Brevet FR2413156A1 — publié le 19790727

La présente invention concerne la métallurgie et a notamment pour objets un procédé d'élaboration de lingots et un dispositif pour sa mise en oeuvre. L'invention peut Entre utilisée avec une efficacité maximale dans la coulée des métaux en lingotières, dans la coulée continue et semi-continue, dans la refusion sous laitier électroconducteur et à l'arc sous vide, ainsi que dans d'autres modes d'élaboration des lingots. L'amélioration de la structure du métal des lingots et de la qualité des moulages est un problème d'actualité dans la fonderie. Aujourd'hui, le problème de l'élaboration d'un métal à structure homogène et à grains fins n'est pas entièrement résolu, surtout en ce qui concerne les lingots de grand poids. On connaît des procédés d'action extérieure sur un métal ou un alliage en cours de solidification par des vibrations élastiques engendrées à l'aide d'ultrasons, par un champ magnétique et par vibration basse fréquence, ainsi que des dispositifs pour les réaliser. Parmi ces procédés, celui qui a trouvé la plus large application, est le procédé aux ultrasons. Le dispositif pour le traitement du métal liquide par vibrations ultrasonores comprend un générateur d'ultrasons à transducteur magnétostrictif ou piézoélectrique, un radiateur de vibrations ultrasonores et un système de mise en accord de résonance de la fréquence propre des vibrations du métal liquide à traiter et de celle des vibrations forcées du radiateur. Le métal liquide est versé dans un moule-lingotière, puis le radiateur est introduit dans le métal liquide à travers un trou ménagé dans le fond de la lingotière, ou bien par le haut, à travers un-trou prévu dans la rehausse de coulée. Quand le métal liquide est coulé dans la lingotière, on met en marche le générateur d'ultrasons et on transmet au métal liquide des vibrations ultrasonores sous l'effet desquelles les dendrites en cours de croissance sont disloquées et la structure du métal devient fine. Etant donné que pendant la coulée le volume du métal liquide et, par conséquent, sa fréquence propre changent continuellement, le système de mise en résonance doit automatiquement maintenir 1 'égalité des fréquences forcée et propre du radiateur et du métal liquide. Un inconvénient notable de ce procédé consiste en ce que le matériel à ultrasons utilisé pour sa mise en oeuvre est de faible puissance et ne permet pas de traiter de grandes masses de métal à la fois.En outre, la faible tenue du matériau constituant le radiateur ne permet pas d'utiliser les ultrasons pour agir sur les alliages à haute température, du type acier. La nécessité de créer un système outil de travail-métal à traiter résonant, en présence d'un volume et d'une masse variables du métal à traiter, donne elle aussi lieu à certaines difficultés. On connatt aussi un procédé d'élaboration d'un lingot et un dispositif pour le réaliser à l'aide de vibrations basse fréquence. Le dispositif pour le traitement d'un métal liquide par vibration comprend un moule placé sur un vibrateur. Le vibrateur employé est du type électromagnétique, à came, à excentrique, à cylindre hydraulique ou pneumatique. Le plus souvent on utilise des vibrations mécaniques, comprenant un moteur électrique accouplé à un réducteur et un arbre tournant dans des paliers et portant un volant déséquilibré ou un excentrique. L'arbre est lié au réducteur par un accouplement. Le moule est placé sur le vibrateur et on y verse le métal liquide. On met le moteur en marche et des vibrations sont imprimées au moule dans le plan vertical1 suivant une loi prédéterminée et avec l'amplitude et la fréquence requises. Toutefois, les vibrations élastiques qui sont alors engendrées ne peuvent disloquer les cristaux de métal en cours de croissance, car la longueur d'onde des vibrations forcées du vibrateur est de quelques dizaines de mètres, tandis que la fréquence propre du cristal de métal en cours de croissance est de l'ordre de quelques kHz, c'est-à-dire gu'il est impossible d'obtenir la résonance. Les dispositifs connus pour l'action sur les métaux liquides à l'aide de vibrations élastiques peuvent changer la fréquence et l'amplitude de leurs vibrations en discontinu (vibrateurs à basse fréquence) ou en continu dans une gamme de fréquence ces très étroite (générateurs d'ultrasons), ce qui est un inconvénient notable. En conséquence, les procédés précités d'élabo- ration de lingots a structure homogène fine n'ont pas reçu une grande extension dans l'industrie, surtout dans la production des lingots de grand poids. Le but de l'invention est de supprimer les inconvénients indiqués. Il s'agissait donc de créer un procédé d'élaboration d'un lingot et un dispositif pour sa mise en oeuvre, dans lesquels les vibrations élastiques agissant sur le métal liquide seraient engendrées dans un spectre de fréquences étendu, avec une grande intensité, et s'opposeraient au processus de transcristallisation du métal. La solution consiste en ce que le procédé d'élaboration d'un lingot, du type dans lequel on fait agir sur le métal en cours de solidification des vibrations élastiques, est caractérisé, d'après l'invention, en ce que les vibrations élastiques introduites au sein du métal liquide ont la forme d'impulsions engendrées par des décharges par étincelles à haute tension dans un liquide, durant un temps pouvant aller jusqu'au début de la solidification massique du métal, la fréquence des impulsions et leur énergie étant telles qu'elles s'opposent au processus de transcristallisation du métal. Le procédé proposé permet pour la première fois d'exercer, à l'aide de vibrations élastiques, une forte action sur de grandes masses de métal (allant jusqu des centaines de tonnes). Le procédé permet de commander le processus de solidification dans une plage étendue de paramètres techniques et énergétiques. Ltinvention permet d'obtenir un métal à structure homogène fine, d'accroître la rigidité de la zone centrale du lingot et d'augmenter le rendement en métal sain, ainsi que d'accroître la vitesse de formation du lingot et, par conséquent, d'augmenter le rendement du matériel. En outre, le procédé faisant l'objet de l'invention permet d'accroître la plasticité du métal coulé, ce qui rend possible une augmentation du taux de déformation lors de l'usinage ultérieur du métal par déformation. Il est très avantageux que la fréquence des impulsions de la décharge par étincelles se situe de préférence entre 0,3 et 5,0 Hz, avec une énergie spécifique de chaque impulsion d' envi- ron 0,5 à 1,5 Kj par tonne de métal liquide et une durée d'action égale au 1/3 de la durée totale de solidification du métal dans le lingot. Un tel régime permet d'optimiser le processus d'élaboration du lingot et d'abaisser les dépenses totales d'énergie pour l'obtention de l'effet technologique requis. Il est avantageux de provoquer les décharges par étincelles dans un liquide à résistivité plus élevée que 0,50 2 m. On obtient dans ce cas un haut rendement énergétique de la décharge à haute tension. Dans un liquide à résistivité plus faible, il s'avère m- possible d'obtenir un dégagement concentré de l'énergie dans la chambre de décharge. Dans le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de 1' invention, comprenant un moule et une source de vibrations élastiques transmises au sein du métal liquide, d'après lwinven- tion la source de vibrations élastiques est réalisée sous la forme d'au moins une chambre de décharge remplie d'un liquide de travail à résistivité supérieure à o,s.4L m. et dotée d'électrodes et d'un générateur de courant impulsionnel raccordé aux électrodes pour engendrer des impulsions par décharges par étincelles à haute tension dans un liquide, ladite chambre de décharge étant montée, par rapport au moule, de façon que les décharges qui y sont provoquées engendrent des vibrations élastiques dans le métal liquide se trouvant dans le moule.Un tel dispositif assure les conditions nécessaires à une concentration maximale de l'énergie transmise au métal fondu par unité de volume de celui-ci. L'invention permet d'agir simultanément sur de grandes masses de n'importe quel métal liquide par vibration à basse fréquence, par ondes ultrasonores et par ondes de choc. Les générateurs de vibrations élastiques sont de conception simple, faciles à réaliser et s'insèrent aisément dans le processus de fabrication du matériel existant. Ils rendent inutile la création d'un système outil d'action-métal à traiter résonant. La fréquence des impulsions et l'énergie de chaque impulsion se prient facilement au réglage et peuvent Entre variées dans une plage étendue. Dans une variante de réalisation de l'invention, le dispositif peut comporter une source de vibrations élastiques réalisée sous la forme de deux chambres de décharge montées l'une en face de l'autre directement sur les côtés latéraux du moule. Ceci permet d'utiliser l'effet d'accroissement de la pression dans le métal au front des ondes convergentes. Les électrodes peuvent être montées dans la chambre de décharge sous un angle de 35 à 750 par rapport à l'axe longitudinal du moule. Un tel montage des électrodes permet d'utiliser le métal liquide en tant que guide d'ondes acoustiques pour les vibrations élastiques agissant sur tout le front de solidification du métal dans le lingot. Une des variantes de l'invention consiste en ce que les électrodes de la chambre de décharge sont montées avec un certain écartement par rapport au lingot, de telle façon que le point d'intersection de leurs axes longitudinaux se trouve dans la zone de l'interface solide-liquide du lingot. Cela accroit la durée de service des électrodes et assure l'action des vibrations élastiques directement sur le front de solidification, Les électrodes peuvent Entre montées dans les chambres de décharge dans un mEme plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du moule, celui-ci étant équipé extérieurement, aux endroits où sont montées les chambres de décharge, de bossages qui font simultanément office de paroi de la chambre de décharge et d'électrode de polarité négative. Une telle disposition des électrodes permet d'utiliser le plus rationnellement l'énergie fournie à la décharge et d'accroître la fiabilité du système d'électrodes. Pour la coulée du métal dans le moule, on peut placer un entonnoir dans la cavité de la chambre de décharge. Ceci permet de couler le métal par divers procédés. Dans le cas d'emploi d'un entonnoir, il est avantageux que les parois de la chambre de décharge perpendiculaires à l'axe longitudinal du moule soient réalisées en matériau élastique. Cela permet d'assurer la transmission du front avant des impulsions de vibrations élastiques sans distorsions. Il est très avantageux que la chambre de décharge soit montée, par rapport au moule, de façon qu'elle se trouve plongée partiellement dans le métal liquide emplissant le moule. Un tel montage de la chambre assure une augmentation du coefficient de transmission de l'énergie des vibrations élastiques au métal liquide. Avec un dispositif ainsi conçu, il s'avère possible déli- miner rapidement la surchauffe du métal dans le moule, ce qui se traduit par une augmentation de la vitesse d'élaboration du lingot et contribue à la formation d'une structure fine dans le lingot. En outre, une telle disposition de la chambre de décharge permet de diminuer la profondeur du cratère de la phase liquide dans le lingot, ce qui abaisse les investissements nécessaires à la construction des installations de coulée continue. D'autres objectifs et avantages de l'invention sont mis en évidence dans la description détaillée donnée ci-après de divers exemples de réalisation non limitatifs illustrés par les dessins annexés dans lesquels : - la figure I représente un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé faisant l'objet de l'invention (coupe longitudinale) ; - la figure 2 représente une variante de réalisation du dispositif (coupe longitudinalf :: - la figure 3 représente une variante de montage des électrodes dans la chambre de décharge du dispositif (coupe longitu dinale) ; - la figure 4 représente une autre variante de réalisation du dispositif (coupe longitudinale) ; - la figure 5 représente la chambre de décharge avec un entonnoir pour la coulée du métal dans le moule (coupe longitudinale) t - la figure 6 représente une variante de montage de la chambre de décharge par rapport au moule (coupe longitudinale) ; - la figure 7 représente une autre variante de montage de la chambre de décharge par rapport au moule (coupe longitudinale) - la figure 8 représente une autre variante du dispositif, avec plusieurs lingotières (vue de côté). Le dispositif I (figure I) proposé comprend un moule 2 placé sur une chambre de décharge 3, et un générateur 4 de courant impulsionnel. Le moule 2 a dans son fond un trou 5 pour le démoulage forcé du lingot 6. Ce trou est obturé par un bouchon 5'. Des attaches 7 fixent sur la partie supérieure du moule 2 une rehausse des coulée 8. La surface intérieure de la rehausse de coulée 8 est revenue d'un garnissage réfractaire 9. La température de solidification du métal 10 versé dans la lingotière 2 est contrôlée à l'aide de thermocouples 11. La surface du métal liquide 10 est recouverte d'une masse réfractaire 12, par exemple d'un mélange de poudres de perlite et de graphite. La chambre de décharge 3 a une forme cylindrique. Elle est dotée à sa partie supérieure d'une membrane 13. Sur la membrane 13 est placée une feuille 14 en métal à bas point de fusion, par exemple en plomb. La feuille 14 sert de guide d'ondes acoustiques pour les ondes de choc allant de la chambre de décharge 3 au corps de la lingotière 2 et au métal liquide 10. La chambre de décharge 3 est en acier. Entre la chambre 3 et la membrane 13 est placé un joint d'étanchéité 15 constitué par exemple par une feuille de cuivre recuit et assurant létanchéité de la chambre de décharge 3. La chambre de décharge 3 est dotée de tubulures 16 pour y faire circuler un liquide de refroidissement 17 dont la résistivité est supérieure à 0,50fut m., par exemple de l'eau. Les tubulures sont montées dans le fond et à la partie supérieure de la chambre de décharge 3, de façon à assurer, pendant la marchede l'installation, le remplissage complet de la chambre de décharge 3 par l'eau de refroidissement. La température du liquide 17 dans la chambre de décharge- 3 ne doit pas dépasser son point d'ébullition. Dans la chambre 3 sont montées des électrodes 18 et 19 de polarité positive et négative respectivement. Les électrodes 18 sont partiellement engagées dans la cavité de la chambre 3 à travers sa paroi latérale 20. L'électrode 19 est réalisée sous la forme d'une tige massive rigidement liée à la membrane 13 et disposée dans la cavité de la chambre 3 suivant son axe vertical central. Chacune des électrodes 18 et 19 est raccordée au générateur 4 par un circuit de décharge comportant une batterie de condensateurs21etun dispositif commutateur sous forme dsuz éclateur 22. Les électrodes 18 sont orientées de façon que leurs axes longitudinaux soient dirigés vers la surface de l'électrode 19o La chambre de décharge 3 est recouverte extérieurement d'une couche d'isolant acoustique tel que, par exemple, celui connu sous la dénomination commerciale "poralon". La chambre de décharge 3 est également dotée de butées 24 fixées à l'aide de boulons 25 à son couvercle, c' est-à-dire à la membrane 13, et servant à centrer la lingotière 2 par rapport à la chambre de décharge 3, ainsi qu'à prévenir le décalage de la lingotière 2 pendant le fonctionnement de la chambre de décharge 3. Pour évacuer l'air de la chambre 3 pendant son fonctionnement, sa cavité est mise en communication avec l'atmosphère par une tubulure 26 fixée à la membrane 13. D > une manière particulièrement avantageuse, mais non limitative, les paramètres du générateur 4 de courant impulsionnel sont choisis de manière à assurer une énergie d'impulsion de 0,5 à 1,5 kJ par tonne de métal liquide, et une fréquence des impulsions de 0,3 à 5 Hz, ces impulsions étant engendrées sans interruption pendant 1/3 de la durée totale de solidification du métal dans le lingot. Les paramètres de fonctionnement du dispositif dans les limites indiquées ci-dessus permettent d'obtenir le régime optimal lors de la coulée de métaux de diverses nuances. Avant de couler le métal, on nettoie la surface intérieure de la lingotière 2. Puis on réchauffe la lingotière 2 jusqu'à une température de 400 à 4800C et on applique un enduit préservant la surface intérieure de la lingotière 2 de l'oxydation par le métal liquide se trouvant en contact avec elle. La rehausse de coulée 8 est elle aussi préchauffée jusqu'à une température de 400 à 480C, puis elle est posée sur la lingotière 2 et fixée dans la position voulue par les attaches 7. La lingotière 2 ain Si assemblée et préparée est placée sur la chambre de décharge 3, au centre de la membrane 13, son positionnement étant assuré par les butées 24. On branche la chambre 3 sur le système (non représenté) d'amenée et d'évacuation du liquide 17, qui circule ainsi en passant par les tubulures 16. Le dispositif proposé fonctionne de la façon suivante. nès le début de la coulée du métal liquide dans la lingotière 2, le générateur 4 applique aux électrodes 18 et 19 des impulsions de courant haute tension, de l'ordre de 50 kV. La fréquence des impulsions est de 0,3 à 5 Hz et l'énergie spécifique de chaque impulsion est de 0,5 a' 1,5 kJ par tonne de métal liquide 10. Dans le liquide 17 de la chambre de décharge 3, une décharge électrique par étincelles se produit entre les électrodes 18 et 19. I1 en résulte dans le liquide 17 des ondes de choc et une cavitation, ainsi que des courants impulsionnels et des vibrations acoustiques du liquide, qui engendrent dans le métal liquide 10 des vibrations élastiques d'une haute intensité.Ces vibrations sont transmises au métal liquide 10 par l'électrode 19 de polarité négative, la membrane 13, la feuille 14, la lingotière 2 et le corps du lingot 6. Les ondes de choc sont produites par l'action directe de la pression, s'élevant à plusieurs dizaines de milliers d'atmosphères, du plasma du canal de décharge atteignant la surface de l'électrode 19 de polarité négative, ainsi que celle engendrée lors de la disruption de l'espace entre les électrodes dans le liquide de travail 17. Si, durant ce phénomène, l'onde de choc provenant du canal de la décharge dépense son énergie pour engendrer une onde perturbante dans le système guide d > on- des électrode-métal liquide, l'énergie des ondes de choc naissant dans le liquide 17 est dépensée, en règle générale, pour produire la cavitation.La surface libre qui apparaît alors dans le volume clos de liquide contribue à l'intensification des processus de cavitation dans la chambre de décharge 3 et à la mise en résonance du système chambre de décharge 3 + lingotière 2. La vapeur d' veau qui est formée pendant les décharges est évacuée en continu de la chambre 3 par la tubulure 26. Le plasma du canal de décharge, les ondes de choc et la cavitation engendrent une large gamme de vibrations élastiques ultrasoniques, sous l'action desquelles les cristaux en cours de croissance dans le métal liquide sont disloqués. Les hautes pressions engendrées dans le liquide 17 provoquent sa pulsation, ce qui contribue à l'apparition de vibrations élastiques à basse fréquence avec de grandes accélérations sous l'action desquelles est détruit le front des cristaux de métal en cours de croissance à l'interface solide-liquide du lingot et les fragments de cristaux descendent au fond du lingot 6. En fondant à leur périphérie, les fragments de cristaux accélèrent l'abaissement de la température du métal liquide 10 et constitflent des centres de crotssance de nouveaux cristaux, cé qui contribue à la formation d'une structure à grains fins dans le métal coulé, gracie à la solidification massique du métal liquide 10.Les vibrations élastiques du lingot en cours de formation augmentent-la durée du contact entre la surface du lingot 6 et la surface de la lingotière 2, ce qui intensifie l'extraction de chaleur au lingot 6, et les vibrations de la lingotière 2 améliorent les conditions de son refroidissement par l'air ambiant, ce qui, en défi- nitive, réduit la durée de la formation du lingot de 30 à 45% et mbme plus. En meme temps, les conditions de dégagement des gaz sont améliorées et la profondeur de propagation des défauts de retassure diminue, ce qui augmente le rendement en métal sain. Le lingot doit btre traité du début de la coulée du métal dans la lingotière 2 jusqu'au commencement de la solidification massique, et l'énergie doit ttre suffisante pour perturber le processus de transcristallisation. Le temps nécessaire de traitement du métal liquide 10 écoulé, on arrente le générateur 4 de courant impulsionnel, et on enlève la lingotière 2 avec le lingot 6 de dessus la chambre de décharge 3 pour continuer le refroidissement. La formation du lingot achevée, on enlève la rehausse de coulée 8 et on démoule le lingot 6, qui est ensuite envoyé à la transformation. La figure 2 représente une variante de réalisation du dispositif dans laquelle la source de vibrations élastiques est dotée de deux chambres de décharge 3 montées en regard l'une de l'autre sur les parois latérales 27 et 28 du moule, qui est en l'occurrence une lingotière de coulée continue 29. Les chambres 3 sont montées à la partie supérieure de la lingotière 29, dans la zone où commence la solidification du métal liquide 10. Dans les parois 27, 28 de la lingotière 29 sont réalisés des canaux 30 pour la circulation d'un liquide de refroidissement 31, par exemple d'eau. Chaque chambre 3 a son propre circuit de décharge comprenant des électrodes 18, 19 raccordées à un générateur 4 de courant impulsionnel, le rôle de l'électrode de polarité négative étant joué par la paroi 27 de la lingotière 29. Les cavités des chambres de décharge 3 de la lingotière ne sont pas mises en communication avec les canaux 30 de la lingotière 29, afin de ne pas perturber le régime de refroidissement du lingot. Toutefois, le liquide de refroidissement 31 allant aux canaux 30 peut aussi être utilisé en tant que liquide de travail 17 pour les chambres de décharge 3.Dans les chambres de décharge 3 sont montées des électrodes 18 alignées Z la décharge par étincelles se produit entre la pointe de l'électrode 18 de polarité positive et la paroi 27 de la lingotière 29 L'emploi de deux chambres de décharge 3 montées en face l'une de l'autre sur les côtés latéraux da la 11o1 lingotière 29 per- met d'exploiter l'effet de collision de deux ondes de choc de sens contrairess La troisième onde qui apparaît alors a des para mètres plus élevés que ceux des ondes primaires, ce qui accrott l'efficacité d'utilisation de l'énergie amenée au sein du métal liquide 10 (figure 2) Ce mEne effet est obtenu en utilisant des électrodes orientés sous un angle déterminé par rapport au lingot 6, dans sa zone de refroidissement. La figure 3 représente un exemple de disposition des électrodes sous un certain angle par rapport à l'axe longitudinal de la lingotière 29 remplie de métal liquide 10 en cours de solidi fication. Sous la lingotière 29 est montée la chambre de décharge 3 avec les électrodes 18 et 19 raccordées au générateur 4 de courant impulsionnel Le système d'électrodes à action directionnelle de ce dispositif diffère du système d'électrodes alignées, représenté sur la figure 2, par le fait que l'électrode 19 de polarité négative est coaxiale à l'électrode de polarité positive et se présente sous la forme d'un corps cylindrique robuste, isolé de laélectro- de 18,qui se trouve sur son axe longitudinale Les électrodes 18 et 19 sont montées dans la chambre 3 sous un angle &alpha; de 20 à 750 par rapport à l'axe longitudinal du lingot 6. L'angle o( dwinclinaison des électrodes dépend des dimensions, de la forme et de la composition chimique du lingot 6 à couler. Entre les électrodes 18 et 19, sous l'effet de la force pondéromotrice, le plasma est accéléré dans le canal de décharge et il se forme des ondes planes de compression qui se heurtent dans la zone de l'interface solide-liquide du lingot 6 et y disloquent les cristaux de métal en cours de crolssance. Les électrodes 18 et 19 sont montées dans la chambre de décharge 3 avec un certain écartement par rapport au corps du lingot 6, le point d'intersection A de leurs axes longitudinaux se trouvant dans la zone de l'interface solide-liquide du lingot 6. Les vibrations élastiques transmises par le corps du lingot 6 au métal liquide 10 en cours de solidification disloquent le front des cristaux de métal en cours de croissance. Dans un tel système, du fait de l'arrivée localisée des vibrations élastiques dans la zone de solidification du lingot, leur efficacité d'action est notablement accrue. La figure 4 représente une variante de conception du dispositif 1, dans laquelle deux chambres de décharge 3 sont montées dans un mbme plan horizontal, perpendiculaire à l'axe longitudinal de la lingotière 2. Aux endroits où sont fixées les chambres de décharge 3, la lingotière 2 est dotée extérieurement de bossages 32. La surface intérieure des chambres de décharge 3 a une forme parabolique. Dans l'axe longitudinal des chambres de décharge 3 sont montées les électrodes 18 de polarité positive Chaque chambre 3 est fixée au bossage 32 par des éléments de fixation 33. Les bossages 32 font en méme temps office d'électrodes de polarité négative. Le rôle des bossages venus de fonderie peut Entre joué dans les lingotières massives par des tourillons de montage réalisés sur leur surface extérieure.La réalisation de bossages 32 sur la surface latérale de la lingotière 2 permet de les utiliser en tant qu'élément des chambres de décharge, ctest-à-dire qu'ils constituent une de leurs parois et jouent le rôle d'électrode de polarité négative. Les bossages 32 sont aussi utilisés en tant qu'élément pour la fixation de la chambre de décharge sur la lingotière. Les bossages contribuent à l'abaissement des contraintes thermiques apparaissant lors du refroidissement du métal du corps de la lingotière après son échauffement par le métal coulé. Ils jouent le rôle de guides d'ondes pour les vibrations élastiques engendrées dans les chambres de décharge. Les ondes de chocs qui sont alors produites se propagent dans le métal liquide avec des pertes d'énergie minimales, détruisent le front des cristaux en cours de croissance sur la surface intérieure de la lingotière et des parois latérales du lingot en cours de formation. La figure 5 représente une chambre de décharge 3 dans la cavité de laquelle est placé un entonnoir 34 pour la coulée du métal dans la lingotière 2 t les axes longltudinaux de l'entonnoir 3 et de la chambre de décharge 3 sont confondus. Un tel système peut Etre utilisé pour couler le métal dans une lingotière, un moule en terre ou en sable et dans d'autres cas. La chambre de décharge 3 est suspendue à l'aide de butées 35 à la poche 36 de coulée du métal. La poche 36 a un garnissage réfractaire 37. A la partie inférieure de la poche 36 est montée une busette de coulée 38 qui est fermée par une quenouille 39. L'entonnoir 34 est doté à sa partie inférieure d'une busette de coulée 40 de conception analogue à celle de la busette 38. Les électrodes 18 de polarité positive sont raccordées au générateur 4 de courant impulsionnel et orientées vers la surface extérieure de la paroi latérale de l'entonnoir 34, lequel fait en mime temps office d'électrode de polarité négative Les parois 41, 42 de la chambre de décharge 3, perpendiculaires à l'axe longitudinal de la lingotière 2, sont réalisées sous la forme de membranes d'acier et, lorsque des vibrations élastiques sont engendrées dans la chambre 3, permettent à 1' entonnoir 34 de vibrer dans le plan vertical, ce qui favorise le dégagement des gaz se trouvant dans le métal liquide. Une particularité caractéristique de l'utilisation d'une chambre de décharge 3 avec un entonnoir de coulée 34 consiste en ce que le métal se solidifiant sur la surface-intérieure de l'entonnoir 34 est disloqué en continu sous l'effet de l'énergie des décharges, et les fragments de cristaux sont entratnés par le courant de-métal liquide dans la lingotière 2. I1 en résulte un abaissement de la surchauffe du métal, et les fragments de cristaux constituent des centres de solidification. Afin de prévenir le figeage du métal liquide dans l'entonnoir 34, la quantité de chaleur extraite du métal liquide 10 est strictement déterminée, c'est-à-dire que l'extraction de chaleur est telle que seule la surchauffe soit éliminée. La figure 6 représente une variante du dispositif, dans laquelle la chambre de décharge 3 est placée dans le moule de façon à Entre partiellement plongée dans le métal liquide 10, et est dotée d'un mécanisme (non représenté) pour son déplacement par rapport au moule. L'électrode 18 de polarité positive est réalisée creuse pour le passage du liquide de refroidissement 17 vers la chambre 3, et elle comporte un embout 43 interchangeable, car elle est soumise à l'usure par érosion. L'électrode est montée la chambre de décharge 3. La chambre de décharge 3 est dotée d'électrodes 18 de polarité positive, montées sous un certain angle par rapport à la verticale et orientées vers une saillie 53 du couvercle 54 de la chambre 3. La saillie 53 fait office d'électrode de polarité négative.Quand le wagon plat 49 est présenté au poste de coulée pour la coulée du métal dans les lingotières 2, la chambre de décharge 3 est avancée sur la tige 51 jusqu'au wagon plat 49 et est serrée contre sa plateforme. Lorsque le métal est coulé dans les lingotières, on met en marche le générateur 4 de courant impulsionnel. Les décharges produites dans la chambre de décharge 3 engendrent des vibrations élastiques qui, par l'intermédiaire du wagon plat 49, agissent simultanément sur tout le métal liquide se trouvant dans les lingotières 2. Bien entendu, l'invention n' est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. de polarité négative est constituée par un tube cylindrique 4. Les axes longitudinaux des électrodes 18 et 44 coTncident. L 'é cartement circulaire 44' entre l'embout annulaire 43 et lélec- trode 44 constitue 1 'interélectrode de travail, dans lequel se produit la décharge par étincelles. Quand le dispositif de la figure 6 fonctionne, il se forme sur la surface extérieure de la chambre 3 une crotte 45 de métal, qui est disloquée par l'action des ondes de choc et des vibrations élastiques t les fragments 45' de cristaux deviennent des centres de solidification. Une grande quantité de chaleur est alors extraite du métal liquide, ce qui se traduit par une diminution de la longueur du cratère contenant la phase liquide, par exemple dans le cas de coulée continue. La figure 7 représente une variante du dispositif dans laquelle la chambre de décharge 3 est accolée à l'amorce 46 engagée dans la lingotière 29. La chambre 3 est liée à la barre 47 du mécanisme d'extraction du lingot (non représenté). Un dispositif d'une telle conception est employé dans la refusion sous laitier électroconducteur, à l'arc sous vide, par bombardement électronique, dans la coulée semi-continue et dans d'autres processus. L'amorce 46 a une saillie 48 du côté de la chambre de décharge 3. Cette saillie constitue l'électrode de polarité négative. Les électrodes de polarité positive sont montées dans la chambre 3 et sont orientées vers la saillie 48 de l'amorce 46. Une particularité de cette variante du dispositif consiste en ce que le lingot 6 en cours de formation est utilisé en tant que guide d'ondes pour transmettre les vibrations élastiques de la chambre de décharge 3 au métal liquide 10 se trouvant à la partie supérieure du lingot 6. Le lingot 6 exécute des vibrations élastiques qui lui sont imprimées dans le plan vertical. L'emploi de vibrations verticales imprimées au lingot 6 en cours de formation se traduit par un abaissement du frottement entre la surface du lingot 6 et celle de la lingotière 29, ce qui accroit la durée de service du dispositif et abaisse lteffort nécessaire à l'extraction du lingot 6. Pour augmenter la productivité du travail dans le cas de coulée de plusieurs lingots, on utilise une rangée de lingotières 2 (figure 8) placées sur un wagon plat 49 se déplaçant sur des rails 50. Entre les rails 50, sur la tige 51 d'un vérin 52, REVENDICATIONS 1. Procédé d'élaboration d'un lingot, du type consistant à faire agir sur le métal en cours de solidification des vibrations élastiques, caractérisé en ce que les vibrations élastiques introduites au sein du métal liquide se présentent sous forme d'impulsions engendrées par des décharges par étincelles à haute tension dans un liquide, durant un temps pouvant aller jusqu'au début de la solidification massique du métal, la fréquence de ces impulsions et leur énergie étant telles qu'elles s'opposent au processus de transcristallisation du métal. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fréquence des impuLsions de décharge par étincelles se situe sensiblement entre 0,3 et 5,0 Hz, l'énergie spécifique de chaque impulsion étant environ de 0,5 à 1,5 kJ par tonne de métal liquide, et leur durée d'action étant de préférence égale au tiers de la durée totale de solidification du métal dans le lingot. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on effectue les décharges par étincelles dans un liquide dont la résistivité est supérieure à 0,5 m. 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé faisant l'objet de l'une des revendications 1 à 3, du type comprenant un moule et une source de vibrations élastiques transmises au sein du métal liquide, caractérisé en ce que la source de vibrations élastiques est réalisée sous la forme d'au moins une chambre de décharge remplie d'un liquide à résistivité supérieure à 0,5n m. et équipée d'électrodes, et d'un générateur d'impulsions de courant raccordé auxdites électrodes pour engendrer dans le liquide des impulsions à l'aide de décharges par étincelles à haute tension, ladite chambre de décharge étant montée, par rapport au moule, de façon que les décharges qui y sont provoquées engendrent des vibrations élastiques dans le métal liquide se trouvant dans le moule. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la source de vibrations élastiques est réalisée sous la forme de deux chambres de décharge montées en face l'une de autre directement sur les parois latérales mutuellement opposées du moule. 6. Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les électrodes montées dans la chambre de décharge sont disposées sous un angle de 35 à 750 par rapport à l'axe longitudinal du moule. 7. Dispositif selon l'une des revendications 4, 5 et 6, caractérisé en ce que les électrodes de la chambre de décharge sont montées avec un certain écartement par rapport au lingot, de telle façon que le point d'intersection de leurs axes longitudinaux se trouve dans la zone de l'interface solide-liquide du lingot. 8. Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les électrodes montées dans les chambres de décharge sont disposées dans un même plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du moule, cext-ci présentant sur sa surface extérieure, aux endroits où sont montées les chambres de décharge, des bossages dont chacun fait simultanément office de paroi de la chambre de décharge correspondante et d'électrode de polarité négative de celle-ci. 9. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la chambre de décharge est équipée d'un entonnoir pour la coulée du métal dans le moule, cet entonnoir étant placé dans l'enceinte de ladite chambre de décharge. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que celles des parois de la chambre de décharge qui sont perpendiculaires à l'axe longitudinal du moule sont réalisées en matériau élastique. 11. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la chambre de décharge est montée de telle façon par rapport au moule qu'elle se trouve plongée partiellement dans le métal liquide se trouvant dans le moule. 12. Lingots ou produits moulés analogues, caractérisés en ce qu'ils sont obtenus par le procédé faisant l'objet de l'une des revendications I à 3.