FR2666819A1 - METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING A COMPOSITE MATERIAL FROM A BASE METAL. - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING A COMPOSITE MATERIAL FROM A BASE METAL. Download PDF

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Belousov Nikolai Nikolaevich
Pavlova Svetlana Nikolaevna
Belyaevna Tatyana Igorevna
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Abstract

Le dispositif comprend un creuset (10) logeant un métal de base fondu, des moyens (2) de production d'un plasma pour recevoir un courant de gaz inerte et des particules d'une charge entraînées et ioniser le gaz et chauffer les particules, des moyens (2) pour injecter le gaz et les particules dans le creuset pour qu'ils pénètrent dans le métal fondu dans le creuset; des moyens (4) pour agiter continûment le métal fondu dans le creuset; un moule (6) recevant le métal fondu contenant les particules de charge, et des moyens (7) pour agiter continûment le métal fondu dans le moule (6). Application notamment à la fabrication de matériaux composites dans le domaine de l'aéronautique et de l'industrie automobile.The device comprises a crucible (10) housing a molten base metal, means (2) for producing a plasma for receiving a stream of inert gas and particles of an entrained charge and ionizing the gas and heating the particles, means (2) for injecting the gas and particles into the crucible so that they penetrate the molten metal in the crucible; means (4) for continuously stirring the molten metal in the crucible; a mold (6) receiving the molten metal containing the filler particles, and means (7) for continuously stirring the molten metal in the mold (6). Application in particular to the manufacture of composite materials in the field of aeronautics and the automotive industry.

Description

i La présente invention concerne le domaine de la métallurgie et, de façoni The present invention relates to the field of metallurgy and, so

plus spécifique, un procédé pour produire un matériau métallique de base moulé dans lequel sont réparties de très fines particules, qui peuvent être des particules de céramiques, de métaux, d'alliages, de ma- tériaux intermétalliques, de carbure, de nitrure, de borure et de substances utiles pour améliorer les propriétés du  more specifically, a process for producing a molded base metal material in which are distributed very fine particles, which may be particles of ceramics, metals, alloys, intermetallic materials, carbide, nitride, boride and substances useful for improving the properties of

métal de base.base metal.

Le développement de l'aéronautique et de la  The development of aeronautics and

construction navale, de l'industrie automobile et d'un cer-  shipbuilding, automotive industry and some

tain nombre d'autres industries requiert de nouveaux maté-  many other industries require new materials

riaux présentant des caractéristiques d'usinabilité et de  rials with machinability and

service améliorées.improved service.

On fabrique actuellement les matériaux métal-  We are currently manufacturing metal materials

liques de construction (alliages) en faisant fondre le mé-  construction (alloys) by melting the metal

tal de base pour l'amener à l'état liquide, en y ajoutant des composants additionnels, le processus de fusion étant mis en oeuvre à la température de l'ensemble du système, ce  base tal to bring it to the liquid state, by adding additional components to it, the melting process being carried out at the temperature of the entire system, this

qui garantit la fusion complète et la dissolution réci-  which guarantees complete merger and reconciliation

proque des composants (figure 2 a annexée à la présente de-  of the components (figure 2 a annexed to this de-

mande). Lorsque la température de l'alliage s'abaisse  order). When the temperature of the alloy drops

pendant le refroidissement et la solidification, la solubi-  during cooling and solidification, the solubi-

lité des composants de l'alliage diminue fortement et, à une certaine température particulière pour chaque système et composition d'alliage, les phases solides commencent à  The alloy components decrease greatly and, at a certain temperature for each alloy system and composition, the solid phases begin to

précipiter et croissent à partir de la masse fondue homo-  precipitate and grow from the homo-

gène, sous la forme de cristaux de composants d'alliages  gene, in the form of crystals of alloy components

ou, plus fréquemment, sous la forme des cristaux des compo-  or, more frequently, in the form of crystals of the compounds

sés chimiques d'éléments constitutifs (phases intermétal-  chemical substances of constituent elements (intermetal phases-

liques) (figures 2, b, c annexées à la présente demande).  (Figures 2, b, c annexed to this application).

Lors d'un refroidissement complémentaire, le reste de la masse fondue cristallise sous la forme d'une solide des  During additional cooling, the rest of the melt crystallizes in the form of a solid of

composants situés dans le métal de base (figure 2, d an-  components located in the base metal (Figure 2, d an-

nexée à la présente demande) Les phases métalliques possé-  attached to this request) The metallic phases

dant un réseau cristallin et des propriétés différentes de celles de l'alliage de base (matrice) affectent fortement  dant a crystal lattice and properties different from those of the base alloy (matrix) strongly affect

les propriétés du système d'alliage dans son ensemble.  the properties of the alloy system as a whole.

La taille des phases intermétalliques, qui préci-  The size of the intermetallic phases, which

pitaient lors du processus de cristallisation de l'alliage, ne doit pas dépasser les fractions d'un micron, sinon la qualité de l'alliage est fortement affectée en raison de la  pitied during the crystallization process of the alloy, must not exceed fractions of a micron, otherwise the quality of the alloy is strongly affected due to the

perte de ductilité et de résistance mécanique.  loss of ductility and mechanical strength.

La solubilité des métaux et des métalloïdes dans la matrice métallique est très fortement limitée à l'état  The solubility of metals and metalloids in the metallic matrix is very strongly limited in the state

solide, et ce facteur justifie la sélection sévère des al-  solid, and this factor justifies the severe selection of al-

liages commerciaux et la limite obtenue dans la pratique dans l'amélioration des propriétés des alliages de construction commerciaux en raison d'une modification de  commercial bindings and the limit obtained in practice in improving the properties of commercial construction alloys due to a modification of

leur composition.their composition.

On a développé une nouvelle classe de matériaux  We have developed a new class of materials

de construction, qui contiennent, à l'état incorporé arti-  of construction, which contain, in the incorporated state arti-

ficiellement, des particules ou des fibres d'oxydes, de  ficially, particles or fibers of oxides,

carbure et d'autres composés permettant d'obtenir des pro-  carbide and other compounds for obtaining pro-

priétés garanties du système dans son ensemble De tels ma-  guaranteed properties of the system as a whole.

tériaux sont connus comme étant des produits composites étant donné que les constituants du système métallique ne précipitent pas à partir du métal de la matrice, comme dans  materials are known to be composite products since the constituents of the metallic system do not precipitate from the matrix metal, as in

le cas des alliages classiques, mais sont incorporés arti-  the case of conventional alloys, but are incorporated arti-

ficiellement dans le système Tous les alliages métalliques  formally in the system All metal alloys

connus représentant la matrice avec des particules incorpo-  known representing the matrix with particles incorporated

rées, dont les propriétés diffèrent fortement de la ma-  whose properties differ greatly from the ma-

trice, sont fondamentalement les produits composites, bien qu'elles apparaissent naturellement dans la fabrication  are basically composite products, although they appear naturally in manufacturing

d'alliages.of alloys.

Les propriétés des matériaux métalliques repré-  The properties of metallic materials represented

sentés par un système composite d'origine artificielle et naturelle sont les suivantes: la ductilité du matériau est déterminée par  felt by a composite system of artificial and natural origin are as follows: the ductility of the material is determined by

l'aptitude de la matrice (en général l'aptitude des solu-  the suitability of the matrix (in general the suitability of solu-

tions solides des constituants dans l'alliage de base) à avoir un fluage plastique, ainsi que par les dimensions et la structure cristalline des intermétalloïdes et d'autres inclusions dans la matrice; la résistance mécanique, la résistance à la  solid constituents in the base alloy) to have a plastic creep, as well as by the dimensions and the crystal structure of the intermetalloids and other inclusions in the matrix; mechanical strength, resistance to

chaleur, la résistance à la fatigue, la résistance des ma-  heat, resistance to fatigue, resistance of ma-

tériaux au développement de fissures sont déterminées par l'interaction des inclusions et de la matrice, ainsi que des déformations du réseau cristallin de la matrice sous l'action d'inclusions;  The developmental cracks are determined by the interaction of inclusions and the matrix, as well as deformations of the crystal lattice of the matrix under the action of inclusions;

la dureté, la résistance à l'usure, les pro-  hardness, wear resistance, pro-

priétés tribotechniques du matériau sont déterminées par les propriétés des inclusions;  tribotechnical properties of the material are determined by the properties of the inclusions;

le module d'élasticité, le coefficient de dila-  the modulus of elasticity, the coefficient of dila-

tation linéaire, le poids spécifique (densité) du matériau sont déterminés par un ensemble de propriétés de la matrice  linear tation, the specific gravity (density) of the material are determined by a set of properties of the matrix

et des inclusions.and inclusions.

C'est pourquoi, le développement de nouveaux ma-  This is why the development of new ma-

tériaux métalliques avec une combinaison prédéterminée des caractéristiques d'usinabilité et de services doit pouvoir  metal materials with a predetermined combination of machinability and service characteristics must be able

être obtenu en théorie sur la base du choix de la composi-  be obtained in theory on the basis of the choice of the composition

tion optimale du système métallique dans chaque cas, c'est-  optimal metal system in each case,

à-dire de la sélection de la matrice et des inclusions,  that is, the selection of the matrix and the inclusions,

dont les propriétés et l'interaction déterminent les pro-  whose properties and interaction determine the pro-

priétés du système composite dans son ensemble.  properties of the composite system as a whole.

La sélection de la base (matrice) du système mé-  The selection of the base (matrix) of the mete

tallique est déterminée par des propriétés requises de ser-  size is determined by required properties of service

vice du matériau et par le niveau de ses propriétés (acier,  defect in the material and in the level of its properties (steel,

aluminium, cuivre, magnésium, nickel, etc).  aluminum, copper, magnesium, nickel, etc.).

La difficulté principale de mise en oeuvre de la  The main difficulty in implementing the

technologie permettant de produire des matériaux métal-  technology to produce metal materials-

liques de construction est l'injection de constituants dans la structure sous la forme de particules extrêmement fines de composés stables du point de vue thermodynamique et thermique dans la matrice, et dont la taille est comprise  construction is the injection of constituents into the structure in the form of extremely fine particles of thermodynamically and thermally stable compounds in the matrix, the size of which is understood

entre quelques nanomètres et quelques microns.  between a few nanometers and a few microns.

Dans la fabrication de matériaux métalliques com-  In the manufacture of metallic materials

posites naturels (par exemple des alliages complexes), le  natural posites (e.g. complex alloys), the

problème est résolu au moyen de la précipitation de parti-  problem is solved by means of party precipitation

cules (intermétalloides) à partir de solutions solides sur- saturées des constituants de l'alliage dans le métal de  cules (intermetalloids) from supersaturated solid solutions of the constituents of the alloy in the metal of

base, ceci étant produit au moyen de l'utilisation d'un re-  base, this being produced by the use of a re-

froidissement à vitesse élevée de masses fondues homogènes.  cooling at high speed of homogeneous melts.

La vitesse de refroidissement requise peut être obtenue  The required cooling rate can be obtained

pratiquement uniquement dans le cas de quantités relative-  practically only in the case of relative quantities-

ment faibles d'alliages fondus Dans la pratique, un degré  low levels of molten alloys In practice, a degree

élevé de refroidissement est obtenu au moyen d'une disper-  high cooling is obtained by means of a disper-

sion physique de la masse fondue suivie par un refroidisse-  physical mass of the melt followed by cooling

ment de fines gouttes de la masse fondue dans un milieu de refroidissement Ceci requiert des opérations onéreuses de  fine drops of the melt in a cooling medium This requires expensive

séchage, de dégazage et de tassement des particules (granu-  drying, degassing and packing of particles (granules

lés) pour obtenir des pastilles C'est pourquoi, la techno-  strips) to obtain pellets This is why, the techno-

logie de fabrication de nouveaux alliages métalliques au  production of new metal alloys in

moyen de la technique de pastillage n'a pas été très utili-  using the pelletizing technique has not been very useful

sée dans l'industrie.industry.

La difficulté d'introduire des particules extrê-  The difficulty of introducing extremely small particles

mement fines dans des masses fondues métalliques a deux causes Tout d'abord, en raison de l'absence de fluidité des particules extrêmement fines (d'une taille du millième de micron ou moins), le dosage des particules lors de leur injection dans la masse fondue est assez difficile ou même quelquefois impossible En second lieu, en raison de la présence d'oxygène adsorbé sur la surface des particules lors de leur venue en contact avec la masse fondue, les oxydes du métal de base se forment sur la surface, ce qui empêche le mouillage des particules par la masse fondue Ce problème se manifeste notamment pendant l'injection des  There are two causes of fine particles in metallic melts. First, due to the lack of fluidity of extremely fine particles (one thousandth of a micron in size or less), the dosage of the particles when injected into the Melt is quite difficult or even sometimes impossible Secondly, due to the presence of oxygen adsorbed on the surface of the particles when they come into contact with the melt, the oxides of the base metal are formed on the surface, which prevents the wetting of particles by the molten mass This problem manifests itself in particular during the injection of

particules dans les masses fondues de métaux ayant une ré-  particles in the molten masses of metals having a re-

activité élevée avec l'oxygène (aluminium, magnésium, etc) Le facteur indiqué précédemment empêche également la  high activity with oxygen (aluminum, magnesium, etc.) The factor indicated above also prevents

mise en oeuvre de techniques telles que la modification di-  implementation of techniques such as di-

recte des alliages par injection de particules -noyaux de cristallisation dans la masse fondue, alliage des masses fondues par injection de composants d'alliages sous la forme d'une poudre, utilisation de déchets à l'état de poudre de matériaux d'alliages (par exemple silicium) dans la fabrication d'alliages, en particulier ceux du système aluminium-silicium. Une des caractéristiques les plus importantes de la technologie proposée et des dispositifs pour sa mise en oeuvre est la possibilité d'injecter dans la masse fondue de fines particules des matériaux de charge (dans le cas de la fabrication de produits composites) ou de composants structurels (dans le cas de la fabrication d'alliages),  alloys by injection of particles - crystallization cores in the melt, alloys of the melts by injection of alloy components in the form of a powder, use of waste in the form of powder of alloy materials ( for example silicon) in the manufacture of alloys, in particular those of the aluminum-silicon system. One of the most important characteristics of the proposed technology and of the devices for its implementation is the possibility of injecting into the melt fine particles of filler materials (in the case of the manufacture of composite products) or of structural components. (in the case of the manufacture of alloys),

moyennant la formation de la structure d'alliage conformé-  by means of the formation of the conformal alloy structure

ment au schéma illustré sur la figure 3, annexée à la pré-  ment to the diagram illustrated in FIG. 3, appended to the pre-

sente demande.feel request.

On injecte des particules d'un matériau de charge désiré dans la matrice exempte des atomes du constituant (figure 3 a annexée à la présente demande) Lorsqu'il existe, dans le système, un équilibre entre le constituant structurel (Ax Py) et la solution du composant d'alliage P  Particles of a desired filler material are injected into the matrix free of the atoms of the constituent (FIG. 3 a annexed to the present application) When there is, in the system, a balance between the structural constituent (Ax Py) and the solution of the alloy component P

dans la matrice A, les particules incorporées dans la ma-  in the matrix A, the particles incorporated in the ma-

trice se dissolvent à la concentration de saturation à la température appropriée avec réduction de leurs dimensions, ce processus pouvant être hautement contrôlé et permettant la fabrication d'alliages ayant une structure avec alliage  dissolve at the saturation concentration at the appropriate temperature with reduction of their dimensions, this process being able to be highly controlled and allowing the manufacture of alloys having a structure with alloy

avec un constituant prédéterminé ayant une solubilité limi-  with a predetermined constituent having limited solubility

tée.tee.

Les étapes principales d'un procédé pour la fa-  The main steps of a process for the fa-

brication de matériaux composites moulés considérés sont décrites dans "Solidification, Structures and Properties of  brication of molded composite materials considered are described in "Solidification, Structures and Properties of

Cast Metal-Ceramic Particle Composites" Rohatgi P K, As-  Cast Metal-Ceramic Particle Composites "Rohatgi P K, As-

thana R;, Das S Inst Metal Rev, 1986 Vol 31, N 3 pp 15-139 et incluent: production de la masse fondue de base; répartition uniforme des particules solides dans une masse de métal fondu;  thana R ;, Das S Inst Metal Rev, 1986 Vol 31, N 3 pp 15-139 and include: production of the basic melt; uniform distribution of solid particles in a mass of molten metal;

cristallisation du matériau composite résul-  crystallization of the resulting composite material

tant. On a utilisé les procédés indiqués ci-après, dans l'art antérieur, pour injecter des particules extrêmement fines dans une masse fondue comme cela est décrit dans "Cast Aluminium-Graphite Particle Composites a Potential  so much. The methods indicated below have been used in the prior art to inject extremely fine particles into a melt as described in "Cast Aluminum-Graphite Particle Composites a Potential

Engineering Material" Rohatgi P K, Das S, Dan T K -  Engineering Material "Rohatgi P K, Das S, Dan T K -

J Inst Eng, Mars 1989 Vol 67, N 2 pp 77-83: agitation mécanique de la masse fondue et des particules ajoutées; pressage des pastilles mélangées à des métaux formant matrice à l'état de poudre et avec des particules de renforcement, suivi d'une insertion des particules dans  J Inst Eng, March 1989 Vol 67, N 2 pp 77-83: mechanical agitation of the melt and the added particles; pressing the pellets mixed with matrix metals in the powder state and with reinforcing particles, followed by insertion of the particles into

la masse fondue et d'une agitation mécanique de cette der-  the melt and mechanical agitation of the latter

nière; dispersion des particules dans la masse fondue  last; dispersion of particles in the melt

au moyen d'une irradiation avec des ultrasons.  by means of irradiation with ultrasound.

Les problèmes, que l'on rencontre dans la fabri-  The problems we encounter in manufacturing

cation de produits composites métalliques moulés, concer-  cation of molded metal composite products,

nent l'absence de mouillabilité ou une faible mouillabilité  lack of wettability or poor wettability

des particules de charge de renforcement avec la masse fon-  particles of reinforcing filler with the ground mass

due constituant la matrice, ainsi que la non-uniformité du  due constituting the matrix, as well as the non-uniformity of the

matériau moulé en raison de différences importantes de den-  molded material due to significant differences in den-

sité entre la matrice et le matériau de charge.  between the matrix and the filler material.

L'accroissement de la résistance mécanique de la liaison entre les particules de charge de renforcement et  The increase in the mechanical resistance of the bond between the reinforcing filler particles and

la matrice du métal de base est obtenu au moyen d'un cer-  the base metal matrix is obtained by means of a

tain nombre de techniques comme cela est décrit dans "Weta-  any number of techniques as described in "Weta-

bility of Graphite to Liquid Aluminium and the Effect of alloying Elements on It", Choh Takao, Kemmel Roland, Oki  bility of Graphite to Liquid Aluminum and the Effect of alloying Elements on It ", Choh Takao, Kemmel Roland, Oki

Takeo Z Metallklunde" 1987 Vol 78, N 4 pp 286-  Takeo Z Metallklunde "1987 Vol 78, N 4 pp 286-

290, c'est-à-dire: application de revêtement, mouillable par un  290, i.e.: coating application, wettable by a

métal, sur la surface des particules de charge de renforce-  metal, on the surface of the reinforcing filler particles

ment; introduction d'agents tensio-actifs dans la masse fondue du métal de base; accroissement de la température de la masse fondue. On connaît également un procédé pour fabriquer  is lying; introduction of surfactants into the melt of the base metal; increasing the temperature of the melt. There is also known a process for manufacturing

des produits composites (demande de brevet N 51-141960 dé-  composite products (patent application N 51-141960 de-

posée au Japon en date du 08 04 80 (NO 55-45955), publiée le 5.11 81), selon lequel on suggère d'utiliser comme charge, des billes microscopiques naturelles creuses d'un diamètre de 150 microns, suffisamment compatibles avec différents matériaux métalliques, ainsi que des poudres de graphite, du Ti B 2, du nitrure et de l'oxyde d'aluminium, du graphite lamellaire et à l'état de copeaux et du calcium métallique,  posed in Japan on 08 04 80 (NO 55-45955), published 5.11 81), according to which it is suggested to use as filler, hollow natural microscopic beads with a diameter of 150 microns, sufficiently compatible with different materials metallic, as well as graphite powders, Ti B 2, nitride and aluminum oxide, lamellar graphite and in the form of chips and metallic calcium,

qui sont ajoutés dans la masse fondue en une quantité com-  which are added to the melt in an amount

prise entre 0,05 et 5 % en poids afin de garantir une uni-  taken between 0.05 and 5% by weight to guarantee uniformity

formité des matériaux.formity of materials.

L'inconvénient principal de ce procédé réside  The main drawback of this process is

dans la nécessité d'introduire dans la masse fondue un élé-  in the need to introduce into the melt an element

ment (calcium), qui est soluble dans le métal de base li-  ment (calcium), which is soluble in the base metal li-

quide, mais pratiquement insoluble dans le cas d'une ma-  quide, but practically insoluble in the case of a ma-

trice solide et qui forme un composant eutectique cassant  solid and which forms a brittle eutectic component

avec la matrice Ceci conduit à une altération des proprié-  with the matrix This leads to an alteration of the properties

tés mécaniques de la matrice et du produit composite lui-  mechanical tees of the matrix and of the composite product itself

même En outre, l'utilisation, en tant que charge, de billes microscopiques creuses ayant les tailles indiquées ( 150 microns) ne contribuent pas à améliorer les valeurs  even In addition, the use, as a filler, of hollow microscopic beads having the indicated sizes (150 microns) does not contribute to improving the values

absolues des propriétés mécaniques et peut conduire unique-  absolute mechanical properties and can lead unique-

ment à une certaine amélioration de leurs valeurs relatives  lie to some improvement in their relative values

par unité de masse.per unit of mass.

L'art antérieur relatif à la présente invention  The prior art relating to the present invention

est le procédé de fabrication de matériaux composites (Met.  is the manufacturing process for composite materials (Met.

Trans, 1978, v 9 N 3, pp 383-388) qui utilise les métaux  Trans, 1978, v 9 N 3, pp 383-388) which uses metals

de base fondu Mg Al, Fe, Ni, Cr, Co dopés par des parti-  basic molten Mg Al, Fe, Ni, Cr, Co doped with particles

cules d'oxyde insoluble (A 1203, Be O, Ca O, Ce O 2, Ti O 2, Mg O, Th O 2, VO 2, Zr O 2), des carbures, des borures, des nitrures de Nb, Ta, Hf, Ti, Zr ayant des tailles comprises entre 0,01 et 10 microns Les particules sont injectées sous la  insoluble oxide cules (A 1203, Be O, Ca O, Ce O 2, Ti O 2, Mg O, Th O 2, VO 2, Zr O 2), carbides, borides, nitrides of Nb, Ta , Hf, Ti, Zr having sizes between 0.01 and 10 microns The particles are injected under the

forme de poudre ou de fibres minces Pour garantir la dis-  powder or thin fiber form To ensure the

tribution uniforme des particules dans la masse fondue, on les injecte dans un courant de gaz inerte préalablement chauffé (Ar,He) tout en agitant vigoureusement le métal de base Le pourcentage en volume des particules peut être compris entre 0,5 et 1 % De même, l'un des éléments qui améliorent l'activité de surface au niveau de l'interface  uniform distribution of the particles in the melt, they are injected into a stream of inert gas previously heated (Ar, He) while vigorously stirring the base metal The percentage by volume of the particles can be between 0.5 and 1% of even, one of the elements that improve surface activity at the interface

particule-masse fondue, est injecté dans le métal fondu.  particle-melt, is injected into the molten metal.

L'injection de tels métaux tensio-actifs (Mg, Si, Ti, Zr, V, Nb) garantit la formation d'un enveloppement, apte à être mouillé par le métal, sur les oxydes, ce qui améliore grandement la mouillabilité dans le système et fait qu'il n'existe aucune ségrégation dans la masse fondue pendant  The injection of such surface-active metals (Mg, Si, Ti, Zr, V, Nb) guarantees the formation of an envelope, suitable for being wetted by the metal, on the oxides, which greatly improves the wettability in the system and does that there is no segregation in the melt during

une période de 30 minutes.a period of 30 minutes.

Le procédé indiqué précédemment présente les in-  The process indicated above presents the in-

convénients suivants: 1) la composition chimique de la masse fondue de  following: 1) the chemical composition of the melt of

la matrice est limitée par la nécessité d'injecter des mé-  the matrix is limited by the need to inject

taux tensio-actifs, qui, dans un certain nombre de cas,  surfactant levels, which in a number of cases

peuvent conduire à une perturbation des propriétés techno-  can lead to a disturbance in the technical properties

logiques et mécaniques du matériau composite résultant;  logic and mechanics of the resulting composite material;

2) l'absence d'agitation au cours de la solidifi-  2) the absence of agitation during the solidification

cation favorise, en particulier dans le cas d'un long temps  cation promotes, especially in the case of a long time

de solidification, la formation de zones ségrégées et stra-  solidification, the formation of segregated and strategic zones

tifiées, et par conséquent la qualité du matériau composite résultant s'en trouve réduite; 3) l'insolubilité des particules de renforcement exclut la possibilité d'utiliser ce procédé pour fabriquer  tified, and therefore the quality of the resulting composite material is reduced; 3) the insolubility of the reinforcing particles excludes the possibility of using this process to manufacture

des matériaux, dont la matrice soit renforcée avec des par-  materials, the matrix of which is reinforced with par-

ticules extrêmement fines de ces éléments ou de leurs com-  extremely fine particles of these elements or their components

posés, qui sont des agents traditionnels de renforcement  posed, which are traditional reinforcing agents

dans la fabrication de matériaux, en raison de la cristal-  in the manufacture of materials, due to the crystal-

lisation des joints du métal de base avec des additifs  bonding of base metal joints with additives

d'alliage et un travail thermomécanique ultérieur.  of alloy and subsequent thermomechanical work.

Un but de la présente invention consiste à amé- liorer la qualité des matériaux composites au moyen d'un  An object of the present invention is to improve the quality of composite materials by means of a

accroissement de l'uniformité de la dispersion des parti-  increased uniformity of dispersion of parties

cules de charge de renforcement et la solidité de leur ad-  reinforcement load cells and the strength of their ad-

hérence à la matrice formée du métal de base, et l'aptitude à produire un groupe expansé du matériau composite grâce à l'utilisation d'une gamme étendue de particules céramiques,  inheritance in the matrix formed of the base metal, and the ability to produce an expanded group of the composite material through the use of a wide range of ceramic particles,

de métaux et de produits intermétalliques incluant des car-  of metals and intermetallic products including

bures, des nitrures, des borures, des oxydes, du graphite  bures, nitrides, borides, oxides, graphite

et des verres.and glasses.

Le but indiqué précédemment et d'autres buts sont  The previously stated goal and others are

atteints grâce au procédé pour fabriquer des matériaux com-  achieved through the process of making materials

posites, caractérisé en ce qu'il inclut les étapes consis-  posites, characterized in that it includes the stages consis-

tant à entraîner des particules d'additifs solides finement  both to entrain particles of solid additives finely

divisés, par exemple d'une céramique, d'un métal, d'un pro-  divided, for example from a ceramic, a metal, a pro-

duit intermétallique incluant des oxydes, des borures, des carbures, des nitrures, du graphite, des verres dans un gaz  intermetallic compound including oxides, borides, carbides, nitrides, graphite, glasses in a gas

inerte et ioniser le gaz inerte d'entraînement pour chauf-  inert and ionize the inert drive gas for heating

fer les particules solides à une température élevée infé-  iron the solid particles at a lower elevated temperature

rieure à la température à laquelle les particules devien-  lower than the temperature at which the particles become

nent non solides en raison d'une fusion, d'une sublimation  are not solid due to fusion, sublimation

ou d'une dissociation, mais supérieure à environ la demi-  or dissociation, but greater than about half

valeur d'une telle température, et injecter un courant du  value of such a temperature, and inject a current from the

gaz d'entraînement ionisé et des particules solides chauf-  ionized entrainment gas and heated solid particles

fées et entraînées, dans une masse de métal fondu, tout en maintenant un mouvement d'agitation dans la masse du métal fondu, suffisant pour favoriser et maintenir la dispersion des particules ajoutées pour qu'elles se solidifient sous  fairies and entrained, in a mass of molten metal, while maintaining a movement of agitation in the mass of the molten metal, sufficient to promote and maintain the dispersion of the particles added so that they solidify under

la forme d'une masse composite, tout en maintenant un mou-  the shape of a composite mass, while maintaining a

vement d'agitation dans le métal fondu contenant des parti-  agitation in the molten metal containing particles

cules solides, jusqu'à ce que sa solidification soit com-  solid cules, until its solidification is com-

piète.devotion.

D'autres caractéristiques et avantages de la pré-  Other features and advantages of the pre-

sente invention ressortiront de la description donnée ci-  sente invention will emerge from the description given below

après prise en référence aux dessins annexés, sur les-  after reference to the accompanying drawings, on the-

quels:which:

les figures 1, 4 et 5 représentent des disposi-  Figures 1, 4 and 5 show arrangements

tifs pour la mise en oeuvre de différentes formes de réali-  for the implementation of different forms of reali-

sation de l'invention; et la figure 2 ( 2 a,b,c,d) et la figure 3 ( 3 a, b, c,d), dont il a déjà été fait mention, représentent des  sation of the invention; and Figure 2 (2 a, b, c, d) and Figure 3 (3 a, b, c, d), which have already been mentioned, represent

conditions métallurgiques apparaissant au cours de la for-  metallurgical conditions appearing during the formation

mation d'un alliage.mation of an alloy.

Dans la mise en oeuvre de la présente invention, la masse fondue du métal de base peut être de l'aluminium, du fer, du cuivre, du magnésium, du nickel, du cobalt, du chrome Des métaux de base appropriés sont des alliages des métaux mentionnés précédemment, dans lesquels ils forment l'élément constitutif prépondérant, comme par exemple de l'aluminium contenant jusqu'à 40 % en poids de manganèse, et des aciers, et des matériaux tels que la fonte et la  In the practice of the present invention, the melt of the base metal can be aluminum, iron, copper, magnesium, nickel, cobalt, chromium. Suitable base metals are alloys of previously mentioned metals, in which they form the predominant constituent element, such as for example aluminum containing up to 40% by weight of manganese, and steels, and materials such as cast iron and

fonte modulaire De même il convient d'utiliser comme mé-  modular cast iron Similarly, it should be used as a

taux de base, le cuivre, le nickel, le titane et des al-  base rates, copper, nickel, titanium and al-

liages de ces métaux.bonding of these metals.

Les particules d'addition formées par la charge de renforcement sont très fines et possèdent une taille moyenne comprise entre 1 et 100 microns Les particules peuvent être des particules de métaux et ne forment pas de composés chimiques avec les éléments de la matrice, comme par exemple Si dans Al; des produits intermétalliques tels que: Ti A 13, Zr A 13, Fe Ai 3, Fe 2 Al 5, Cr A 17, Cr A 13, Ni Ai 3, Co 2 A 19, Sc A 13; des carbures tels que: Si C, Ti C, WC, Nb C, Fe 3 C; des nitrures tels que Ti N, Si 3 N 4, Zr N; des borures tels que Ti B 2, Al B 2; des oxydes tels que: Zr O 2, A 1203, Ti C 2, B 203; et également d'autres matériaux céramiques tels  The addition particles formed by the reinforcing filler are very fine and have an average size of between 1 and 100 microns. The particles can be particles of metals and do not form chemical compounds with the elements of the matrix, such as for example. If in Al; intermetallic products such as: Ti A 13, Zr A 13, Fe Ai 3, Fe 2 Al 5, Cr A 17, Cr A 13, Ni Ai 3, Co 2 A 19, Sc A 13; carbides such as: Si C, Ti C, WC, Nb C, Fe 3 C; nitrides such as Ti N, Si 3 N 4, Zr N; borides such as Ti B 2, Al B 2; oxides such as: Zr O 2, A 1203, Ti C 2, B 203; and also other ceramic materials such

que le saphir, des verres, du graphite et des carboni-  that sapphire, glasses, graphite and carboni-

trures On peut utiliser d'autres matériaux particulaires utilisés pour renforcer la dispersion de métaux pourvu  Other particulate materials used to strengthen the dispersion of metals provided

qu'ils conservent une stabilité thermodynamique satisfai-  that they maintain a satisfactory thermodynamic stability

sante au cours des étapes du présent procédé.  health during the stages of the present process.

Les gaz inertes d'entraînement utilisés dans le cadre de la présente invention sont de préférence de l'argon ou de l'hélium, bien qu'on puisse utiliser d'autres  The inert entraining gases used in the context of the present invention are preferably argon or helium, although other means may be used.

gaz inertes Le gaz inerte est ionisé et les particules en-  inert gases The inert gas is ionized and the particles

traînées sont préalablement chauffées dans le gaz ionisé  trails are previously heated in ionized gas

avant d'être injectées dans la masse fondue, à une tempéra-  before being injected into the melt, at a temperature

ture élevée inférieure à celle à laquelle les particules fondent ou se subliment ou se dissocient, c'est-à-dire à une valeur égale à environ 0, 9 fois le point de fusion, la  high ture lower than that at which the particles melt or sublime or dissociate, i.e. at a value equal to about 0.9 times the melting point, the

température de sublimation ou la température de dissocia-  sublimation temperature or dissociation temperature

tion, selon le cas A une température supérieure, les par-  tion, as the case may be At a higher temperature, the

ticules s'agglomèrent pour produire des particules d'une taille désirable dans la masse fondue ou bien deviennent des particules d'une composition autre que celle recherchée ou bien il se produit une réduction substantielle de la quantité désirée de particules dans la masse fondue Pour des températures des particules inférieures à environ 0,5 fois le point de fusion (la température de sublimation ou la température de dissociation), il n'apparaît, dans le  the particles aggregate to produce particles of a desirable size in the melt, either become particles of a composition other than that desired, or there is a substantial reduction in the desired amount of particles in the melt. particle temperatures below about 0.5 times the melting point (the sublimation temperature or the dissociation temperature), it does not appear in the

produit composite résultant, aucun accroissement de la ré-  resulting composite product, no increase in

sistance mécanique, de la dureté et de l'uniformité struc-  mechanical strength, hardness and structural uniformity

turelle, de l'uniformité des particules dispersées et de l'homogénéité.  turelle, uniformity of dispersed particles and homogeneity.

La gamme de températures pour le chauffage préa-  The temperature range for pre-heating

lable des particules a été déterminée expérimentalement sur la base de l'exigence de l'obtention d'un degré nécessaire  the particle lable has been determined experimentally on the basis of the requirement of obtaining a necessary degree

et suffisant d'activation pour une action entre phase ga-  and sufficient activation for an action between phase ga-

rantissant une liaison solide entre les particules et le métal de base, en raison du retrait de l'oxygène adsorbé à  rantant a solid bond between the particles and the base metal, due to the withdrawal of the oxygen adsorbed to

partir de la surface des particules, au cours d'une corro-  from the surface of the particles, during a corro-

sion ionique et d'une rupture dans les particules dans le  ion ion and a break in the particles in the

courant de base de la surface du métal fondu.  base current from the surface of the molten metal.

La détermination de la gamme appropriée de tempé-  Determining the appropriate temperature range

ratures applicable à un matériau particulaires particulier peut être déterminée à partir des données de température publiées dans des manuels ou analogues, et de l'utilisation de dispositifs pyrométriques par exemple commercialisés par  erasures applicable to a particular particulate material can be determined from temperature data published in manuals or the like, and from the use of pyrometric devices, for example sold by

Agema avec une précision de 10 C Cependant, il est fré-  Agema with an accuracy of 10 C However, it is frequently

quemment plus approprié, en particulier lorsqu'on utilise des particules par exemple de produits intermétalliques ou  more suitable, especially when using particles such as intermetallic products or

autres et lorsque les données publiées ne sont pas dispo-  others and when the published data are not available

nibles de façon adéquate, d'établir des conditions de base.  adequately, establish basic conditions.

Par exemple, avant de fabriquer les produits composites, on exécute un cycle d'essai avec le dispositif d'ionisation du  For example, before manufacturing the composite products, a test cycle is carried out with the ionization device of the

gaz devant être utilisé pour l'étape de chauffage préa-  gas to be used for the pre-heating stage

lable, pour un chargement particulier des particules, et le courant de gaz, et le temps de séjour des particules dans le gaz ionisé est accru à la valeur précisément requise pour faire fondre (volatiliser ou dissocier) la particule, on observe la particule et on réduit ensuite légèrement le temps de séjour pour éviter une fusion etc Ces conditions de traitement fournissent alors la température égale à 0,9  lable, for a particular loading of the particles, and the gas stream, and the residence time of the particles in the ionized gas is increased to the value precisely required to melt (volatilize or dissociate) the particle, the particle is observed and then slightly reduces the residence time to avoid melting etc. These treatment conditions then provide the temperature equal to 0.9

fois le point de fusion Pour un temps de séjour égal à en-  times the melting point For a residence time equal to

viron à la moitié du temps de séjour, pour lequel la fusion de la particule se produit, correspond à 0,5 fois le point  about half of the residence time, for which the particle melting occurs, corresponds to 0.5 times the point

de fusion On peut déterminer de façon similaire les inter-  We can similarly determine the inter-

valles empiriques en réglant le courant de gaz et le char-  empirical values by adjusting the gas flow and the char-

gement de particules dans le gaz sur la base de concepts  management of particles in the gas based on concepts

fondamentaux bien connus dans la technique.  fundamentals well known in the art.

* Un choix de matériaux particulaires particulière-* A particular choice of particulate materials-

ment efficaces, destinés à être utilisés dans la présente invention, est recensé dans le tableau A indiqué ci-après, avec les gammes de températures et on a également indiqué des compositions de métaux de base prises à titre  ment effective for use in the present invention is listed in Table A indicated below, with the temperature ranges and also indicated base metal compositions taken as

d'exemples.examples.

TABLEAU ATABLE A

Particule Taille des Additif, Masse fondue (composition) particules gamme de tem de base microns pératures C Si C 5-50 1100-2000 Al, Alliages de Ai A 1-4 %Cu-1,5 %Mg 0, 5 %Mn, Fe Ti A 13 1-10 670-1200 Al, Alliages de Al Al-4 %Cu-1,5 % Mg Ti B 2 5-10 1400-2500 Al,alliages de base de Al Si 3 N 4 1-5 950-1710 Cu,Ni Graphite 5-50 1800-3240 Al-12 % Si  Particle Size of Additive, Melt (composition) particles range of basic tem microns peratures C Si C 5-50 1100-2000 Al, Alloys of Ai A 1-4% Cu-1.5% Mg 0, 5% Mn, Fe Ti A 13 1-10 670-1200 Al, Alloys of Al Al-4% Cu-1.5% Mg Ti B 2 5-10 1400-2500 Al, base alloys of Al Si 3 N 4 1-5 950 -1710 Cu, Ni Graphite 5-50 1800-3240 Al-12% Si

Conformément à la présente invention, on peut in-  In accordance with the present invention, it is possible to in-

corporer environ 0,5 % en poids et jusqu'à environ 25 % en poids d'un matériau de charge dans un bain de métal de base fondu et dans le matériau particulaire, et on détermine la quantité ajoutée sur la base de concepts connus dans la technique pour obtenir une amélioration ou une combinaison  body about 0.5% by weight and up to about 25% by weight of a filler material in a bath of molten base metal and in the particulate material, and the amount added is determined based on concepts known in the art. the technique for obtaining an improvement or a combination

particulière des propriétés mécaniques, par exemple la du-  particular mechanical properties, for example the

reté, la résistance mécanique, la ductilité, l'élasticité.  reté, mechanical strength, ductility, elasticity.

Le tableau B reproduit ci-après indique des contenus en particules à titre d'exemples et des matériaux de base et fournit une indication des propriétés mécaniques améliorées.  Table B reproduced below indicates exemplary particle contents and base materials and provides an indication of the improved mechanical properties.

TABLEAU BTABLE B

Particule Quantité Métal de Propriété (composition) % en poids base(com améliorée position) 1 Sic 10 Al Rm= 200 M Pa,E= 120 KN  Particle Quantity Metal of Property (composition)% by weight base (improved com position) 1 Sic 10 Al Rm = 200 M Pa, E = 120 KN

MM 2MM 2

K 1K 1

___ = 9___ = 9

K 2 2 Zr Al 3 +Cr A 13 1 + 1 Al Ro 2 = 0,99 Rm Ti A 13 15 Al Si = 300 s 3 avec Rm résistance temporaire à la traction RO,2 limite apparente d'élasticité, E module d'élasticité, K coefficient d'usure linéaire, S densité spécifique des particules dans la matrice, 1,2,3 indices applicables à un matériau composite à base  K 2 2 Zr Al 3 + Cr A 13 1 + 1 Al Ro 2 = 0.99 Rm Ti A 13 15 Al Si = 300 s 3 with Rm temporary tensile strength RO, 2 apparent elastic limit, E modulus d elasticity, K linear wear coefficient, S specific density of particles in the matrix, 1,2,3 indices applicable to a composite material based

d'aluminium, aluminium et Al-10 % Ti.  aluminum, aluminum and Al-10% Ti.

Dans la mise en oeuvre pratique de la présente invention, il est important que le métal de base fondu soit agit physiquement, par exemple en étant soumis en continu à une force d'agitation dès le début de l'introduction des  In the practical implementation of the present invention, it is important that the molten base metal is physically active, for example by being continuously subjected to a stirring force from the start of the introduction of the

particules solides, jusqu'à ce que le moulage et la solidi-  solid particles, until the molding and solidi-

fication du métal coulé soient complets Initialement, la masse fondue de base est agitée physiquement, c'est-à-dire qu'elle est située dans un récipient du type creuset et qu'une force d'agitation est appliquée de façon appropriée de préférence au bain du métal de base à l'aide de moyens magnétiques sans contact, comme cela est connu dans la technique A ce stade du processus, on peut également  fication of the cast metal are complete Initially, the base melt is physically agitated, i.e. it is located in a crucible-type container and preferably a stirring force is applied appropriately bathing the base metal using non-contact magnetic means, as is known in the art At this stage of the process, one can also

mettre en oeuvre une agitation mécanique utilisant des ro-  implement mechanical agitation using ro-

tors de type connu Le degré d'agitation doit être suffi-  torsion of known type The degree of agitation must be sufficient

samment intense, c'est-à-dire qu'on doit avoir une rotation continue observable du bain, pour garantir une dispersion uniforme des particules d'additif, et on peut prélever des échantillons d'essai à des intervalles pour déterminer cette dispersion Lorsque la masse fondue du métal de base contenant les particules est prête pour être moulée, on transfère le matériau directement dans un moule approprié et on maintient l'agitation physique du matériau fondu dans le moule, de façon appropriée au moyen de vibrations, par exemple au moyen d'une énergie ultrasonore appliquée à l'extérieur du moule et provoquant des vibrations dans le métal fondu jusqu'à ce que la totalité du métal dans le moule se soit solidifiée L'application d'ultrasons pour  sufficiently intense, that is to say there must be a continuous observable rotation of the bath, to guarantee a uniform dispersion of the additive particles, and test samples can be taken at intervals to determine this dispersion When the melt of the base metal containing the particles is ready to be molded, the material is transferred directly into a suitable mold and physical agitation of the molten material in the mold is maintained, suitably by means of vibrations, for example at using ultrasonic energy applied to the outside of the mold and causing vibration in the molten metal until all of the metal in the mold has solidified The application of ultrasound to

obtenir une agitation physique doit être suffisamment in-  getting physical restlessness must be sufficiently

tense pour maintenir l'uniformité obtenue dans le creuset,  tense to maintain the uniformity obtained in the crucible,

mais ne doit pas conduire à un déplacement visible impor-  but must not lead to significant visible displacement

tant de la masse de métal fondu.so much of the mass of molten metal.

Dans la mise en oeuvre pratique de la présente invention, on injecte le courant de gaz inerte ionisé, dans lequel sont entraînées des particules solides, dans le bain  In the practical implementation of the present invention, the stream of ionized inert gas, in which solid particles are entrained, is injected into the bath.

du métal de base, de sorte que les particules solides pénè-  base metal, so that solid particles penetrate

trent dans le bain à une profondeur d'au moins 5 cm, par  trent in the bath to a depth of at least 5 cm, by

exemple sur environ 10 % de la profondeur du bain. L'agitation continue au cours du changement de volume de la phase liquide  example over about 10% of the depth of the bath. Agitation continues during the change in volume of the liquid phase

de 100 % à O %, c'est-à-dire la solification complète, est une condition préalable de la présente invention pour garantir une distribution uniforme du matériau de renforcement dans le volume de la matrice, qui est permis par les étapes précédentes du processus, et une amélioration de la mouillabilité au niveau de l'interface "particule-masse fondue" L'absence d'agitation à un stade quelconque de l'état liquide-solide du matériau  from 100% to 0%, i.e. complete solification, is a prerequisite of the present invention to guarantee a uniform distribution of the reinforcing material in the volume of the matrix, which is allowed by the preceding stages of the process, and improved wettability at the "particle-melt" interface The absence of agitation at any stage of the liquid-solid state of the material

composite peut conduire à un affaiblissement du contact su-  composite can lead to a weakening of the contact

perficiel entre la matrice du métal de base et les parti-  between the matrix of the base metal and the parts

cules, et à la formation indésirable de stratifications, de ségrégations et d'hétérogénéités de la composition chimique  cules, and to the undesirable formation of stratifications, segregations and heterogeneities of the chemical composition

et structurelle.and structural.

La stabilité thermodynamique des particules dans la masse fondue de la matrice empêche leur action chimique  The thermodynamic stability of the particles in the melt of the matrix prevents their chemical action

avec le métal de base et la formation de composés indési-  with the base metal and the formation of undesirable compounds

rables ayant des tailles et formes incontrôlées, ce qui ga-  rables with uncontrolled sizes and shapes, which

rantit, contrairement à la technologie de l'art antérieur,  rantit, unlike the technology of the prior art,

la formation d'alliages renforcés par des particules extrê-  the formation of alloys reinforced by extremely small particles

mement fines, grâce à la fusion du métal de base, suivie par la combinaison d'une cristallisation et d'un traitement thermique, et la fabrication de matériaux composites du type "métal-phase intermétallique (métal)", dans lesquels la quantité, les tailles et les formes des phases de  fine, thanks to the fusion of the base metal, followed by the combination of crystallization and heat treatment, and the manufacture of composite materials of the "metal-intermetallic phase (metal)" type, in which the quantity, the sizes and shapes of the phases of

renforcement ont des valeurs préréglées.  reinforcement have preset values.

En référence à la figure 1, un creuset 10 réalisé de façon appropriée en graphite contient un bain de métal fondu 1 formé du métal de la matrice, par exemple de  With reference to FIG. 1, a crucible 10 suitably made of graphite contains a bath of molten metal 1 formed from the metal of the matrix, for example of

l'aluminium, qui est agité au moyen d'un inducteur magné-  aluminum, which is stirred by means of a magnetic inductor

tique classique 4 servant à agiter physiquement le bain mé-  classic tick 4 used to physically stir the metal bath

tallique 1, de préférence dans le mouvement de rotation in-  size 1, preferably in the rotational movement

tense illustré sur la figure 1 Le creuset 10 comporte un couvercle protecteur 15, dans lequel est installée une chambre d'ionisation 2 ayant une longueur accrue Le gaz inerte, par exemple de l'argon, est introduit d'une manière pouvant être commandée à partir de canalisations 8 dans une chambre d'ionisation 2, et le gaz est ionisé de manière à produire un arc de plasma selon des techniques connues, et  tense illustrated in Figure 1 The crucible 10 has a protective cover 15, in which is installed an ionization chamber 2 having an increased length The inert gas, for example argon, is introduced in a manner which can be controlled at from pipes 8 in an ionization chamber 2, and the gas is ionized so as to produce a plasma arc according to known techniques, and

il apparaît, dans la chambre d'ionisation 2, des tempéra-  in the ionization chamber 2, temperatures appear

tures très élevées comprises entre 8000 C et 20 000 C Un  very high tures between 8000 C and 20 000 C Un

matériau de charge finement divisé est retenu dans la tré-  finely divided filler material is retained in the

mie 3 avec des moyens de dosage (non représentés) servant à mesurer le poids du matériau de charge finement divisé, qui est introduit par l'intermédiaire du conduit 16 dans la chambre d'ionisation 2 Les particules de charge pénétrant dans la chambre d'ionisation 2 sont rapidement chauffées à une température élevée inférieure à celle à laquelle se produit la fusion des particules, par exemple entre 0,5 et  crumb 3 with metering means (not shown) used to measure the weight of the finely divided filler material, which is introduced via the conduit 16 into the ionization chamber 2 The filler particles penetrating into the ionization 2 are rapidly heated to an elevated temperature lower than that at which the melting of the particles occurs, for example between 0.5 and

0,9 fois la température du point de fusion des particules.  0.9 times the temperature of the melting point of the particles.

Les particules ainsi chauffées et activées, qui sont en-  The particles thus heated and activated, which are

traînées dans un courant de gaz inerte ionisé 25, sont in-  streaks in a stream of ionized inert gas 25, are in-

troduites dans le bain fondu 1 par l'injection du gaz inerte et sa pénétration au-dessous de la surface du bain  produced in the molten bath 1 by the injection of the inert gas and its penetration below the surface of the bath

métallique L'agitation physique continue du bain métal-  metallic Continuous physical agitation of the metal bath

lique 1 par l'inducteur magnétique 4 établit une dispersion uniforme des particules de la charge solide activée et chauffée La température du bain métallique est mesurée par exemple au moyen de thermocouples (non représentés), ce qui permet de s'assurer que la température est inférieure à celle à laquelle il se produit une fusion ou décomposition indésirable des particules de charge L'uniformité de la  lique 1 by the magnetic inductor 4 establishes a uniform dispersion of the particles of the activated and heated solid charge The temperature of the metal bath is measured for example by means of thermocouples (not shown), which makes it possible to ensure that the temperature is less than that at which undesirable melting or decomposition of the filler particles takes place The uniformity of the

dispersion des particules de charge dans le bain est éta-  dispersion of the filler particles in the bath is

blie au moyen de l'analyse d'échantillons prélevés du bain à des intervalles appropriés Lorsque la quantité désirée  blie by means of the analysis of samples taken from the bath at appropriate intervals When the desired quantity

prédéterminée des particules de charge solides a été intro-  predetermined solid charge particles has been intro-

duite dans le bain de métal fondu, on ouvre le bouchon 5 situé à la base du creuset 10, et le métal fondu contenant les particules solides d'additifs O est introduit dans le  taken from the molten metal bath, the cap 5 located at the base of the crucible 10 is opened, and the molten metal containing the solid particles of additives O is introduced into the

moule 6, réalisé de façon appropriée par exemple en acier.  mold 6, made appropriately for example from steel.

Le métal fondu est amené à se solidifier dans le moule et entoure les particules solides de charge uniformément dispersées Pour être certain que les particules solides de charge restent uniformément dispersées dans la phase de métal fondu au cours de la progression de la solification, un transducteur à ultrasons 7 est accouplé au moule 5 de sorte que le métal fondu situé dans le moule est agité physiquement par des vibrations ultrasonores jusqu'à ce que  The molten metal is caused to solidify in the mold and surrounds the solid particles of uniformly dispersed filler To be certain that the solid particles of filler remain uniformly dispersed in the molten metal phase during the progression of the solification, a transducer with ultrasonic 7 is coupled to the mold 5 so that the molten metal located in the mold is physically agitated by ultrasonic vibrations until

la totalité de la phase fondue soit passée à l'état solide.  the entire molten phase has passed to the solid state.

La figure 4 (a) représente le creuset de la figure  Figure 4 (a) shows the crucible of Figure

1 équipé d'un conduit 20 destiné à introduire un agent ré-  1 fitted with a conduit 20 intended to introduce a reducing agent

actif dans la chambre d'ionisation 2 ' avec une vitesse ac-  active in the ionization chamber 2 'with an accelerated speed

crue du gaz ionisé indiqué en 25 de manière à avoir une pé-  flood of the ionized gas indicated at 25 so as to have a

nétration plus profonde de l'additif dans le bain métal-  deeper absorption of the additive in the metal bath

lique La figure 4 (B) représente le creuset de la figure  Figure 4 (B) shows the crucible in Figure

4 (A), dans lequel le gaz ionisé et l'additif sont intro-  4 (A), in which the ionized gas and the additive are introduced

duits à la partie inférieure du creuset Le gaz inerte forme des bulles 30 qui éclatent et sont dispersées sous l'action d'un transducteur à ultrasons 12 en contact avec la partie supérieure du bain métallique au niveau de sa surface. La figure 5 représente le creuset de la figure 4 (B) équipé du transducteur à ultrasons 12, l'injection du  due to the lower part of the crucible The inert gas forms bubbles 30 which burst and are dispersed under the action of an ultrasonic transducer 12 in contact with the upper part of the metal bath at its surface. FIG. 5 represents the crucible of FIG. 4 (B) equipped with the ultrasonic transducer 12, the injection of the

gaz ionisé 25 étant décalée par rapport à l'alignement cen-  ionized gas 25 being offset from the center alignment

tral de la figure 4 (B) de manière à obtenir le mouvement hélicoïdal ascendant représenté des bulles 30 contenant des particules.  tral of Figure 4 (B) so as to obtain the upward helical movement shown bubbles 30 containing particles.

EXEMPLEEXAMPLE

Pour tester le procédé selon l'invention, on a utilisé des métaux non alliés, l'aluminium et le fer, ainsi qu'un alliage à base d'aluminium, à savoir 4 % Cu, 1,5 % Mg,  To test the process according to the invention, unalloyed metals, aluminum and iron were used, as well as an aluminum-based alloy, namely 4% Cu, 1.5% Mg,

0,5 % Mn également connu sous la dénomination D 16 On a uti-  0.5% Mn also known under the name D 16 We used

lisé ces matériaux séparément en tant que masse fondue de  read these materials separately as a melt of

base pour produire différents matériaux composites Les ma-  basis for producing different composite materials The ma-

tériaux de-renforcement utilisés au départ étaient du car-  reinforcement materials used initially were

bure de silicium en poudre, taille 5-50 microns, de l'alu-  powdered silicon bure, size 5-50 microns, aluminum

miniure de titane Ti A 13 avec des particules d'une taille de 1-10 microns, et également de la poudre de titane avec des  titanium miniure Ti A 13 with particles with a size of 1-10 microns, and also titanium powder with

particules d'une taille de 10-100 microns.  particles with a size of 10-100 microns.

On a exécuté des essais pour produire un matériau composite dans l'unité pilote représentée schématiquement sur la figure 1 Le creuset était réalisé en graphite et  Tests were carried out to produce a composite material in the pilot unit shown diagrammatically in FIG. 1 The crucible was made of graphite and

contenait une masse fondue 1 formant matrice, qui était in-  contained a melt 1 forming a matrix, which was in-

jectée avec un courant de gaz argon ionisé qui entraînait des particules de renforcement préalablement chauffées à une température prédéterminée à l'aide d'un dispositif  jetted with a stream of ionized argon gas which entrained reinforcing particles previously heated to a predetermined temperature using a device

classique d'ionisation du type plasmatron 2 équipé du dis-  classic ionization type plasmatron 2 equipped with the dis-

positif de fusion 3 pour obtenir un débit prédéterminé de  positive fusion 3 to obtain a predetermined flow of

circulation de la poudre dans le dispositif d'ionisation.  circulation of the powder in the ionization device.

On a modifié la température des particules Tp et on l'a contrôlée en détectant la variation du contenu net de la  The temperature of the Tp particles was modified and it was checked by detecting the variation in the net content of the

masse fondue de base avant et après l'injection de parti-  basic melt before and after the injection of parti-

cules de poudre On a calculé Tp conformément à la for-  powder particles Tp was calculated in accordance with the

mule: Cm Mm Tm ( 1 + KN) Tp = ( 1 à avec Cp Mp e 0 température de la masse fondue après injection des additifs, 'C;  mule: Cm Mm Tm (1 + KN) Tp = (1 to with Cp Mp e 0 temperature of the melt after injection of the additives, 'C;

Tm température de la matrice avant l'injection des addi-  Tm matrix temperature before injection of additives

tifs, OC.tifs, OC.

Cm valeur spécifique du métal formant la matrice, Mm masse métallique, Kg, C chaleur spécifique des particules, Mm Masse des particules, kg, Kn facteur sans dimension prenant en compte des effets  Cm specific value of the metal forming the matrix, Mm metallic mass, Kg, C specific heat of the particles, Mm Mass of the particles, kg, Kn dimensionless factor taking into account the effects

thermiques lors du refroidissement par air de la sur-  thermal during air cooling of the over-

face de la masse fondue pendant le réchauffage lors  face of the melt during reheating during

du traitement par un courant de gaz ionisé sans in-  treatment with a stream of ionized gas without

jection de particules, Kn = 0,05-0,06 pour 5 kg de métal fondu et un débit de gaz argon ionisé de  particle junction, Kn = 0.05-0.06 for 5 kg of molten metal and a flow of ionized argon gas of

0,1 m 3/mn.0.1 m 3 / min.

On a réalisé l'agitation du mélange au cours du moulage avec injection d'additifs au moyen de l'inducteur magnétique 4 Après injection de quantités prédéterminées d'additifs solides, on a retiré le bouchon ( 5) du creuset et on a introduit le mélange liquide-solide dans le trou au niveau de la partie inférieure du creuset pour remplir un moule réalisé en acier On a utilisé le moule en acier ( 6) possédant un diamètree de 50 mm et on a agité le mélange métal fondu-particules solides en utilisant un générateur à ultrasons 7 jusqu'à ce que le contenu du moule soit solidifié On a extrudé à chaud la masse moulée solide obtenue de 2,5 kg On a déterminé le contrôle de qualité du matériau composite résultant sur la base de paramètres suivants uniformité chimique et structurelle, taille des particules de renforcement,  The mixture was stirred during molding with injection of additives by means of the magnetic inductor 4 After injection of predetermined quantities of solid additives, the plug (5) was removed from the crucible and the liquid-solid mixture in the hole at the bottom of the crucible to fill a mold made of steel The steel mold (6) with a diameter of 50 mm was used and the mixture of molten metal and solid particles was stirred using an ultrasonic generator 7 until the contents of the mold are solidified The solid molded mass obtained was 2.5 kg hot extruded The quality control of the resulting composite material was determined on the basis of the following parameters uniformity chemical and structural, size of the reinforcing particles,

résistance mécanique du matériau composite.  mechanical resistance of the composite material.

On a évalué l'hétérogénéité chimique du matériau composite en modifiant la teneur en constituants formés des  The chemical heterogeneity of the composite material was evaluated by modifying the content of constituents formed

particules de renforcement dans différentes sections trans-  reinforcing particles in different cross sections

versales de la pièce moulée, en travers de la direction de coulée, au moyen de la détermination du facteur d'hétérogénéité chimique K Cmax Cmin Kc = 1 n 1 Ck n k= 1 avec Ck teneur en constituants formés des particules de renforcement dans la section transversale de la pièce moulée, % en poids n nombre de sections transversales analysées; Cmax, Cmin teneurs maximale et minimale des constituants formés des particules de renforcement dans les  versals of the molded part, across the direction of casting, by means of the determination of the chemical heterogeneity factor K Cmax Cmin Kc = 1 n 1 Ck nk = 1 with Ck content of constituents formed of reinforcing particles in the section cross-section of the molded part,% by weight n number of cross-sections analyzed; Cmax, Cmin maximum and minimum contents of the constituents formed of the reinforcement particles in the

sections transversales, % en poids.cross sections,% by weight.

On a déterminé l'hétérogénéité structurelle du matériau composite en modifiant les tailles moyennes des particules de renforcement, à l'aide du facteur Kave Kav = -max din 1 n X di n i= 1 avec  The structural heterogeneity of the composite material was determined by modifying the average sizes of the reinforcing particles, using the factor Kave Kav = -max din 1 n X di n i = 1 with

di taille moyenne de la i-ème particule, en mi-  di mean size of the i-th particle, in mid

crons; dmaxi dmin tailles maximale et minimale des particules analysées,  crons; dmaxi dmin maximum and minimum sizes of the particles analyzed,

n nombre des particules analysées.n number of particles analyzed.

On a déterminé la résistance mécanique en mesu-  The mechanical strength was determined in

rant la résistance à la traction Rm, en M Pa (UTS) On a déterminé la composition chimique à l'aide du dispositif de mesure quantimétrique ARL 72000, possédant une précision de + 0,01 %; on a déterminé les caractéristiques structurelles au moyen du microscope optique métallographique Me F-3 A avec des grossissements atteignant jusqu'à 3000 X, et avec l'analyseur structurel Omnimet 2 pour la détermination quantitative des éléments contenus dans la structure La détermination de la résistance mécanique a été effectuée par la machine de mise en traction UTS-100 avec une force appliquée maximale de 100 k N L'ensemble de l'appareillage précédent fait partie de l'état de la technique Le tableau  the tensile strength Rm, in M Pa (UTS) The chemical composition was determined using the ARL 72000 quantimetric measuring device, with an accuracy of + 0.01%; the structural characteristics were determined using the Me F-3 A metallographic optical microscope with magnifications up to 3000 X, and with the Omnimet 2 structural analyzer for the quantitative determination of the elements contained in the structure Determination of the resistance mechanical work was carried out by the UTS-100 tensioning machine with a maximum applied force of 100 k N All of the above equipment is part of the state of the art The table

1, reproduit à la fin de la description, indique les résul-  1, reproduced at the end of the description, indicates the results

tats des essais.test states.

Les données obtenues prouvent que les meilleures  Evidence shows that the best

caractéristiques sont garanties par les échantillons de ma-  characteristics are guaranteed by the samples of ma-

tériaux composites fabriqués lors des expériences N 06, 9,  composite materials manufactured during experiments N 06, 9,

12, 36, 42, 51, 57, 66, 69, 72 conformément au procédé se-  12, 36, 42, 51, 57, 66, 69, 72 in accordance with the se-

lon la présente invention pour fabriquer les matériaux com-  lon the present invention for manufacturing the materials

posites à base métallique.metal based posites.

Dans un autre mode de mise en oeuvre de la pré-  In another embodiment of the pre-

sente invention, le matériau de charge pour fabriquer un matériau composite est synthétisé dans l'environnement d'un gaz d'entraînement ionisé et les matériaux naissants ainsi  invention, the filler material for manufacturing a composite material is synthesized in the environment of an ionized entraining gas and the nascent materials thus

obtenus, protégés par le gaz ionisé de nettoyage, sont in-  obtained, protected by ionized cleaning gas, are

troduits dans la masse fondue du métal de base, qui est  products in the melt of the base metal, which is

agité physiquement, par exemple au moyen de techniques ma-  physically agitated, for example using mat techniques

gnétiques ou de techniques à ultrasons de manière à répar-  genetic or ultrasonic techniques so as to repair

tir uniformément le matériau synthétisé dans la matrice du métal de base Les matériaux de charge sont synthétisés par l'introduction de quantités sensiblement stéchiométriques des réactifs servant à produire le matériau de charge Par exemple, lors de la fabrication du matériau de charge à base de nitrure de titane, de la poudre de titane possédant des tailles appropriées comprises entre 20 et 50 microns,  uniformly firing the synthesized material in the matrix of the base metal The filler materials are synthesized by the introduction of substantially stoichiometric quantities of the reagents used to produce the filler material For example, during the manufacture of the nitride filler material titanium, titanium powder having appropriate sizes between 20 and 50 microns,

est entraînée dans du gaz azote dans des proportions cor-  is entrained in nitrogen gas in correct proportions

respondant à l'équation: 2 Ti + N 2 > 2 Ti N Le mélange titane/azote est introduit dans un écoulement de gaz inerte ionisé et est exposé au gaz ionisé à une température située dans la gamme comprise entre 2200 et 30000 C pendant un intervalle de temps suffisant pour que la réaction soit complète entre le titane et l'azote afin de former du nitrure de titane à l'état de vapeur, qui est entraîné par le gaz inerte ionisé sur la surface de la masse fondue du métal de base, par exemple de l'aluminium,  corresponding to the equation: 2 Ti + N 2> 2 Ti N The titanium / nitrogen mixture is introduced into a flow of ionized inert gas and is exposed to the ionized gas at a temperature in the range between 2200 and 30000 C for a sufficient time for the reaction to be complete between titanium and nitrogen to form titanium nitride in the vapor state, which is entrained by the ionized inert gas on the surface of the base metal melt , for example aluminum,

et est agité physiquement de manière à disperser uniformé-  and is physically agitated so as to disperse uniformly-

ment le niveau de titane dans de petits volumes discrets  the titanium level in small discrete volumes

qui, lors de la solidification dans le métal de base, four-  which, upon solidification in the base metal, provides

nissent des particules de charge de renforcement extrême-  particles of extremely reinforcing filler

ment fines Les autres matériaux de charge peuvent être synthétisés de façon similaire de la manière suivante 3 Si (poudre) + 2 N 2 >Si 3 N 4 Ti (poudre) + 3 Al (poudre) >Ti Al 3 La température de la masse fondue du métal de base est maintenue à une valeur qui provoque la trempe des  The other filler materials can be synthesized similarly as follows 3 Si (powder) + 2 N 2> Si 3 N 4 Ti (powder) + 3 Al (powder)> Ti Al 3 The temperature of the mass base metal melt is maintained at a value which causes quenching of

matériaux additifs de sorte que le matériau additif synthé-  additive materials so that the additive material synthesizes

tisé n'est pas dissocié, d'une manière indésirable, dans la  is not dissociated, undesirably, in the

masse fondue.melt.

Dans un autre mode de mise en oeuvre de  In another embodiment of

l'invention, un gaz contenant du carbone, tel que les hy-  the invention, a gas containing carbon, such as hy-

drocarbures, le propane, le gaz naturel butane, le méthane ou le monoxyde de carbone et le gaz carbonique sont ionisés dans le mélange avec un courant de gaz inerte ionisé et sont dissociés Le produit de dissociation du carbone est le carbone élémentaire mono-atomique, qui est injecté dans la masse fondue de base en tant que charge additive Pour  drocarbons, propane, butane natural gas, methane or carbon monoxide and carbon dioxide are ionized in the mixture with a stream of ionized inert gas and are dissociated The carbon dissociation product is the mono-atomic elemental carbon, which is injected into the basic melt as an additive filler For

les gaz contenant de l'oxygène, l'oxygène mono-atomique li-  gases containing oxygen, mono-atomic oxygen li-

béré est un courant de gaz ionisé qui réagit avec la masse fondue, par exemple formée d'aluminium, pour former des particules de charge extrêmement fines d'oxyde d'aluminium  béré is a stream of ionized gas which reacts with the molten mass, for example formed of aluminum, to form particles of extremely fine charge of aluminum oxide

A 1203 dans la masse fondue.A 1203 in the melt.

Après la mise en oeuvre pratique de la présente invention dans les conditions du tableau 2 et moyennant l'utilisation des matériaux de ce tableau 2, on a introduit les additifs indiqués dans la matrice de métal fondu de base indiquée pour obtenir des matériaux composites ayant  After the practical implementation of the present invention under the conditions of Table 2 and by means of the use of the materials of this Table 2, the additives indicated were introduced into the base molten metal matrix indicated to obtain composite materials having

des propriétés mécaniques améliorées.  improved mechanical properties.

Claims (60)

REVENDICATIONS 1 Procédé pour fabriquer un matériau composite, caractérisé en ce qu'il consiste à entraîner des particules d'un additif solide finement divisé, dans un courant de gaz inerte ionisé et à ioniser le gaz inerte et utiliser la  1 Process for manufacturing a composite material, characterized in that it consists in entraining particles of a finely divided solid additive, in a stream of ionized inert gas and in ionizing the inert gas and using the chaleur produite par le gaz ionisé pour chauffer les parti-  heat produced by the ionized gas to heat the parts cules solides à une température élevée inférieure à la tem-  solid cells at a high temperature below the time pérature à laquelle les particules solides deviennent non solides sous l'effet d'une fusion, d'une sublimation ou  temperature at which solid particles become non-solid under the effect of fusion, sublimation or d'une dissociation, mais supérieure à environ la demi-  dissociation, but greater than about half valeur d'une telle température de fusion, de sublimation ou de dissociation, et à injecter ledit courant de gaz et les particules solides chauffées entraînées, dans une masse de métal fondu pour obtenir un mélange des particules solides  value of such a melting, sublimation or dissociation temperature, and injecting said gas stream and the heated heated solid particles into a mass of molten metal to obtain a mixture of solid particles finement divisées et du métal fondu, puis produire une agi-  finely divided and molten metal and then produce a tation physique du mélange du métal fondu et des particules solides pour obtenir une distribution sensiblement uniforme des particules solides dans le métal fondu, et poursuivre  physical ration of the mixture of molten metal and solid particles to obtain a substantially uniform distribution of solid particles in the molten metal, and continue l'agitation physique du métal fondu jusqu'à ce que le mé-  physical agitation of the molten metal until the lange des particules finement divisées et du métal soit  mixture of finely divided particles and metal either complètement solidifié.completely solidified. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé  2 Method according to claim 1, characterized en ce que le mélange du métal fondu et des particules so-  in that the mixture of the molten metal and the particles lides est contenu initialement dans un creuset ( 10) et que l'agitation est réalisée à l'aide de moyens magnétiques ( 4) situés à l'extérieur du creuset, et qu'ultérieurement une partie dudit mélange est transférée dans un moule ( 6) et qu'une agitation du mélange est produite par des moyens à  lides is initially contained in a crucible (10) and that the stirring is carried out using magnetic means (4) located outside the crucible, and that later part of said mixture is transferred into a mold (6 ) and that agitation of the mixture is produced by means ultrasons ( 7), situés à l'extérieur du moule.  ultrasound (7), located outside the mold. 3 Procédé pour fabriquer un matériau composite,  3 Process for manufacturing a composite material, caractérisé en ce qu'il consiste à entraîner, dans un cou-  characterized in that it consists in entraining, in a cou- rant de gaz inerte ionisé, un réactif solide finement di-  rant of ionized inert gas, a finely dispersed solid reagent visé et/ou un réactif gazeux en des proportions permettant  target and / or a gaseous reagent in proportions allowing d'obtenir, lors de la réaction, une composition prédétermi-  to obtain, during the reaction, a predetermined composition née, provoquer une réaction entre lesdits produits réactifs alors qu'ils sont entraînés dans ledit gaz inerte ionisé  born, cause a reaction between said reactive products while they are entrained in said ionized inert gas pour obtenir un produit de réaction destiné à être intro-  to obtain a reaction product intended to be introduced duit dans un bain de métal fondu ( 1), et provoquer une agitation physique dudit bain de métal pour disperser uniformément ledit produit de réaction dans ce bain. 4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit métal de base est choisi parmi l'aluminium, le fer, le magnésium, le cuivre, le nickel, le chrome, le titane et que ledit matériau additif est sélectionné parmi des composés chimiques, comprenant deux ou un plus grand nombre de composés, de l'un des métaux de base avec d'autres métaux, ainsi que parmi des carbures, des nitrures, des carbonitrures, des oxydes et des borures de métaux.  duit in a molten metal bath (1), and causing physical agitation of said metal bath to uniformly disperse said reaction product in this bath. 4 Method according to claim 1, characterized in that said base metal is chosen from aluminum, iron, magnesium, copper, nickel, chromium, titanium and that said additive material is selected from chemical compounds , comprising two or more compounds, from one of the base metals with other metals, as well as from carbides, nitrides, carbonitrides, oxides and metal borides. 5 Matériau ou alliage composite contenant des composants uniformément répartis, caractérisé en ce qu'il est formé moyennant l'injection de particules additives qui ont été chauffées par un gaz ionisé, dans un métal de base fondu agité physiquement, le matériau obtenu étant retiré en continu de la zone d'injection, avec un refroidissement 5 Composite material or alloy containing uniformly distributed components, characterized in that it is formed by injecting additive particles which have been heated by an ionized gas, in a physically stirred molten base metal, the material obtained being removed in continuous injection area, with cooling ultérieur tout en maintenant continûment l'agitation phy-  while continuously maintaining physical agitation sique.if that. 6 Matériau ou alliage composite selon la reven-  6 Composite material or alloy according to resale dication 5, caractérisé en ce que ledit métal de base est choisi parmi l'aluminium, le fer, le magnésium, le cuivre,  dication 5, characterized in that said base metal is chosen from aluminum, iron, magnesium, copper, le nickel, le chrome, le titane et que ledit matériau addi-  nickel, chromium, titanium and that said additive material tif est sélectionné parmi des composés chimiques, compre-  tif is selected from chemical compounds, nant deux ou un plus grand nombre de composés des métaux de base avec d'autres métaux, ainsi que parmi des carbures, des nitrures, des carbonitrures, des oxydes et des borures  two or more base metal compounds with other metals, as well as carbides, nitrides, carbonitrides, oxides and borides de métaux.of metals. 7 Dispositif pour fabriquer un matériau compo-  7 Device for manufacturing a composite material site, caractérisé en ce qu'il comprend: (i) des moyens en forme de creuset ( 10) destinés à contenir un métal de base fondu; (ii) des moyens ( 2) de production d'un plasma disposés au voisinage des moyens en forme de creuset ( 10) pour recevoir un courant de gaz inerte et des particules d'une charge entraînées et pour ioniser ledit gaz et chauffer de ce fait lesdites particules; (iii) des moyens ( 2) pour injecter ledit gaz ionisé et les particules chauffées dans lesdits moyens en forme de creuset ( 10) pour qu'ils pénètrent dans le métal fondu lorsque ce dernier est présent dans ledit creuset; (iv) des moyens ( 4) pour agiter continûment le métal fondu lorsqu'il est présent dans ledit creuset; (v) des moyens formant moule ( 6) pour recevoir le métal fondu contenant les particules de charge à partir dudit creuset; et (vi) des moyens ( 7) pour agiter continûment le métal fondu lorsqu'il est présent dans lesdits moyens formant moule.  site, characterized in that it comprises: (i) crucible-shaped means (10) intended to contain a molten base metal; (ii) means (2) for producing a plasma arranged in the vicinity of the crucible-shaped means (10) for receiving a stream of inert gas and particles of entrained charge and for ionizing said gas and heating it makes said particles; (iii) means (2) for injecting said ionized gas and the heated particles into said crucible-shaped means (10) so that they penetrate the molten metal when the latter is present in said crucible; (iv) means (4) for continuously agitating the molten metal when it is present in said crucible; (v) mold means (6) for receiving the molten metal containing the filler particles from said crucible; and (vi) means (7) for continuously agitating the molten metal when it is present in said mold means. 8 Dispositif selon la revendication 7, caracté-  8 Device according to claim 7, character- risé en ce que ledit creuset ( 10) est recouvert d'un couvercle ( 15) et que les moyens ( 2) servant à injecter le gaz ionisé et les particules chauffées traversent ledit couvercle.  laughed in that said crucible (10) is covered with a cover (15) and that the means (2) serving to inject the ionized gas and the heated particles pass through said cover. 9 Dispositif selon la revendication 7, caracté-  9 Device according to claim 7, character- risé en ce -que les moyens ( 4) servant à agiter le métal fondu dans le creuset ( 10) sont des moyens magnétiques d'agitation.  laughed in that the means (4) used to stir the molten metal in the crucible (10) are magnetic stirring means. Dispositif selon la revendication 7, caracté-  Device according to claim 7, character- risé en ce que les moyens ( 7) servant à agiter le métal fondu dans les moyens formant moule ( 6) sont des moyens en  laughed in that the means (7) for stirring the molten metal in the mold means (6) are means forme de transducteur à ultrasons.form of ultrasonic transducer. 11 Dispositif selon la revendication 7, caracté-  11 Device according to claim 7, character- risé en ce que les moyens ( 2) servant à injecter le gaz ionisé et les particules chauffées traversent le fond dudit  risé in that the means (2) for injecting the ionized gas and the heated particles cross the bottom of said creuset ( 10).crucible (10). 12 Dispositif selon la revendication 11, carac-  12 Device according to claim 11, charac- térisé en ce que lesdits moyens formant transducteur à ultrasons ( 7) sont prévus au voisinage de la partie  characterized in that said ultrasonic transducer means (7) are provided in the vicinity of the part supérieure des moyens en forme de creuset ( 10).  upper crucible means (10). 13 Dispositif selon la revendication 12, carac- térisé en ce que le transducteur à ultrasons ( 7) et les moyens ( 2) servant à injecter le gaz ionisé et les particules chauffées sont déplacés horizontalement de sorte que le métal fondu situé dans le creuset ( 10) est entraîné  13 Device according to claim 12, characterized in that the ultrasonic transducer (7) and the means (2) for injecting the ionized gas and the heated particles are moved horizontally so that the molten metal located in the crucible ( 10) is trained en rotation.in rotation. TABLEAU 1TABLE 1 Résultats des essaisTest results tempé-temple- rature de la matrice 0 oe matériau de la matrice tempéra-.  erasure of the matrix 0 oe material of the temperature matrix. ture de matériau réchauf-type of reheating material de ren fage de dorent la poudre forcement  of reinforcement of golden powder necessarily modifi compo-modify cation sitioncation sition de la du ma-from the from the- quantité tériauquantity quantity de la phase compo-of the compound phase 11 Fie? W/ site taille moyenne11 Fie? W / site medium size des par-some- ticules de renforcement microns k c k Rm ave M Pa *NVL 2 7 ua 9 O I 2 3 4 5 6 Ull 10  reinforcement microns k c k Rm ave M Pa * NVL 2 7 ua 9 O I 2 3 4 5 6 Ull 10 0.14 O 120.14 O 12 67 ( À AI67 (TO AI 11 0 1111 0 11 mt W #mt W # 08 0 1008 0 10 W wW w O 09O 09 02 O 0802 O 08 208 SIC 880208 SIC 880 # N# NOT w Débit desw Flow of parti-left- cules/ Débit du gaz inerte Mn/Mn NO de laa. o. 0. O il Ai-SIC -80 -0 -0 10 -0 -0 -80 -0 -0 -80 -0 -0 -80 -0 -0  cules / Flow of inert gas Mn / Mn NO of laa. o. 0. O il Ai-SIC -80 -0 -0 10 -0 -0 -80 -0 -0 -80 -0 -0 -80 -0 -0 O 5O 5 O 6O 6 O 4O 4 a O 4a O 4 à 0 5at 0 5 O 0 1O 0 1 7 0 47 0 4 7 O 57 O 5 7 0 087 0 08 6 0 46 0 4 6 0 56 0 5 6 0 076 0 07 0 30 3 1 S 0 41 S 0 4 0 180 18 0:30: 3 2.2 1602.2 160 2.2 1502.2 150 2.2 1802.2 180 0.8 2150.8 215 0.8 205 -0.8 205 - 0.8 ' 2500.8 '250 0.7 2200.7 220 0.7 2100.7 210 0.7 2550.7 255 0.5 2250.5 225 220220 0.5 2600.5 260 3 1953,195 4 1904,190 2 2002,200 K, (O 0 o FDK, (O 0 o FD L 2 3 4 5 6 7 8 9 10L 2 3 4 5 6 7 8 9 10 16 O 1516 O 15 17 n 18 l17 n 18 l 19 0 1219 0 12 22 0 922 0 9 0 60 6 26 I26 I 27 n27 n 28 0 328 0 3 II 31 0 1831 0 18 32 n 33 n32 n 33 n 4 O 154 O 15 ''' 36 #36 # 0.12 A 10.12 A 1 t n n Ot n n O 0.11 "0.11 " n n 0.10 n n n n 0.9 n n fn n nn n 0.10 n n n n 0.9 n n fn n n 0.8 I0.8 I n n n n 0.12 n n n 0.11 n n nf t, n Al-Ti-Ti A 13 n n of Il n n n n IN t, Al-Ti Als e' n t' II i'  n n n n 0.12 n n n 0.11 n n nf t, n Al-Ti-Ti A 13 n n of Il n n n n IN t, Al-Ti Als e 'n t' II i ' 0 40 4 0 50 5 0 30 3 0 40 4 O 5O 5 0 30 3 0 40 4 O 5O 5 0 30 3 0 30 3 0 40 4 0 20 2 0 20 2 O 3O 3 0 150 15 7 0 37 0 3 7 0 67 0 6 7 0 47 0 4 4 0 44 0 4 4 0 64 0 6 4 0 64 0 6 n n n ft n n n N n n le n of n n In t n t, % Ti It tf n Il n n n n n n n % Ti A 11 n n n II Il I Il n n n n # n n t I le n ni Ut -95 -0 -0 -95 -0 -0 -95 -0 -0 -95 -0 -0 -95 -0 -0 -85 -0 -0 -85 -0 -0 a 8 0.8 0.6 0.5 N.i o ) FD  nnn ft nnn N nn le n of nn In tnt,% Ti It tf n Il nnnnnnn% Ti A 11 nnn II Il I Il nnnn # nnt I le n ni Ut -95 -0 -0 -95 -0 -0 -95 -0 -0 -95 -0 -0 -95 -0 -0 -85 -0 -0 -85 -0 -0 a 8 0.8 0.6 0.5 Ni o) FD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101 2 3 4 5 6 7 8 9 10 37 0 1237 0 12 38 n 39 n38 n 39 n 0 090 09 41 n 42 X n41 n 42 X n 43 0 0643 0 06 44 n44 n II 46 O 1446 O 14 47 "47 " 48 I48 I 49 O 1149 O 11 e , ee, e 52 0 0852 0 08 53 e53 rd 54 "54 " ' 0 05'0 05 56 i56 i 57 O#57 O # 0.10 A 1 670 15 % Ti A 13 n N n# Il O 'f Il 0.09 Il 'Of  0.10 A 1 670 15% Ti A 13 n N n # Il O 'f Il 0.09 Il' Of 0.08 " N "0.08 "N" le I N n 0.12 D 16 660 20 % Si C I* N Il gg go 0.11 et 0.10 'l  le I N n 0.12 D 16 660 20% Si C I * N Il gg go 0.11 et 0.10 'l 0.09 N 90.09 N 9 te U I Il a Ig *l O te O te O n rtg ne Io es el It n Il # n le fi n il te el le te le -85 -OT -0 -85 -0 -0 -85 -0 -0 -80 -0 -0 -80 - 0 -0 -80 -0 -0 -80 -0 -0 A 1-Ti All 3 n 3 n 3  te UI Il a Ig * l O te O te O n rtg ne Io es el It n Il # n le fi n il te el le le -85 -OT -0 -85 -0 -0 -85 -0 -0 -80 -0 -0 -80 - 0 -0 -80 -0 -0 -80 -0 -0 A 1-Ti All 3 n 3 n 3 I O 2I O 2 n 2 2 2 n 15 " 20 n 10 D 16-si C 20 n 20 " 8 " 8 n 7  n 2 2 2 n 15 "20 n 10 D 16-if C 20 n 20" 8 "8 n 7 O 7O 7 n 7 e 6 " 6 n 6 0.3 0.4 0.05 0.2 0.3 0.05 0.2 0.3 0.1 0.4 0.5 0.3 0.3 0.4 0.09 0.3 0.4 0.07 0.3 0.4 0.05 0.6 0.6 0.6 0. 4 0.4 0.4 0.7 0.7 0.7 0.6 0.6 0.6 0.5 0.5 0.5 w CD 0 ') 0 ' 0 ' O 3 w D  n 7 e 6 "6 n 6 0.3 0.4 0.05 0.2 0.3 0.05 0.2 0.3 0.1 0.4 0.5 0.3 0.3 0.4 0.09 0.3 0.4 0.07 0.3 0.4 0.05 0.6 0.6 0.6 0. 4 0.4 0.4 0.7 0.7 0.7 0.6 0.6 0.6 0.5 0.5 0.5 w CD 0 ' ) 0 '0' O 3 w D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.08 D 16 6600.08 D 16 660 Il N n Hs N n 0.12 Fe 1540 n N n n N n 0.11 N n n N n n, N n 0. 10 N Il n N n n n, n #f Il It 0. 09 l u ns N n o, N n  Il N n Hs N n 0.12 Fe 1540 n N n n N n 0.11 N n n N n n, N n 0. 10 N Il n N n n n, n #f Il It 0. 09 l u ns N n o, N n 0.08 "0.08 " e N n II It, % Sic % sic Il ui It et el el il et O f If n n 1100 oo n n n n o' -80 -0 -0 -80 -2 -0 -80 -0 -0 -80 -0 -0 -80 -0 -0 - 80 -0 -0 D 16-sic 15  e N n II It,% Sic% sic Il ui It and el el il and O f If nn 1100 oo nnnno '-80 -0 -0 -80 -2 -0 -80 -0 -0 -80 -0 -0 -80 -0 -0 - 80 -0 -0 D 16-sic 15 " 1 15"1 15 " 15"15 Fe-Si C 20 n 20 n 20 n 8 n 8 n 8 n 7 n 7 I' 6 n I 6 # 6 i 15 ' ii 15 0.2 0.3 0.09 0.6 0.7 0.5 0.5 0.6 0.12 0. 4 0.6 0.10 0.3 0.5 0.8 0.4 0.5 0.1  Fe-Si C 20 n 20 n 20 n 8 n 8 n 8 n 7 n 7 I '6 n I 6 # 6 i 15' ii 15 0.2 0.3 0.09 0.6 0.7 0.5 0.5 0.6 0.12 0. 4 0.6 0.10 0.3 0.5 0.8 0.4 0.5 0.1 2.5 4102.5 410 3 4003,400 1.5 4201.5 420 2.5 6202.5 620 2.5 6002.5 600 2.5 6502.5 650 0.9 6900.9 690 0.9 6800.9 680 0.9 7900.9 790 0.8 7100.8 710 0.8 7000.8 700 0.08 8000.08 800 0.7 7200.7 720 0.7 7000.7 700 0.7 8100.7 810 3.5 6103.5 610 4 6004,600 2.5 6402.5 640 69 '. ' 0.02 fi n 0.14 n lu 0.11 n 0.08 It le 0.05 os It l 0.02 n lu et w -à t Oi O' ( O a b  69 '. '0.02 fi n 0.14 n lu 0.11 n 0.08 It le 0.05 os It l 0.02 n lu and w -à t Oi O' (O a b TABLEAU 2TABLE 2 débit du gaz ionisé (pieds cubes standards par minute) & température o C quantité d'addition % en poids dispositif fig 4 (B) fig 5 addition A 1  flow rate of ionized gas (standard cubic feet per minute) & temperature o C amount of addition% by weight device fig 4 (B) fig 5 addition A 1 670 5-50670 5-50 microns 0.02 kg/mh Ti -50 micronsmicrons 0.02 kg / mh Ti -50 microns 0.04 kg/m.0.04 kg / m. 14000 Ti A 13 14000 Si 3 N 414000 Ti A 13 14000 Si 3 N 4 2 + À +2 + TO + 1540 Ti -50 micron S 0.04 kg/mn Ti -50 min 0.04 kg/mn co 2 14000 Ti C 0.013 M 3/mn N 2 0.005 M 3/m n 14000 Ti N métal de  1540 Ti -50 micron S 0.04 kg / mn Ti -50 min 0.04 kg / mn co 2 14000 Ti C 0.013 M 3 / mn N 2 0.005 M 3 / m n 14000 Ti N metal of la ma-the ma- trice,kgtrice, kg tempé-temple- rature de la.matrice o C Agent réac- tif Agent réac- tif Ai 4,22 kg Cu 4. 9 kg  rature of the matrix o C Reactive agent Reactive agent Ai 4.22 kg Cu 4. 9 kg ++ Si -50 microns 0.02 kg/mn N 2 + 0.008 M 3/un Fe 4.75 Ai 12 %si 4.9  If -50 microns 0.02 kg / min N 2 + 0.008 M 3 / one Fe 4.75 Ai 12% if 4.9 ++ 4- w t LO4- w t LO 2 +2 + K, (OK, (O
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1037013C (en) * 1994-10-25 1998-01-14 北京工业大学 Forming method of Al2O3 base casting composite material self-formed from reaction
DE10320393A1 (en) * 2003-05-06 2004-11-25 Hallberg Guss Gmbh Production of tribological cast parts, especially engine blocks, made from iron alloys comprises adding hard stable particles to the melt shortly before, during or after casting to obtain embedded particles in the solidified structure
JP4852737B2 (en) * 2004-09-27 2012-01-11 国立大学法人 千葉大学 Method for producing recycled Fe-Al composite material
JP4810942B2 (en) 2005-09-20 2011-11-09 トヨタ自動車株式会社 Automatic stop device for internal combustion engine
DE102006002337A1 (en) * 2006-01-18 2007-07-19 Bayerische Motoren Werke Ag Process to strengthen aluminum alloy or magnesium alloy by admixture of micro- or nano-particles to molten metal
TWI458837B (en) * 2008-10-24 2014-11-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Method for making magnesium matrix composite material
CN101733368B (en) * 2008-11-26 2012-04-25 北京有色金属研究总院 Method for preparing metal-based composite material
CN102108450B (en) * 2009-12-25 2012-08-29 清华大学 Method for preparing magnesium-based composite material
DE102010008202B4 (en) * 2010-02-17 2015-12-31 Daimler Ag Manufacturing method for a friction ring made of a composite material
CN101851717B (en) 2010-06-14 2012-09-19 清华大学 Shell and sound producing device applying same
CN101851716B (en) 2010-06-14 2014-07-09 清华大学 Magnesium base composite material and preparation method thereof, and application thereof in sounding device
US8858697B2 (en) 2011-10-28 2014-10-14 General Electric Company Mold compositions
US9011205B2 (en) 2012-02-15 2015-04-21 General Electric Company Titanium aluminide article with improved surface finish
US8932518B2 (en) 2012-02-29 2015-01-13 General Electric Company Mold and facecoat compositions
US8906292B2 (en) 2012-07-27 2014-12-09 General Electric Company Crucible and facecoat compositions
US8708033B2 (en) 2012-08-29 2014-04-29 General Electric Company Calcium titanate containing mold compositions and methods for casting titanium and titanium aluminide alloys
US8992824B2 (en) 2012-12-04 2015-03-31 General Electric Company Crucible and extrinsic facecoat compositions
US9592548B2 (en) 2013-01-29 2017-03-14 General Electric Company Calcium hexaluminate-containing mold and facecoat compositions and methods for casting titanium and titanium aluminide alloys
US9511417B2 (en) 2013-11-26 2016-12-06 General Electric Company Silicon carbide-containing mold and facecoat compositions and methods for casting titanium and titanium aluminide alloys
US9192983B2 (en) 2013-11-26 2015-11-24 General Electric Company Silicon carbide-containing mold and facecoat compositions and methods for casting titanium and titanium aluminide alloys
US10391547B2 (en) 2014-06-04 2019-08-27 General Electric Company Casting mold of grading with silicon carbide
RU2607016C2 (en) * 2014-07-01 2017-01-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Method of producing a cast composite material
DE102014222001B4 (en) * 2014-10-29 2023-06-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft casting process
CN104388793B (en) * 2014-11-14 2016-05-25 苏州蔻美新材料有限公司 A kind of medical metal ceramic material and preparation method thereof
CN105300125B (en) * 2015-11-30 2018-02-02 银邦金属复合材料股份有限公司 One kind stirring and feed mechanism
CN111041288B (en) * 2019-12-18 2021-10-12 江苏大学 High-toughness anti-fatigue in-situ aluminum-based composite material and preparation method thereof
CN112048623A (en) * 2020-09-07 2020-12-08 孔霄 Aluminum alloy smelting and purifying equipment
US20230027886A1 (en) * 2021-07-20 2023-01-26 Hongjie Qiu Systems and methods for fabricating crystals of metal compounds

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3286334A (en) * 1965-07-16 1966-11-22 Contemporary Res Inc Production of dispersion hardened materials
US3547622A (en) * 1968-06-12 1970-12-15 Pennwalt Corp D.c. powered plasma arc method and apparatus for refining molten metal
US3678988A (en) * 1970-07-02 1972-07-25 United Aircraft Corp Incorporation of dispersoids in directionally solidified castings
DE2758654A1 (en) * 1976-12-29 1978-07-13 Daido Steel Co Ltd PROCESS AND DEVICE FOR HEATING A METAL MELT IN A PAN
US4473103A (en) * 1982-01-29 1984-09-25 International Telephone And Telegraph Corporation Continuous production of metal alloy composites
WO1989007499A1 (en) * 1988-02-09 1989-08-24 The Broken Hill Proprietary Company Limited Superheating and microalloying of molten metal by contact with a plasma arc
EP0453188A2 (en) * 1990-04-19 1991-10-23 The BOC Group plc Plasma tundish heating

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB811803A (en) * 1956-07-30 1959-04-15 British Oxygen Co Ltd Treatment of molten metals and alloys
GB823428A (en) * 1956-11-16 1959-11-11 British Oxygen Co Ltd Treatment of ferrous metal
GB894729A (en) * 1959-11-10 1962-04-26 British Oxygen Co Ltd Treatment of ferrous metal
FR2038858A5 (en) * 1969-03-31 1971-01-08 Combustible Nucleaire
US4786467A (en) * 1983-06-06 1988-11-22 Dural Aluminum Composites Corp. Process for preparation of composite materials containing nonmetallic particles in a metallic matrix, and composite materials made thereby
NO165766C (en) * 1988-06-30 1991-04-10 Norsk Hydro As PROCEDURE FOR CORE REFINING METALS.

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3286334A (en) * 1965-07-16 1966-11-22 Contemporary Res Inc Production of dispersion hardened materials
US3547622A (en) * 1968-06-12 1970-12-15 Pennwalt Corp D.c. powered plasma arc method and apparatus for refining molten metal
US3678988A (en) * 1970-07-02 1972-07-25 United Aircraft Corp Incorporation of dispersoids in directionally solidified castings
DE2758654A1 (en) * 1976-12-29 1978-07-13 Daido Steel Co Ltd PROCESS AND DEVICE FOR HEATING A METAL MELT IN A PAN
US4473103A (en) * 1982-01-29 1984-09-25 International Telephone And Telegraph Corporation Continuous production of metal alloy composites
WO1989007499A1 (en) * 1988-02-09 1989-08-24 The Broken Hill Proprietary Company Limited Superheating and microalloying of molten metal by contact with a plasma arc
EP0453188A2 (en) * 1990-04-19 1991-10-23 The BOC Group plc Plasma tundish heating

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ULTRASONICS vol. 25, no. 2, Mars 1987, GUILFORD, SURREY, GB pages 73 - 82; O.A. ABRAMOV: 'Action of high intensity ultrasound on solidifying metal' *

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Publication number Publication date
BR9103931A (en) 1992-05-26
ES2036134A1 (en) 1993-05-01
GB9119770D0 (en) 1991-10-30
IT1258217B (en) 1996-02-21
DE4131239A1 (en) 1992-03-26
CA2051605A1 (en) 1992-03-20
ITMI912431A1 (en) 1993-03-13
FR2666819B1 (en) 1994-09-23
ES2036134B1 (en) 1994-04-01
DE4131239C2 (en) 1996-12-05
GB2248071A (en) 1992-03-25
ITMI912431A0 (en) 1991-09-13
JPH0673469A (en) 1994-03-15
CN1062769A (en) 1992-07-15

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