Brevet FR2102202A1 — publié le 19720407

La présente invention se rapporte à un appareil pour la solidification directionnelle des pièces coulées. Des articles, ayant une croissance granulaire en colonne comme il est décrit dans le brevet Ses Etats-Unis No. 3.260.505 dû à VerSnyder ou formés en monocristal comme il est décrit dans le brevet des Etats-Unis No. 3.494.709. dû à Piearcey, sont le plus aisément produits dans des coquilles de moule posés sur une plaque de refroidissement pour l'extraction de la chaleur durant la solidification et entourés par des moyens de chauffage pour maintenir au moins la partie supérieure du moule à une température suffisamment élevée de sorte que l'interface liquide-solide progresse depuis la plaque de refroidissement jusqu'à l'autre extrémité du moule en une surface généralement plane pour réaliser ainsi la structure cristalline ou granulaire désirée sans formation de noyaux anormaux. La réalisation de tels articles a invariablement exigé un long processus de solidification dans le but d'obtenir la structure granulaire ou cristalline désirée. La longueur jusqu'à laquelle les grains en colonne peuvent croître est limitée par la possibilité de contrôler la vitesse de solidification et le gradient de température de l'alliage vers le haut depuis la plaque de refroidissement, et cette vitesse et ce gradient de température ont été primitivement fixés par la conduction de la chaleur par la plaque de refroidissement. Donc la longueur n'articles coulés acceptables avec une croissance granulaire en colonne a été réduite d'une manière indésirable. Une caractéristique de la présente invention est un appareil pour contrôler avec .plus de précision les températures d'un bout à l'autre du moule durant le processus de solidification et de produire un gradient de température élevé dans le moule avec refroidissement de la partie inférieure du moule à une vitesse telle que la production de la structure désirée est réalisée avec un minimum de temps. L'un des aspects est le concept de retirer le moule des moyens de chauffage c!u moule, une telle retraite se faisant au-delà d'une paroi protectrice contre le rayonnement définissant une ligne de démarcation relativement nette entre- la partie du moule refroidie et l'autre partie de la paroi protectrice qui reçoit encore de la chaleur. Un aspect-particulier est le contrôle de la vitesse de refroidissement pour créer un gradient de BAD ORIGINAL 71 27736 2102202 température élevé à 1'intérieur du moule et en même temps d'obliger le front de solidification de se déplacer de bout en bout du moule à la meilleure vitesse de solidification, minimisant ainsi la durée du processus en produisant la structure cristalline désirée dans l'article coulé. En conséquence un autre aspect de l'invention est une diminution substantielle de la durée du cycle de refroidissement. Un autre aspect est une augmentation significative de la longueur des articles pouvant être coulés. La présente invention fournit un appareil pour obtenir un gradient de température plus élevée et également pour effectuer un contrôle plus précis des effets de chauffage et de refroidissement réalisés sur le moule durant la solidification de l'alliage D'après la présente invention, cet appareil comprend un cylindre dans lequel le moule est disposé avec une plaque de refroidissement disposée à une extrémité du cylindre pour supporter le moule. En déplaçant la plaque de refroidissement par rapport / au cylindre, le moule oeut être retiré plus ou moins du cylindre, ce dernier constituant une partie du moyen avec lequel le moule est chauffé et une paroi protectrice contre l'irradiation thermique s'étend vers 1'intérieur depuis le cylindre à la base de celui ci pour recouvrir la placrue de refroidissement et s'étendant substantiellement jusqu'au moule avec cette paroi protectrice formant une ligne assez nette entre les parties froides et chaudes du moule. Quand le moule est retiré du cylindre, il est déplacé au-delà de la barrière ou paroi de protection contre l'irradiation thermique et en conséquence la ligne de démarcation entre les parties chaudes et froides du moule se déplace vers le haut le long du moule substantiellement à la vitesse de solidification de l'alliacre dans le moule. Pour que l'invention soit totalement comprise, référence est maintenant faite aux figures suivantes : La fig. 1 est une section verticale d'un appareil au moyen duquel l'invention peut être réalisée, montrant en traits pointillés une deuxième position du moule et de la plaque de refroidis sement. La fig. 2 représente un diagramme montrant une comparaison de ce procédé avec les orocédés antérieurs de fabrication d'articles en grains de colonne. BAD ORIGINAL 71 27736 2,02202 - 3 - La fig. 3 représente une vue similaire à la fig. 1 montrant une modification pour couler des articles en monocristal. La fig. 4 représente un diagramme comparant ce procédé avec les procédés antérieurs de préparation cl'articles en mono-5 cristal. En se référant d'abord à la fig. 1, le moule 2 «ui est montré comme un moule multiple pour la production de deux articles directionnellement solidifiés à la fois, est dispose sur une plaque de refroidissement 4 et est logé à l'intérieur d'un disDositif 10 de chauffage comprenant un cylindre formant une enveloppe en gra phite 6 , cette dernière entourée à son tour par une gaine de graphite 8 dans des buts d'isolement et encore entourée par un cylindre isolant en céramique 10. A l'extérieur du cylindre lo se trouve un solénoi'de d'induction 2 qui est fileté au milieu des 15 extrémités comme en 14 pour permettre un contrôle séparé de la moitié inférieure du solénoi'de. De cette façon, soit la moitié soit la totalité du solénoi'de à la fois peut être approvisionnée en éneraie pour contrôler la chaleur à l'intérieur de l'enveloppe. Durant la solidification de l'alliage fondu dans le moule, un 2c couvercle isolant adéquat 16 peut être disposé sur la partie supé rieure de l'enveloppe en recouvrant la chambre cylindrique définie par l'enveloppe. Des moyens adéquats sont fournis pour retirer la plaque de refroidissement vers le bas pour déplacer le moule par rapport à l'enveloppe de sorte que le moule puisse être retiré 25 plus ou moins de la chambre cylindrique définie par l'enveloppe. Le dispositif pour le retrait du moule peut être constitué par une barre 18 supportant la plaque de refroidissement et en contact avec un écrou actionné de manière adéquate, par exemple, par un moteur électrique à vitesse variable. 3q Le moule particulier décrit est créé dans le but de fabri quer deux pales de turbine à la fois et dans ce but le moule dispose de deux parties pour former l'article 22 chacune ayant une zone de croissance 24 à l'extrémité inférieure et chacune ayant une colonne montante 26 à l'extrémité supérieure. Les colonnes mon-35 tantes sont reliées par des passages 28 à un entonnoir de remplis sage central 30. La partie du moule fabriquant l'article coulé désiré, la pale de turbine, s'étend entre les lignes pointillées 32 montrées sur le moule. Des constructions de moule de ce type rwmwmKit. 71 27736 2.02202 _ 4 - sont montrées par exemple dans un brevet des Etats-Unis No. 3.485.291 dû à Piearcey. Evidemment d'autres assemblages de moule ayant un nombre plus élevé de parties d'articles à fabriquer sont également utilisables dans ce cas. 5 L'appareil entourant le moule peut être supporté par des colonnes 34 s'élevant à partir d'un support 36, ce dernier étant par exemple le sol d'une chambre à vide à l'intérieur duquel la totalité de l'appareil est disposée durant l'opération de coulée. Une paroi de protection contre le rayonnement thermiqve 38, locale lisée à la base de l'enveloppe isolante et s'étendant vers l'intérieur de celle-ci constamment en contact avec le moule comme indiqué dans la fig. 1., est dans une position pour recouvrir la plaque de refroidissement au début de l'opération de coulée. Cette plaque protectrice 38 peut être fixée à l'enveloppe isolante et 15 aux autres parties de l'appareil par des appliques 40 fixées aux colonnes 34. De cette manière, la paroi protectrice reste en position fixe par rapport à l'enveloppe isolante et à sa partie inférieure de sorte que si la plaque de refroidissement est abaissée durant l'opération de coulée le moule est retiré au-delà de la 2C périphérie intérieure de la plaque protectrice, cette dernière formant une ligne de démarcation relativement nette entre la partie du moule au-dessus de cette paroi protectrice qui est toujours chauffée depuis l'enveloppe isolante et la partie du moule qui est en-dessous de cette paroi protectrice qui est maintenant exposée 2 5 aux parois refroidies à l'eau de la chambre à vide qui l'entoure de sorte que cette partie du moule peut irradier de la chaleur depuis le moule jusqu'aux parois de la chambre refroidissant ainsi le moule c une vitesse supérieure à celle obtenue par la conduction de la chaleur depuis l'alliage à l'intérieur du moule jus-30 qu'à la plaque de refroidissement. La paroi protectrice peut être réalisée en matériau réfrac-taire tel que le tantale et sert à maintenir la chaleur à l'intérieur de l'enveloppe et empêche l'irradiation directe à la fois vers la plaque de refroidissement et vers les parties du moule en-35 dessous de la paroi protectrice ou chicane. Sans cette chicane une variation passagère du gradient de température se produit dans l'enveloppe isolante à cause de la perte de chaleur radiante au sol à travers l'ouverture variable qui se développe depuis l'extré 71 27736 - 5 - 2102202 mité de la paroi protectrice et le pied de l'enveloppe isolante. Durant l'utilisation, l'appareil est intégralement disposé à l'intérieur «3e la chambre à vide de sorte que en faisant le vide dans celle-ci,•la totalité de l'appareil décrit peut être évacuée 5 y compris le volume défini par l'enveloppe. Quand le vide a été réalisé dans la chambre, l'appareil est chauffé pendant que les. différentes parties sont dans la position de la figure 1 de sorte crue le moule lui-même atteint une température supérieure à la température de l'alliage qui doit être versé. Durant 1'échauffement 10 du moule, l'eau est circulée à travers la plaque de refroidissement pour éviter l'endommagement de la plaque de refroidissement bien que la température de l'alliaqe relativement très près de la plaque de refroidissement reste supérieure à la température de fusion de l'alliage au moment où l'opération de verser l'alliage est réa-15 lisée. Après que l'alliage surchauffé est versé dans le moule, l'alliage ayant généralement une température de 93°C à 149°C au-dessus de la température normale de fusion, la plaque de refroidissement est déplacée vers le bas à une vitesse contrôlée, retirant 2o ainsi le moule de l'intérieur de l'enveloppe protectrice. Ce mou vement met la partie inférieure du moule en position en-dessous de la paroi protectrice pour exposer cette partie du moule aux parois \ plus froides de la chambre à vide de sorte que la chaleur irradiera depuis ces parties inférieures du moule à une vitesse supérieu-25 re à celle obtenue en extrayant seulement avec une plaque de te- froidissement. La chicane a une fonction critique dans cet appareil et dans ce procédé puisque cette paroi de protection maintient la chaleur à l'intérieure de l'enveloppe isolante et empêche l'irradia-30 tion directe à la fois vers la claque de refroidissement et vers les parties inférieures du moule maintenant ainsi une ligne de démarcation relativement nette entre les parties chaudes et froides du moule. Il peut être affirmé que la chicane joue le rôle d'une sorte de valve de chaleur dès que la plaaue de refroidissement est 35 déplacée vers le bas depuis la position de la figure 1 puisque, jusqu'au retrait du moule, il n'y a pas de perte significative de chaleur à l'exception de la conduction de la chaleur par la plaque de refroidissement. Par l'exposition de la partie inférieure du BAD ORIGINAL 71 27736 2102202 - 6 - moule en-dessous de la paroi de protection contre le rayonnement thermique, il est possible d'établir un gradient de température plus ëLevé à l'intérieur du moule et maintenir encore la température de la partie du moule restant au-dessus de la paroi protectrice à la température supérieure à la température de l'alliage nécessaire pour éviter la formation de noyaux anormaux dans l'alliage fondu. Si la plaque de refroidissement est retirée d'avantage, le refroidissement par irradiation devient plus efficace et l'extraction rapide de la chaleur permet une augmentation de la vitesse de solidification qui est contrôlée- de manière relativement précise par la vitesse du mouvement descendant de la plaque de refroidissement. Il est souhaitable et essentiel que la position de l'interface liquide-solide reste au-dessus de la ligne de démarcation établie par la chicane de protection et il est pour cela essentiel que la vitesse du mouvement descendant de la plaque de refroidissement soit telle que elle ne dépasse pas la vitesse de solidification. Pour cela il faut insister de nouveau sur le fait que plus grande est la partie du moule exposée en-dessous de la paroi de protection et plus grande est la quantité d'irradiation de la chaleur vers les parois froides de la chambre à vide. La perte de chaleur depuis le moule par irradiation est significati-vement plus haute que la quantité de chaleur pouvant être extraite par conduction vers la plaque de refroidissement et la vitesse de perte de chaleur peut aussi être augmentée par l'exposition d'une plus grande surface du moule en-dessous de la paroi protectrice. Il doit être compris que la périphérie interne de la paroi de protection peut être circulaire mais dans de nombreux cas elle est formée de manière à être ajustée relativement très près des parois du moule maintenant ainsi la ligne de démarcation nette souhaitée dans le moule en coïncidence avec la périphérie de la paroi. L'un des problèmes dans les coulées de ce type est que la perte de chaleur depuis le moule peut réduire la température du moule de manière que des noyaux indésirables peuvent se produire sur les surfaces latérales à ou au-dessud de l'interface liquide-solide de l'alliage coulé. L'effet de la paroi de protection est de localiser la partie du moule qui est exposée en-dessous de cette BAD ORIGINAL 1 71 27736 - 7 - 2102202 paroi avec tant de précision, que la paroi du moule entourant la zone baveuse ou interface liquide-solide sera toujours dans l'espace au-dessus de la paroi où le moule n'irradie pas de chaleur vers les structures froides environnantes. 5 Le dispositif décrit possLde un moule spécifiquement adap té pour la production de pales de turbine à solidification granulaire en colonne directionnelle ,bien qu'il sera compris que l'appareil peut être adapté également pour la production de pales de turbines en monocristal ou d'autres articles en monocristal au-10 quel cas le moule sera changé au pied de celui-ci pour avoir une zone de croissance associée à une hélice. La fonction de la zone de croissance et de l'hélice est de sélectionner un cristal unique pour la croissance dans la partie du moule formant l'article à fabriquer. 15 Un dispositif comme décrit ci-dessus a été utilisé pour la coulée de plusieurs pales de turbines solidifiées directionnelle-ment dans lesquelles l'article coulé à une structure de grains en colonne. L'un des pales produit avait une longueur y compris la racine de 11,4 cm et ^ zone de croissance au pied eu moule avait une 20 longueur d'environ 2,54 ern en-dessous de la base de la racine de l'article coulé. Avec cet arrangement le sommet de l'article coulé complet se trouve à 13,7 cm au-dessus de la plaque des refroidissement et l'ouverture avec l'entonnoir de remplissage est encore disposé au-dessus. L'alliage utilisé dans ces opérations de coulée 25 particulières était l'un des superalliages à base de nickel bien connu. La technique de coulée produit un article coulé utilisable dans lequel la structure coulée au travers de la partie d'article est en grains en colonne. En réalisant le procédé de coulage avec l'appareil décrit, 30 le moule est utilisé avec plusieurs thermocouples 42 dont le pied de l'un deux est localisé 2,54 cm au-dessus de la plaque de refroidissement et le sommet d'un autre étant disposé au sommet de la partie du moule formant l'article et d'autres thermocouples sont disposés entre ces deux-là, 'par exemple un thermocouple à mi-che-35 min entre le thermocouple supérieur et le thermocouple inférieur. Quand les thermocouples sont en place, le moule est disposé et fixé à la plaque de refroidissement, et cette dernière est alors déplacée vers le haut dans la position montrée dans la figure 1 r BAD origine 71 27736 - 8 - 2102202 avec le moule à l'intérieur de l'enveloppe.•La totalité de cet appareil est de préférence disposée dans une chambre à vide non représentée dans la figure. Le vide étant réalisé dans la chambre, les solênoi'des sont connectés pour élever la température du moule 5 jusque 1510°C comme indiqué par le thermocouple supérieur. A ce moment le thermocouple inférieur enrégistre 1204°C. L'alliage est alors versé dans le moule, ayant été chauffé à 1538°C ce qui est environ 121°C au-dessus de la température de fusion de l'alliage de sorte qu'un surchauffement significatif a été fourni à l'al-10 liage. Après que l'alliage a été versé, la plaque de refroidis sement est alors maintenue dans la position montrée durant 5 minutes pour permettre à la solidification de débuter à partir de la plaque de refroidissement. Au bout de cet intervalle de cinq minutes, le retrait du moule commence à une vitesse continue de 15 10,16 cm par heure. Dès que la placrue de refroidissement est des cendue pour l'écarter de la paroi protectrice, la chaleur de cette partie du moule exposée en-dessous de la paroi protectrice est irradiée vers les parois environnantes de la chambre à vide qui sont refroidies à l'eau. Cette irradiation de la chaleur diminue 20 la température du moule dans cet espace et donc diminue la tempé rature de l'alliaqe solidifié à l'intérieur à une vitesse supérieure à celle obtenue par la conduction de la chaleur dans la plaaue de refroidissement. Quatre minutes plus tard, neuf minutes après avoir versé 25 l'alliage, la vitesse du retrait est augmentée jusqu'à 20,32 cm par heure. L'espace croissant du moule en-dessous de la paroi protectrice augmente encore l'effet d'irradiation de la chaleur et par consécruent maintient le gradient de température élevé souhaité à l'intérieur de l'alliage dans le moule. Durant la solidification, 30 l'énergie est continuellement fournie aux solênoi'des maintenant la chaleur à l'intérieur de la partie du moule restant au-dessus de la paroi protectrice. Trente-huit minutes après avoir versé l'alliage, le moule est complètement retiré à la vitesse maximum permise par la machine 35 jusqu'à une position où le moule peut être enlevé de la plaque de refroidissement quand la solidification de l'alliage est achevée. A tout moment durant la procédure de coulage l'interface liquide-solide est disposé au-dessus du niveau de la paroi protectrice de 'BÂD ORîÇâjNÂt 71 27736 2102202 _ 9 - sorte que le moule entourant l'alliage encore fondu reçoit continuellement de la chaleur et l'irradiation de la chaleur a seulement lieu dans cette partie du moule en-dessous de cet interface. • Quand le moule, comprenant la pièce coulée est détaché de la plaque de refroidissement et refroidi davantage, la pale de turbine, est détachée du reste de la pièce coulée. A l'inspection il a été trouvé que la pale était acceptable pour l'usage et qu'elle avait la structure voulue de grains en colonne à travers toute la longueur de la pale, et avec une absence totale de tout grain équiaxe. Il a été trouvé que cet appareil et procédé permettait une solidification directionnelle de l'alliage dans le moule à une vitesse substantiellement plus élevée» au*il n'était possible au-paravent et cette vitesse était relativement constante durant tout le cycle de la coulée. Donc, quand la hauteur de l'alliaqe solidifié était de 3,30 cm au-dessus de la plaque de refroidissement, la vitesse de solidification était de 23,1 cm par heure et augmentait jusqu'à ce que, la solidification ayant atteint 14,5 cm au-dessus de la plaque de refroidissement, la vitesse était de 30,48 cm par heure. En même temps que cette vitesse de solidification élevée, un gradient de température élevé était maintenu. Donc, quand la solidification avait atteint 3,30 cm au-dessus de la olaque de refroidissement,, le gradient de température était de 85°C par 2,54 cm et quand la solidification atteignait 14,5 cm au-dessus de la plaque de refroidissement le qracîient était de 63°C par 2,54 cm. Dans des procédés conventionnels, la vitesse de solidification aurait été de 5,08 à 10,16 cm par heure et le gradient de température aurait varié de 29,4 °C par 2,54 cm à l'endroit de l'article du moule où la solidification commence jusqu'à environ 1,67°C par 2,54 cm au sommet du moule. Comme décrit ci-dessus, le cycle de la coulée est complet 38 minutes après avoir versé l'alliaqe. Donc le cycle est aisément reproductible après un court moment en comparant avec le cycle normal de 120 minutes ou plus pour couler des articles de moule à solidification directionnelle. La figure 2 est une comparaison de la position du solidus dans le moule quand il est coulé par cet appareil et procédé avec la position du solidus dans des pro- 71 27736 - 10 - 2102202 cédés coulage de solidification directionnelle conventionnels. Il est clair que le présent procédé représente une réduction substantielle de temps pour chaque pièce coulée. En se référant maintenant à la figure 3 le moule dê-5 crit a pour but de fabriquer des articles en monocristal et l'as semblage du moule dispose de deux parties de moule formant l'article 5C espacées parallèlement, chacune d'elle forirant une pale de turbine. Pour accomplir ceci, la partie de moule formant l'article possède une cavité aérodynamique 52 pour former la partie 10 opérationnelle de la pale et une cavité 54 formant la racine à son extrémité inférieure. La partie du moule formant l'article se termine, en-dessous de la cavité formant la racine par une hélice 56, cette dernière servant à sélectionner un cristal unique pour la croissance dans la partie du moule formant l'article. 15 Après que l'article du moule est complet, le reste de la structure du moule est fabriquée. Cette structure du moule comprend une section 58 du moule prolongeant et entourant l'hélice 56 et s'étendant vers le bas pour former une chambre de formation de noyaux 60. En contact avec chaque chambre 60 se trouve un tube 2C 62 formant un passage 64 depuis une coupe pour verser l'alliage 66 jusqu'à la chambre de formation de noyaux. Au sommet de chaque article du moule se trouvent des tubes d'extension 68 formant des colonnes montantes. Ces moules sont de préférence formés par le procédé 25 «2e coulacre à la cire perdue dans lequel le moule est formé autour d'un modèle disponible, de préférence un modèlë en cire. Lors de la formation habituelle de l'assemblaqe du moule décrit l'article du moule est formé d'abord autour de son modèle. Le reste du moule est alors forme autour des modèles qui sont placés dans leur rap-30 port propre avec l'article du moule et la coquille secondaire est formée autour de la totalité ce la structure du modèle. En conséquence, les figures montrent une double épaisseur de la paroi du moule autour de la partie de l'article de l'assemblage du moule puisque en formant la coquille secondaire, la partie article est 35 aussi recouverte . Dès que la totalité du moule est complétée, le modèle à l'intérieur du moule est fondu ou enlevé autrement et le moule est chauffé pour le durcir suffisamment pour les opérations de coulée. r ^OKlQlhlAL 71 27736 - IX - 2102202 10 15 20 25 30 Le moule de la figure 3 est placé à l'intérieur d'un dispositif de chauffage comme il a été décrit dans la figure 1 et le moule est posé sur la plaque de refroidissement dont la position est ajustable par rapport à l'envelopn» a-'1 moyen de laquelle le moule est chauffé. Durant l'opération de coulée le moule est chauffé comme décrit ci-des~u" r-t est retiré de l'espace de chauffage de la manière décrite ci-dessus excepté que lorsque une pièce coulée en monocristal est réalisée un temps quelque peu plus long et nécessaire. Un moule du type décrit dans la figure 3 est utilisé lors de la coulée d'une pale de turbine en monocristal dont la longueur comprenant la racine est de 10,16 cm. L'hélice s'étend vers le bas à partir de l'article de 2,54 cm et la chambre de formation de noyaux maintient l'ouverture de l'hélice à 2,54 cm au-dessus de la plaque de refroidissement. Le sommet de la pâle est à 15,24 cm au-dessus de la claque de refroidissement. La disposition des thermocouples est la même que celle décrite ci-dessus dans le cas des coulées d'articles de grains en colonne. Le moule est chauffé de sorte que le thermocouple au sommet de la pale indique 1566°C et au moment de verser l'alliage le therraocouple placé à 2,54 cm au-dessus de la plaque de refroidissement indique une température de 1243°C. L'alliacre est versé à 1533°C ce qui est de 149°C au-dessus du point de fusion. Après que l'alliage a été versé la plaque de refroidissement est maintenue dans la position décrite en traits continus dans la figure 1 durant 10 minutes . Cela fournit la possibilité à la solidification de démarrer vers le haut à partir de la plaque de refroidissement. Il doit être compris que la croissance des grains en colonne se forme dans la chambre de formation de noyaux et l'hélice sélectionne l'un de ces ctrains pour croître à travers l'hélice dans la partie du moule formant l'article. Dix minutes après avoir versé l'alliage la plaque de refroidissement est déplacé^ vers le bas à une vitesse de 5,08 cm par heure pt ce mouvement descendant se prolonge durant 20 minutes. A ce moment, qui sera donc de trente minutes après avoir versé l'alliage la vitesse de retrait est augmentée jusqu'à 10,16 cm par heure et se prolonge jusqu'à auatre-vingt minutes après avoir versé l'alliage. Alors la plaque de refroidissement est déplacée ra- ££0 71 27736 - 12 - 2102202 pidement jusqu'à sa position la plus basse pour permetter l'enlèvement du moule de la plaque de refroidissement. Au terme de ces quatre vingt minutes, l'alliage à l'intérieur du moule est entièrement solidifié. 5 T>a fonction de la paroi de protection contre l'irradiation thermique est de contrôler la partie du moule encore chauffée et la partie du moule dont la chaleur est irradiée, de manière à ce qu'il existe une ligne de démarcation relativement nette. Comme dans le cas de la solidification de grains en colonne, la vitesse 10 de retrait est telle que l'interface liquide-solide reste à une position constamment au-dessus de la paroi de protection de sorte que le moule entourant l'alliage encore fondu reçoit continuellement de la chaleur depuis l'enveloppe entourant le moule. Ouand le moule est suffisamment froid pour être manipulé et 15 quand le matériau du moule a été enlevé, la partie utilisable de la pièce coulée est détachée du reste de la pièce coulée. Il a été trouvé à l'examen que la pale de turbine coulée était totalement en monocristal et acceptable pour l'utilisation. Il y avait une absence totale de tout grain équiaxe ou "tache de rousseur" sur 20 la pale coulée. En se référant maintenant à la figure 4. le diagramme représente la comparaison entre la durée de solidification d'articles en monocristal de ce type de procédés utilisés antérieurement à la présente invention en contraste avec la durée de solidification 25 p'us courte avec le présent appareil et procédé. Il appert que dans les techniques antérieures, la solidification n'était pas terminée 200 heures aorès avoir versé l'alliage tandis qu'avec les nouveau:c procédés et appareils, la solidification était complète au sommet de l'article avant la fin des quatre-vingt minutes après 30 avoir versé l'alliage. Cette durée réduite de la coulée représente une amélioration substantielle dans le nombre d'articles qui peuvent être produits en un temps prédéterminé par un seul appareil et par conséquent réduira le coût des pièces individuelles produites par ce procédé. BAD 0R1Q1NÀL iirT- ' 71 27736 2102202 - 13 - Revendications : 1. Appareil pour la fabrication de pièces coulées à solidification directionnelle caractérisé par - un cvlindre formant une enceinte - des moyens de chauffer ce cylindre pour communiquer la chaleur au moule à l'intérieur de cette-» enceinte. - une plaque de refroidissement localisée à une extrémité de ce cylindre sur laquelle le moule est disposé. - des moyens pour déplacer la plaque de refroidissement par rapport au cylindre pour retirer le moule plus ou moins de ce cylindre, et - une paroi de protection contre l'irradiation thermique n'étendant vers l'intérieur depuis la base du cylindre et recouvrant la placrue ce refroidissement, cette paroi se prolongeant vers l'intérieur jusqu'au moule. 2. L'appareil d'après la revendication 1 caractérise en ce que la paroi protectrice possède une ouverture à travers laquelle le moufe peut être retiré si la plaque de refroidissement est déplacée par rapport au cylindre. 3. L'appareil d'après les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le cylindre est une enveloppe isolante et crue le moyen de chaui-fage est un solénoi'de à induction entourant le cylindre. 4. L'appareil d'après les revendication& 1-3 caractérisé en ce que les moyens -de refroidissement sont disposés sous le cylindre et entourent la plaque c!e refroidissement si cette dernière se déplace par rapport au cylindre pour obtenir un refravissement plus rapide du moule. 5. T.'apnareil d'après les revendications 1-4 caractérisé en ce crue les moyens de- refroidissement sont les parois d'une chambre à vide entourant le cylindre et les moyens de chauffage. Sad oniGmm^