Brevet FR2049052A1 — publié le 19710326

La présente invention concerne et a essentiellement pour objet une composition et une méthode de préparation d'zn modificateur composite à action de graphitisation, destiné à la production de coulées de haute qualité, à partir de fontes modifiées du type présentant les propriétés de réscstarce suivantes (résistance à la traction - résistance à la flexion, en kgf/mm) : 24 - 44, 28 - 48, et 32 - 52. Les modificateurs les plus utilisés dans la production de fontes modifiées sont : le farro-silicium et le ferro - calcium mais leur emploi est relié aux inconvénients suivants : action modificatrice faible et instable ; consommation élevée en modificateur (0,6 à 0,9 %) , refroidissement considérable du métal, formation d'une scorie visqueuse difficile à séparer etc. En résultat, ces modificateurs ne peuvent satisfaire aux exigences continuelles et croissantes de la production de coulée. Récemment, ce que l'on appelle "des modificateurs composites" trouvent un emploi croissant dans la pratique mondiale. Ils représentent des liants à plusieurs constituants, composites, composés de plusieurs éléments chimiques, chacun ayant une actIon bien définie (modification, désulfurisation, dégazage etc...). L'action modificatrice des modificateurs composites est considérablement meilleure et dépend directement du choix rationnel des constituants entrant dans leur composition. Le modificateur selon la présente invention est très efficace, et est utilisé pour obtenir des coulées de fonte grise de haute qualité. Sa composition chimique est la suivante Si: 64 , C : 20 , Cu : 8,3 %, Ca : 3,6 % et Al : 1,5 % . Le modificateur représente un mélange mécanique de 20 % (en poids)de graphite dont la taille des grains varie entre 0,5 et 2 mm, des électrodes de graphite de haute teneur en carbone (supérieure à 98 %), étant utilisées comme matériau brut , et de 80 % de liant dont la composition chimique est la suivante : Cu : 10 %, Al : 1,4 à 1,7 , Ca : 4 à 5 %, Si : complément à 100 . Le liant est préparé dans un four à creuset, à partir des substances brutes suivantes : silicium cristallin , cuivre électrolytique, silicocalcium et aluminilxrl; le dépôt de fondant est la cryolite. Après la coulée de petits lingots, le liant est concassé en grains dont la taille varie entre 1 et 5 mm. Le modificateur est approprié par la production de fontes modifiées du type présentant les prorpiétés de résistance suivantes (résistance à la traction - résiszance à la flexion, en kgf/mm) : @@ - 44, 28 - 43, @@ - 32. La température de modification (dans @@ canal de déchargeur d@ @@b@l@@) est de 1400 à 1440 C. Le modificateur proposé, possède les propriétés de base qui sont les suivantes : une excellente action anti-refroidissemen qui gqarantie la production de @culées de haute qualité sans refroidissement quelconque, avec une épalsseur de paroi de plus 6 mm ; l'affinage et l'homogéneisation de la structure des coulées, de section transversale variable ; on garantie l'obtention d'une structure perlitique de 95 à 100 % , avec du graphite du type A, fin dispersé et également distribué, les propriétés de résistance métallique de la fonte, sont accrûes de 25 à 70 %; on garantie une égale dureté dans les coulées (de l'ordre de 180 à 220kgf/mm) selon le type de fonte; la résistance à l'usure est accrue ; le pouvoir de travail des cculées est amélioré , et leur durée de service prolongée, la fonte liquide est purifiée (dégazé et désulfurisée); le modificateur est bien absorbé par la fonte liquide, sans engendrer la formation de quantité addItionnelles de scorie. Le grand pouvoir du modificateur proposé, est dû aux caractéristiques suivantes , qui le distinguent des modificateurs compos tes connus : (a) une composition chimique choisie d'une manière appropriée, (b) la présence de graphite de haute teneur en carbone (supérieure à 98 %) dans le modificateur. Certains des modificate@ composites connus contiennent égalemert du graphite , mais on utilise du graphite de fonderie contenant une grande quantité d'impuretés, et qui présente une teneur en carbone considérablement plus faible (75 à 80 %). Les recherches de la demanderesse, tout comme les renseignenents de la littératuont montré d'une manière précise , que le pouvoir du graphite dans le modificateur, s'accroit considérablement avec l'accroisse ment de sa teneur en carbone ; (c) l'emploi dans la composition du modificateur de silicium cristallin techniquement pur, sans addition superlux. Le silicium est un composé de base de la plupart de tous les modificateurs connus, mais il est apporté sous forme de ferro-alliages(ferro-silicium et silico-calcium). Ainsi, la quantité d'additions superflux (telle que le fer et le calcium) dépasse la quantité nécessaire , et en résultat, le pouvoir du modificateur est réduit. Si on le compare avec les modificateurs connus, le modificateur de la présente invention présente l'avantage , que par son emploi, le refroidissement des coulées est éliminé, et leur résistance à la traction est accrue de 8 à 12 kgf / mm2. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En partlolier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1. Modificateur graphitisant en vue d'obtenir la production de coulées fonte de haute qualité et de grand rendement, caractérisé par la composition chimique suivante : Si : 64 %, C : 20 , Cu : 8,31 %, Ca : 3,6 %, et Al : 1 ,5 %. 2. Méthode de préparation d'un modificateur graphitisant selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le carbone est introduit dans la charge de préparation du modificateur, sous la forme de graphite en grain obtenu à partir d'électrodes de graphite de haute teneur en carbone (supérieure à 98 fo). 3. Méthode de préparation d'un modificateur graphitisant selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que on introduit dans la charge de préparation du modificateur, du silicium cristalir (pur) sans autres additions superflux (tel que du fer). 4.Fontes obtenues à l'aide du modificateur tel que défini dans les revendications précédentes.