FR2741359A1 - Alliage-mere d'aluminium - Google Patents
Alliage-mere d'aluminium Download PDFInfo
- Publication number
- FR2741359A1 FR2741359A1 FR9513818A FR9513818A FR2741359A1 FR 2741359 A1 FR2741359 A1 FR 2741359A1 FR 9513818 A FR9513818 A FR 9513818A FR 9513818 A FR9513818 A FR 9513818A FR 2741359 A1 FR2741359 A1 FR 2741359A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- aluminum
- alloy
- strontium
- weight
- calcium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/026—Alloys based on aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/03—Making non-ferrous alloys by melting using master alloys
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
- L'objet de l'invention est un alliage-mère d'aluminium destiné à être introduit dans un bain d'alliage d'aluminium, caractérisé en ce qu'il comprend 3 à 15% en poids de strontium et 1 à 10% de calcium.
Description
ALLIAGE-MERE D'ALUMINIUM
La présente invention concerne un alliage-mère d'aluminium.
Les alliages aluminium/silicium de première et seconde fusion sont très répandus en fonderie pour des applications diverses dans des domaines tels que l'automobile, la mécanique, I'énergie, I'aéronautique ou le spatial. On sait que suivant la structure de l'alliage obtenu, les propriétés de fonderie donc les performances et aptitudes au moulage et les
caractéristiques mécaniques varient.
Bien entendu, d'autres paramètres tels que la vitesse de refroidissement, le taux d'impuretés ou les conditions de traitement
thermique, influencent aussi les caractéristiques mécaniques.
Dans le brevet US-A-1.387.900, on a décrit le rôle de la morphologie de l'eutectique, aluminium/silicium et les effets sur les propriétés mécaniques finales et sur les caractéristiques de fonderie. En effet, un alliage d'aluminium/silicium avec des pourcentages de haute pureté, c'est-à-dire contenant des impuretés telles que du phosphore, du sodium, du strontium et de l'antimoine à raison de traces, tout au plus 1
ppm, la structure de l'alliage est du type lamellaire fine.
Si l'on ajoute une faible quantité de phosphore, la structure de l'alliage devient aciculaire car le phosphore se combine à l'aluminium pour
former des dendrites de phosphure d'aluminium.
Sachant que les alliages d'aluminium présentent tous du phosphore, du sodium ajouté à un alliage d'aluminium/silicium contenant 10 ppm de phosphore dans des quantités variant entre 10 à 150 ppm conduit à une structure fibreuse car il inhibe le développement des germes de phosphure d'aluminium. Le sodium agit bien sur la structure et permet d'obtenir une structure fibreuse telle que recherchée et il diminue la tendance à la retassure. L'inconvénient du sodium, c'est qu'il présente un danger pour l'environnement car les vapeurs de sodium sont toxiques et surtout il est inflammable au contact de l'air et explosif au contact de l'eau, ce qui en fait un produit délicat à manipuler dans une industrie de fabrication de
pièces, notamment par moulage.
Un autre inconvénient est la fugacité de ses effets car il est volatile.
De plus, il augmente la tendance au gazage donc à la porosité. Les inclusions présentes dans les bains contenant du sodium peuvent retenir de l'hydrogène absorbé en surface et favoriser la croissance des bulles. Le sodium augmente également la tension superficielle de l'alliage ce qui
diminue la coulabilité.
Enfin, cet élément attaque les poteyages et les réfractaires de fours. On sait aussi que le strontium a des effets similaires à ceux du
sodium et il est couramment utilisé à des teneurs de 80 à 500 ppm.
La structure obtenue est fibreuse mais cet élément est également un produit délicat à manipuler compte tenu de sa forte réactivité avec l'eau. Son effet est semi-permanent, ce qui le rend un peu plus aisé à maîtriser sans provoquer d'attaque des revêtements réfractaires mais il augmente aussi la tendance au gazage et surtout il n'a que très peu
d'influence sur la retassure de l'alliage.
Un autre élément, I'antimoine conduit à une modification de la structure mais le résultat est une structure lamellaire, plus particulièrement lorsque les pièces sont refroidies rapidement, ceci avec des teneurs comprises entre 0,008 et 0,15 % en poids rapporté à l'alliage et une
teneur en phosphore inférieure à 5 ppm.
L'antimoine a un effet permanent sur la structure mais il ne peut pas être utilisé pour les alliages de seconde fusion parce que le taux de phosphore est trop important dans les alliages de recyclage, ce qui inhibe
les effets de l'antimoine.
Il a surtout un inconvénient majeur, il n'a pas d'effet sur la retassure. Ces éléments pris isolément ont des effets ainsi qu'indiqués mais l'homme de l'art sait aussi que ces trois éléments sodium, strontium, antimoine interagissent pour un même taux de phosphore considéré
comme inférieur à 10 ppm.
Dans le cas du couple sodium/antimoine, si l'un des éléments prédomine, les effets résultants sont ceux de l'élément présent en plus grande quantité, et si les deux éléments sont en quantités équivalentes,
leurs effets respectifs sont inhibés les uns par les autres.
Dans le cas du couple antimoine/strontium, si l'un des éléments prédomine, les effets sont de nouveau ceux de l'élément présent en plus grande quantité. A quantité égale, il s'agit des caractéristiques obtenues avec le strontium mais affaiblies dans leurs effets par la présence de
l'antimoine.
Dans le cas du couple sodium/strontium, il n'y a pas
d'incompatibilité. Les effets des deux éléments s'ajoutent.
Les techniques actuelles comme le dégazage à l'azote, les lavages-
désoxydation et le contrôle de l'atmosphère des fours ont permis
d'améliorer les alliages modifiés au sodium et au strontium.
Néanmoins, les problèmes liés au sodium subsistent.
La présente invention a pour objet un alliage-mère d'aluminium destiné à être associé avec des coulées d'aluminium de première ou seconde fusion, qui supprime le sodium, qui peut être préparé sous forme de lingots monoblocs, de lingots sécables ou sous forme de fils, qui provoque une forte diminution de la retassure et qui est d'un prix peu élevé
surtout dans les quantités utilisées.
La présente invention concerne un alliage-mère d'aluminium, prévu pour la modification des caractéristiques d'un bain d'aluminium/silicium ou d'aluminium/silicium/cuivre qui se caractérise par une adjonction de strontium comprise entre 3 et 15 % en poids et une adjonction de calcium comprise entre 1 et 10 % en poids. Les % en poids sont exprimés en % en poids de l'alliage ternaire obtenu, comme cela est courant dans le domaine
de la métallurgie.
Plus particulièrement, I'alliage-mère d'aluminium destiné à être introduit dans un bain d'alliage de coulée se caractérise en ce qu'il
comprend 3 à 15 % en poids de strontium et 1 à 10 % de calcium.
Plus particulièrement, I'alliage-mère d'aluminium comprend 8 à
% en poids de strontium et 2 à 4 % en poids de calcium.
Suivant une variante, il comprend 4 à 6 % en poids de strontium et
1 à 3 % en poids de calcium.
L'alliage selon l'invention se présente sous forme de barres
sécables en portions équivalentes.
Selon une variante, il se présente sous la forme de fils.
L'invention est décrite ci-après, en donnant un premier et un
second modes d'application d'un tel alliage-mère.
1 er Exemple:-
On dispose d'un four d'une capacité de 500 kg d'alliage aluminium/silicium AS7G06 maintenu entre 720 C et 760 C par exemple. On introduit dans le bain liquide 750 g d'alliage-mère AISr10 OCa3 pour une teneur visée de 150 ppm de strontium et de ppm de calcium dans le bain d'AS7G. Il faut attendre 15 mn
pour permettre une bonne dissolution de l'alliage.
Après cette période d'homogénéisation, un disque d'analyse spectrographique est prélevé pour vérifier les teneurs obtenues. Si I'analyse est dans les fourchettes prévues, la coulée peut commencer.
2 ème Exemple:
On veut transférer du métal liquide d'un four de fusion dans un four de maintien ou dans un four de machine basse pression à I'aide d'une poche de transfert de 500 kg. L'alliage est un AS7U3G
de seconde fusion.
On introduit dans le fond de la poche, avant remplissage, une
quantité de 750 g d'alliage-mère AISr10Ca3 ou de 1,5 kg d'alliage-
mère AISr5Ca2.
Le métal liquide est alors transféré du four de fusion dans la poche de coulée par basculement, à une température de 750 C par
exemple.
Une fois la poche remplie, on procède à un dégazage à l'azote ou à l'argon à l'aide de bouchons poreux ou d'une turbine, pendant
10 à 20 mn.
Durant le dégazage, I'alliage-mère se dissout. On effectue une analyse spectrométrique, puis la poche peut être directement versée dans un four de maintien ou un four basse pression pour la
coulée des pièces.
La teneur finale en strontium et calcium est comprise dans ce cas entre 100 ppm et 130 ppm pour le strontium, et entre 30 et 45 ppm pour le calcium, car on perd une petite part de strontium et de
calcium pendant l'opération de dégazage.
Les alliages-mère objet de la présente invention peuvent ainsi modifier des alliages d'aluminium/silicium, d'aluminium/silicium/cuivre destinés aux différents modes de fabrication, au sable, en coquille ou
basse pression.
La teneur d'alliage-mère doit être ajustée en fonction de la teneur en impuretés néfastes, phosphore et/ou antimoine, de l'alliage à modifier, de la teneur en silicium et du procédé de coulée utilisée suivant la rapidité du refroidissement. L'alliage-mère AISr10Ca3 est de plus facilement sécable et chaque barreau lingot peut être constitué de parties égales correspondant à une
quantité donnée de strontium et de calcium.
Le but est d'atteindre des valeurs de 80 à 300 ppm de strontium et
de 30 à 90 ppm de calcium, dans l'alliage prêt à la coulée.
On a pu alors constater une structure fibreuse de l'eutectique aluminium/silicium, synonyme d'une bonne modification, sans altération de la coulabilité, avec une forte diminution de la tendance à la retassure et
une porosité acceptable.
Claims (5)
1. Alliage-mère d'aluminium destiné à être introduit dans un bain d'alliage d'aluminium, caractérisé en ce qu'il comprend 3 à 15 % en poids
de strontium et 1 à 10 % de calcium.
2. Alliage-mère d'aluminium selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend 8 à 10 % en poids de strontium et 2 à 4 % en poids de calcium.
3. Alliage-mère d'aluminium selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend 4 à 6 % en poids de strontium et 1 à 3 % en poids de
calcium.
4. Alliage-mère selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 se
présente sous la forme de barres sécables en portions équivalentes.
5. Alliage-mère selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme de fils.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9513818A FR2741359B1 (fr) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | Alliage-mere d'aluminium |
| EP96450021A EP0774521A1 (fr) | 1995-11-16 | 1996-11-13 | Alliage-mère d'aluminium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9513818A FR2741359B1 (fr) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | Alliage-mere d'aluminium |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2741359A1 true FR2741359A1 (fr) | 1997-05-23 |
| FR2741359B1 FR2741359B1 (fr) | 1998-01-16 |
Family
ID=9484783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9513818A Expired - Lifetime FR2741359B1 (fr) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | Alliage-mere d'aluminium |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0774521A1 (fr) |
| FR (1) | FR2741359B1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007042494A1 (de) * | 2007-09-03 | 2009-03-05 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Bauteil sowie seine Verwendung |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7201210B2 (en) * | 2003-12-02 | 2007-04-10 | Worcester Polytechnic Institute | Casting of aluminum based wrought alloys and aluminum based casting alloys |
| CA2721752C (fr) | 2009-11-20 | 2015-01-06 | Korea Institute Of Industrial Technology | Alliage d'aluminium et procede de fabrication connexe |
| CA2721761C (fr) * | 2009-11-20 | 2016-04-19 | Korea Institute Of Industrial Technology | Alliage d'aluminium et procede de fabrication connexe |
| CN111363939A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-07-03 | 山东滨州华创金属有限公司 | 一种铝锶中间合金线杆的制备工艺 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2020663A1 (fr) * | 1968-10-14 | 1970-07-17 | Sueddeutsche Kalkstickstoff | |
| FR2314261A1 (fr) * | 1975-06-11 | 1977-01-07 | Kawecki Berylco Ind | Procede et composition mere destines a modifier la composition eutectique d'alliages d'aluminium et de silicium |
| US4937044A (en) * | 1989-10-05 | 1990-06-26 | Timminco Limited | Strontium-magnesium-aluminum master alloy |
| EP0421549A1 (fr) * | 1989-10-05 | 1991-04-10 | KBM-Metaalindustrie B.V. | Alliage-mère aluminium-strontium |
| GB2243620A (en) * | 1990-03-27 | 1991-11-06 | Atsugi Unisia Corp | Improvements in and relating to forming aluminium-silicon alloys |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1387900A (en) | 1920-02-13 | 1921-08-16 | Pacz Aladar | Alloy |
-
1995
- 1995-11-16 FR FR9513818A patent/FR2741359B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-11-13 EP EP96450021A patent/EP0774521A1/fr not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2020663A1 (fr) * | 1968-10-14 | 1970-07-17 | Sueddeutsche Kalkstickstoff | |
| FR2314261A1 (fr) * | 1975-06-11 | 1977-01-07 | Kawecki Berylco Ind | Procede et composition mere destines a modifier la composition eutectique d'alliages d'aluminium et de silicium |
| US4937044A (en) * | 1989-10-05 | 1990-06-26 | Timminco Limited | Strontium-magnesium-aluminum master alloy |
| EP0421549A1 (fr) * | 1989-10-05 | 1991-04-10 | KBM-Metaalindustrie B.V. | Alliage-mère aluminium-strontium |
| GB2243620A (en) * | 1990-03-27 | 1991-11-06 | Atsugi Unisia Corp | Improvements in and relating to forming aluminium-silicon alloys |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| D.BIRCHON: "DICTIONARY OF METALLURGY", 1965, GEORGE NEWNES LTD, LONDON, GB, XP002005400 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007042494A1 (de) * | 2007-09-03 | 2009-03-05 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Bauteil sowie seine Verwendung |
| DE102007042494B4 (de) * | 2007-09-03 | 2009-09-24 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Bauteil sowie seine Verwendung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2741359B1 (fr) | 1998-01-16 |
| EP0774521A1 (fr) | 1997-05-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4974591B2 (ja) | 黒鉛球状化剤およびこれを用いた球状黒鉛鋳鉄の製造方法 | |
| El Sebaie et al. | The effects of mischmetal, cooling rate and heat treatment on the eutectic Si particle characteristics of A319. 1, A356. 2 and A413. 1 Al–Si casting alloys | |
| MXPA06011720A (es) | Aleacion maestra para uso en la modificacion de aleaciones de cobre y metodo de fundicion que la utiliza. | |
| Samuel et al. | A metallographic study of grain refining of Sr-modified 356 alloy | |
| EP0004819B1 (fr) | Procédé de préparation d'alliages ferreux permettant d'améliorer notamment leurs propriétés mécaniques grâce à l'emploi de lanthane et alliages ferreux obtenus par ce procédé | |
| CN101285144A (zh) | 一种半固态成形用镁合金及其半固态坯料制备方法 | |
| JP3764200B2 (ja) | 高強度ダイカスト品の製造方法 | |
| US4808374A (en) | Method for producing aluminum alloy castings and the resulting product | |
| US6395224B1 (en) | Magnesium alloy and method of producing the same | |
| Khan et al. | Effect of antimony on the growth kinetics of aluminium-silicon eutectic alloys | |
| FR2741359A1 (fr) | Alliage-mere d'aluminium | |
| US5290373A (en) | Evaporable foam casting system utilizing an aluminum-silicon alloy containing a high magnesium content | |
| FR2835209A1 (fr) | Produits pour la protection des moules de coulee continue des tuyaux de fonte | |
| Kyffin et al. | Effect of treatment variables on size refinement by phosphide inoculants of primary silicon in hypereutectic Al–Si alloys | |
| JP3112452B2 (ja) | 母合金、共晶及び亜共晶のアルミニウム−珪素鋳造合金の顕微鏡組織改質法及び母合金の製法 | |
| WO2003093514A2 (fr) | Alliage inoculant anti microretassure pour traitement des fontes de moulage | |
| Siclari et al. | Micro-shrinkage in ductile iron/mechanism & solution | |
| Lal | A novel technique for hyper eutectic aluminium-silicon alloy melt treatment | |
| US5026433A (en) | Grain refinement of a copper base alloy | |
| JPH07118785A (ja) | 鋳物用マグネシウム合金、無気孔性マグネシウム合金鋳物及びそれらの製造方法 | |
| JP7401080B1 (ja) | 鋳造用Ａｌ合金の製造方法 | |
| US5676774A (en) | Magnesium alloy as an aluminum hardener | |
| US1829668A (en) | Aluminum alloy | |
| US8597398B2 (en) | Method of refining the grain structure of alloys | |
| JP3797818B2 (ja) | 鋳鉄製造用黒鉛球状化合金 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TP | Transmission of property |