augmentation du taux d'absorption du magnésium par la
fonte.
L'invention peut être utilisée en fonderie pour la production d'ébauches coulées à partir d'une fonte à haute résistance pour usages multiples dans des installations de
coulée en continu de fontes pour des pièces d'appareils hydrau-
liques ou pneumatiques en satisfaisant aux exigences corres-
pondant aux propriétés imposées de résistance et de plasti-
cité. L'utilisation du procédé selon l'invention de coulée continue d'ébauches à partir d'une fonte au magnésium à haute résistance permet d'augmenter de plusieurs fois la charge de rupture à la traction, le taux d'homogénéité de la dureté des ébauches et l'allongement relatif. De plus, il permet d'aug- menter de plusieurs fois le taux d'homogénéité de la quantité de magnésium contenue dans les ébauches et de réduire la
quantité de magnésium à introduire dans la fonte en fusion.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de
l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention.
Claims (4)
1.- Procédé de coulée en continu d'ébauches & partir d'une fonte au magnésium à haute résistance, consistant à verser la fonte en fusion dans un creuset, à introduire du magnésium dans la fonte en fusion, & former une ébauche dans un cristallisoir et a extraire ou étirer l'ébauche à partir du cristallisoir, caractérisé en ce que le magnésium introduit en continu est contenu dans une enveloppe en acier, la vitesse d'introduction du magnésium dans la fonte en fusion étant choisie de manière à assurer l'obtention d'une teneur en magnésium du matériau de l'ébauche finie qui soit comprise
entre environ 0,03 et 0,06%.
2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse d'introduction du magnésium est déterminée de manière à satisfaire la relation suivante: V P= P.TS m/s 2.10.q o: P est la capacité moyenne d'extraction ou d'étirage des ébauches, en kg/s; q est le poids de magnésium par mètre de l'enveloppe, en kg/m; T est la température de la fonte liquide dans le creuset, en K; S est la teneur en soufre de la fonte de départ, en % en poids; 2.105 est le coefficient de proportionnalité qui tient
compte de la dimension des éléments intéressés.
3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, dans le cas de l'introduction de la fonte par lots, on détermine le poids unitaire des lots de manière à assurer une teneur en magnésium du matériau de l'ébauche finie qui
soit comprise entre environ 0,03 et 0,06% en poids.
4.- Procédé selon l'une des revendications i à 3, carac-
térisé en ce que l'enveloppe en acier est formée d'une bande en acier à faible teneur en carbone et dont l'épaisseur est
comprise entre environ 0,25 et 0,45 mm.
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|---|---|---|---|
| BE8801100A BE1001536A3 (fr) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | Procede de coulee continue des ebauches en fonte en magnesium a haute resistance. |
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Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4035631A1 (de) * | 1990-11-09 | 1992-05-14 | Sueddeutsche Kalkstickstoff | Fuelldraht fuer die behandlung von gusseisenschmelzen |
| FR2714391B1 (fr) * | 1993-12-24 | 1996-03-01 | Pont A Mousson | Traitement d'une fonte liquide en vue d'obtenir une fonte à graphite sphéroïdal. |
| CN116673452B (zh) * | 2023-08-03 | 2024-01-26 | 东北大学 | 一种控制铸造过程钢中镁含量方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2702141A1 (de) * | 1976-01-23 | 1977-07-28 | Usinor | Verfahren zur einfuehrung von zusaetzen in ein stranggussmetall |
| US4205981A (en) * | 1979-02-28 | 1980-06-03 | International Harvester Company | Method for ladle treatment of molten cast iron using sheathed magnesium wire |
| EP0030043A2 (fr) * | 1979-12-04 | 1981-06-10 | Metallgesellschaft Ag | Agent sous forme de fil pour le traitement de métaux fondus |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB803703A (en) * | 1954-11-01 | 1958-10-29 | Yawata Iron & Steel Co | Casting ingots |
| US3056190A (en) * | 1960-04-06 | 1962-10-02 | Dow Chemical Co | Composite metal article and method of making same |
| US3991808A (en) * | 1974-07-15 | 1976-11-16 | Caterpillar Tractor Co. | Method and apparatus for the introduction of additives into a casting mold |
| US3921700A (en) * | 1974-07-15 | 1975-11-25 | Caterpillar Tractor Co | Composite metal article containing additive agents and method of adding same to molten metal |
| US4235007A (en) * | 1975-07-25 | 1980-11-25 | Hitachi Cable, Ltd. | Method of production of a wire-shaped composite addition material |
| JPS5214511A (en) * | 1975-07-25 | 1977-02-03 | Hitachi Cable Ltd | Process for producing a linear additive |
| SU554063A1 (ru) * | 1976-01-09 | 1977-04-15 | Научно-Исследовательский Институт Специальных Способов Литья | Способ непрерывного лить заготовок из высокопрочного магниевого чугуна |
| GB1559521A (en) * | 1976-05-17 | 1980-01-23 | Slater Steel Ind Ltd | Continuous casting |
| DE2923236C2 (de) * | 1979-06-08 | 1984-10-18 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Verfahren und Vorrichtung zum Impfen von Gußeisen im druckgasbeaufschlagten Gießofen |
| US4724895A (en) * | 1986-05-14 | 1988-02-16 | Inland Steel Company | Fume control in strand casting of free machining steel |
| JP2623758B2 (ja) * | 1988-09-05 | 1997-06-25 | 株式会社明電舎 | ディーゼルエンジンのトルク制御装置 |
-
1988
- 1988-09-22 CH CH3533/88A patent/CH676810A5/de not_active IP Right Cessation
- 1988-09-23 US US07/249,352 patent/US4936373A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-09-27 BE BE8801100A patent/BE1001536A3/fr not_active IP Right Cessation
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2702141A1 (de) * | 1976-01-23 | 1977-07-28 | Usinor | Verfahren zur einfuehrung von zusaetzen in ein stranggussmetall |
| US4205981A (en) * | 1979-02-28 | 1980-06-03 | International Harvester Company | Method for ladle treatment of molten cast iron using sheathed magnesium wire |
| EP0030043A2 (fr) * | 1979-12-04 | 1981-06-10 | Metallgesellschaft Ag | Agent sous forme de fil pour le traitement de métaux fondus |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN * |
| SOVIET INVENTIONS ILLUSTRATED * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |