Brevet FR2513914A1 — publié le 19830408

L'invention concerne des pièces coulées métalli- ques, et plus particulièrement, un dispositif et un pro- cédé de production de pièces coulées de précision compor- tant un évidement à l'intérieur et ayant une structure granulaire déterminée. Il a été reconnu que la détermination de la taille et de la structure du grain peut avoir pour résul- tat une amélioration significative des propriétés de cer- taines pièces métalliques coulées Cependant, la produc- tion de pièces coulées subissant des contraintes relative- ment élevées, par exemple les structures de disque utili- sées dans la fabrication de roues de turbine pour moteur à turbine à gaz, avec ou sans aubes attenantes et compor- tant un évidement central tel qu'un alésage, canalisation, etc, présente des problèmes de détermination de taille et de structure granulaire De tels problèmes sont basés, en partie au moins, sur le volume de métal utilisé pendant la coulée d'une telle structure et sur la difficulté de détermination de la dissipation de chaleur et du schéma de solidification de la coulée Le problème devient encore plus complexe dans la fabrication de disques de moteur à turbine à gaz ayant un alésage situé pratiquement au cen- tre et des aubes rayonnant extérieurement à partir de la circonférence du disque Ce problème est particulièrement critique lorsqu'on souhaite obtenir un type de structure granulaire, par exemple équiaxiale, dans une partie autour de l'évidement, tel que l'alésage, et un autre type, par exemple une structure basaltique, dans les aubes autour de la circonférence du disque et peut-être dans la majorité de la partie intermédiaire du disque entre l'évidement et la périphérie. L'usage courant pour la coulée de roues de tur- bine ou disques qui sont des structures monolithiques de roues et d'aubes de turbines consiste à fabriquer en pre- mier un modèle en matière plastique ou en cire de l'élément. A ce modèle on fixe un modèle d'un système d'introduction. Puis on fabrique de manière classique, autour du modèle, un moule carapace de précision en céramique Cependant, l'utilisation d'un tel système de moulage a un inconvé- nient pour résultat: la solidification commence à la périphérie extérieure du moule tandis que le métal fondu des parties internes reste chaud et se solidifie très len- tement Ce schéma de solidification a pour résultat une structure granulaire basaltique grossière à gros grains dans l'évidement de la pièce coulée ou partie centrale qui est soumise aux contraintes les plus élevées pendant le fonctionnement de cet élément De plus, une telle structure granulaire est caractérisée par de faibles pro- priétés mécaniques dans la direction tangentielle à l'alésage. Pendant de nombreuses années on a utilisé des refroidisseurs dans les techniques de coulée Cependant, l'utilisation d'un refroidisseur dans un évidement, tel que l'alésage d'un élément semblable à un disque, pose des problèmes pour l'enlèvement ultérieur de ce refroidis- seur: le refroidissement et la contraction associés de la pièce coulée pourraient permettre à un excédent de métal de devenir partie de ou d'être étroitement tenu dans l'évidement d'une pièce coulée. Un objectif principal de l'invention est de réaliser une pièce de coulée métallique améliorée et, de fournir un procédé de fabrication d'une telle pièce coulée, ayant un évidement à l'intérieur et une structure granu- laire fine autour de la périphérie de et sur une petite distance radialement extérieure de l'évidement. Un autre objectif est de réaliser un dispositif pour produire une telle pièce coulée métallique, le dispo- sitif comportant un ensemble refroidisseur amovible pour l'évidement dans la pièce coulée. En bref, une forme de la présente invention pour la production d'une pièce métallique coulée comportant un évidement, réalise un dispositif utilisable avec un moule carapace en céramique ayant une ouverture dans une paroi à l'endroit de l'évidement dans une chambre de coulée intérieure On place un ensemble refroidisseur segmenté dilatable et rétractable dans l'ouverture pour régler à la surface de l'évidement le refroidissement du métal fondu coulé dans le moule Dans une réalisation de l'inven- tion on place une pièce rapportée métallique ayant un inté- rieur creux dans l'ouverture dans la paroi du moule pour la fermer L'ensemble refroidisseur, dans cette réalisa- tion, est placé dans l'intérieur creux de la pièce rappor- tée de manière à être en contact avec cette dernière pour en régler le refroidissement et celui du métal fondu versé dans le moule à l'endroit de l'évidement On fournit aussi des moyens pourau choixdilater et contracter l'ensemble refroidisseur segmenté pour le placer dans et l'enlever de l'évidement. Le procédé de fabrication de la présente inven- tion, pour produire une pièce coulée métallique comportant un évidement, consiste à réaliser un moule ayant une ouverture dans une paroi à l'endroit de l'évidement et ensuite à placer dans l'évidement l'ensemble refroidisseur amovible Dans une mise en oeuvre du procédé on place une pièce rapportée métallique ayant un intérieur creux dans l'évidement et ensuite on insère l'ensemble refroidisseur amovible dans cet intérieur creux en utilisant, par exem- ple, sa capacité de dilatation et de contraction Quand le refroidisseur est en place, par exemple, en contact intime avec la pièce rapportée, le métal fondu est coulé dans le moule o il se refroidit et se solidifie tandis que la structure granulaire engendrée à l'endroit de l'évidement est déterminée au moyen du refroidisseur. Après solidification de la coulée, on enlève le refroi- disseur Si nécessaire on peut enlever la pièce rapportée par des procédés d'enlèvement du métal tel que l'usinage. Dans une autre mise en oeuvre du procédé de la présente invention, la surface du refroidisseur, ou la partie de la pièce rapportée qui fait place à l'intérieur du moule est traitée pour l'empêcher de se lier fortement avec la pièce solidifiée pour en faciliter l'enlèvement. Une autre forme de la présente invention réalise un disque moulé en superalliage résistant aux températures élevées, le disque comportant une structure granulaire généralement équiaxiale dans une partie autour de l'évide- ment et une structure granulaire généralement basaltique dans la partie périphérique extérieure, comme celle qui comprend les aubes s'étendant radialement vers l'extérieur. Une autre forme de l'invention comporte une pièce rapportée métallique du même alliage de coulée ou d'un alliage différent dont on a traité la surface pour amélio- rer la liaison dans le but de rendre la pièce partie inté- grante du disque. La description qui va suivre se réfère aux figu- res annexées qui représentent respectivement: figure 1, une vue en coupe, verticale, partiel- lement schématique d'une réalisation du dispositif de la présente invention en position dilatée pour produire une structure monolithique (disque + aubes de turbine) coulée pour un moteur à turbine à gaz; figure 2, une vue en coupe horizontale suivant la ligne 2-2 du dispositif de la figure 1, l'appareil étant en position rétractée. On associe le dispositif de la présente invention dans la réalisation représentée à la figure 1 avec un moule carapace composite représenté de manière générale en 10. Le moule comporte une paroi extérieure en céramique 10 a dont une partie a pratiquement la forme d'un disque avec aubes de moteur à turbine à gaz et une paroi intérieure constituée par les éléments 14 et 15 Quand il est entièrement assemblé, le moule comporte une cavité de disque 12 communiquant avec les cavités supplémentaires 13 disposées sur la périphérie, ayant pratiquement la forme d'une aube et se projectant radialement vers l'exté- rieur à partir de la cavité de disque 12 La paroi interne du moule 10, selon la réalisation de la figure 1, consiste en une pièce rapportée métallique 14 et un moyen d'orien- tation de coulée 15 Le moyen d'orientation de coulée 15 conjointement avec une partie de la paroi extérieure l Oa délimite une poche de coulée 16 dans laquelle on verse le métal fondu qui est ensuite envoyé dans les cavités 12 et 13 du moule. On peut fabriquer la partie principale du moule suivant n'importe lequel d'un grand nombre de procédés largement utilisés pour la fabrication de moules de coulée de précision Pour faire des grands moules, par exemple du type de celui utilisé pour tester la présente invention, il est pratique de fabriquer le moule en plusieurs mor- ceaux que l'on assemble ensuite avant la coulée Les bre- vets des EUA N O 4 066166 et 4 224976 décrivent la fabrica- tion de moule en plusieurs parties Ce procédé facilite le nettoyage des cavités du moule après le décirage et avant l'assemblage des parties du moule On peut fabriquer le moyen d'orientation de coulée 15 par les mêmes procédés de fabrication de moule de coulée de précision La pièce rapportée métallique 14, qui, de manière pratique a la forme d'un manchon métallique comme représenté à la figure 1, peut être fabriquée par coulée, forgeage, usi- nage, etc Après assemblage, la carapace extérieure 10 a, la pièce rapportée 14 et le moyen d'orientation de coulée , délimitent les parois du moule 10. Dans une réalisation du dispositif de la présente invention, utilisée avec un moule carapace ayant un évide- ment tel que celui représenté en 11 de la figure 1, on réalise un refroidisseur segmenté dilatable et rétractable représenté de manière générale en 17 En liaison avec les figures 1 et 2, le refroidisseur 17 comporte une chemise de refroidissement segmentée 18 par exemple en cuivre, des cales 22 et une came 24 Les segments de la chemise comprennent des canaux de fluide de refroidissement 19 par lesquels un réfrigérant, tel que l'eau, peut circuler, par exemple après introduction dans la conduite 20 à partir d'une alimentation non représentée On peut utiliser des réfrigérants autres que l'eau, par exemple de l'antigel refroidi, pour régler ou influer sur le degré de refroi- dissement produit Ces réfrigérants peuvent améliorer les effets de refroidissement du cuivre ou de tout autre maté- riau métallique Figure 2 on a représenté une chemise de refroidissement formée de quatre segments 18 a, 18 b, 18 c et 18 d, constituant une forme cylindrique réglable Bien que l'on ait utilisé, de manière pratique, le cuivre pour cet élément de refroidissement, on peut utiliser d'autres matériaux bien connus ayant des conductivités calorifiques relativement élevées pour transférer la chaleur provenant du métal fondu versé dans le moule, par exemple dans la pièce rapportée métallique 14. La chemise de refroidissement 18 forme un élément extérieur du refroidisseur adaptable 17 qui est divisé en quatre parties 18 a, 18 b, 18 c et 18 d qui forment des seg- ments discontinus mobiles Dans la réalisation représentée figure 1, on peut les rapprocher ou les éloigner de la pièce rapportée métallique 14 Tel qu'il est utilisé ici, ce mouvement, dans le but de régler le contact avec la pièce rapportée 14, sert à compenser la dilatation et la rétrac- tion Le réfrigérant passe dans certains et de préférence dans tous les segments, par exemple comme représenté figure 1 pour les segments 18 b et 18 d On peut régler le débit de réfrigérant et par là la vitesse de refroidissement pour obtenir la taille de grain désirée Quand on introduit le réfrigérant dans chaque segment-individuellement, chacun comportera des conduites internes et externes La partie extérieure de chaque segment quand il est en position dila- tée est en contact direct avec la surface interne 21 de la pièce rapportée. Le refroidisseur segmenté dilatable et rétracta- ble comporte, dans la réalisation représentée, un collier segmenté 22 qui coopère avec les segments de la chemise de refroidissement 18 pour permettre la dilatation et la tétrac- tion de la chemise de refroidissement quand cette dernière est en et hors contact avec la pièce rapportée 14 Chaque segment 22 a, 22 b, 22 c et 22 d du collier 22 comporte une surface de came intérieure 23 Bien qu'il soit plus commode de fabriquer séparément les segments de la chemise de refroidissement et les segments du collier, on admet*tra que ces deux éléments peuvent former un seul segment de chemise de refroidissement comportant une surface de came. On place dans et en coopération avec les surfaces de came 23 des segments de collier une came tronconique 24 pour permettre un mouvement axial dans le refroidisseur segmenté en coopération avec les surfaces de cames De cette manière, on applique ou on diminue la pression pour permet- tre l'expansion ou la rétraction des segments de refroidis- seur. Dans la réalisation représentée, on fixe la came sur l'extrémité supérieure d'un arbre 25 dont l'extrémité inférieure comporte un moyen de contrainte tel qu'un res- sort hélicoïdal pour température élevée 26 Figure 1, l'ex- trémité inférieure de l'arbre 25 s'étend dans une ouverture située dans un châssis de support 27 sur lequel le moule 10 et le refroidisseur 17 reposent Bien que l'on ait décrit la présente invention en relation avec une réalisa- tion particulière comportant un déplacement relatif des surfaces de came pour la dilatation et la rétraction, l'homme de l'art doit comprendre que le rapprochement et l'éloignement des segments les-uns des autres de la manière décrite peuvent être réalisésde différentes façons. Comme représenté à la figure 1, l'extrémité infé- rieure de l'arbre 25 supporte un ressort hélicoïdal 26 dont l'extrémité supérieure pénètre dans le châssis de support 27 et dont l'extrémité inférieure est fixée par un ensem- ble écrou et rondelle réglable 28 L'ensemble 28 en coopé- ration avec le moyen de contrainte tel que le ressort héli- coldal 26 permet un déplacement vertical vers le haut ou vers le bas de la came 24 pour dilater ou rétracter les segments du refroidisseur comme décrit ci-dessus Par exemple la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre de l'ensemble écrou et rondelle 28 comprime le ressort 26 et déplace la came 24 vers le bas Le déplacement vers le bas de la came 24 sur l'arbre 25 fait coopérer et se déplacer la came 24 le long des surfaces de came 23 du collier 22 pour exercer une force de dilatation vers l'extérieur sur la chemise de refroidissement 18 La dilatation résultante de la chemise 18 a pour résultat de comprimer cette dernière contre la surface interne 21 de la pièce rapportée pour faciliter le refroidissement de cette dernière et du métal coulé dans le moule à proximité de la pièce. Quan d on effectue une rotation en sens inverse des aiguilles d'une montre de l'ensemble écrou et rondelle 28, on réduit la tension dans le ressort 26 permettant à la came 24 de se déplacer vers le haut le long des surfaces 23 De cette manière, on réduit la pression sur les seg- ments de collier 22 et de la chemise de refroidissement 18 permettant aux segments de se rétracter ou de se déplacer radialement vers l'intérieur dans l'évidement 11 La réduction de la pression permet d'enlever le moule 10 et la pièce coulée qu'il contient d'autour du refroidisseur segmenté 17. Si on rencontre des difficultés pour enlever la pièce rapportée 14 de la pièce coulée solidifiée dans le moule, on peut l'emporter avec la pièce coulée et ensuite l'enlever par un quelconque procédé d'enlèvement de métal tel que usinage, rectification, etc On peut faciliter d'une autre manière l'enlèvement de la pièce rapportée en traitant sa surface extérieure 29 pour empêcher la liaison et favoriser la séparation de la pièce rapportée d'avec la pièce coulée solidifiée dans le moule Ce traitement de surface peut comporter, par exemple,un revêtement par pulvérisation/barbotine ou ruissellement d'une céramique tel que le zircone ou l'alumine et la fourniture d'un revêtement métallique tel qu'un revêtement comportant de l'aluminium que l'on peut oxyder pour obtenir de l'alumine en surface Comme mentionné précédemment, on peut mettre en pratique la présente invention en utilisant la chemise de refroidissement 18 en tant que jonction avec le métal coulé dans le moule, sans employer une pièce rapportée 14. Dans ce cas un traitement de surface tel que décrit facili- terait la séparation et l'enlèvement de la chemise de refroi- dissement 18 de la pièce coulée par réduction de la pression radialement extérieure exercée par la came 24 sur les seg- ments disposés à la circonférence. Si on désire réaliser une pièce rapportée partie intégrante, non amovible, on doit en traiter la surface pour faciliter la liaison pardes techniques de placage telles que le nickelage et/ou un moyen mécanique tel que le moletage. On associe au dispositif de la présente invention un équipement de coulée classique Par exemple, on entoure le moule carapace 10, qui est généralement préchauffé dans un four séparé, par un moyen de chauffage pour obtenir la température de coulée souhaitée Si l'objet doit être une pièce moulée sous vide en superalliage tel qu'un superal- liage à base de fer, cobalt ou nickel, on chauffe le moule dans un four à vide sous un vide d'au moins 50 microns à une température de l'ordre de 9820 C à 10930 C avant de ver- ser le métal dans le moule Quand on a atteint la température souhaitée, on verse le métal fondu, chauffé à la tempéra- ture de coulée, dans la poche de coulée du moule pour rem- plir le moule 10. Le procédé de la présente invention pour fabri- quer une pièce coulée métallique comportant un évidement -représenté de manière générale en 11 tel qu'un alésage central dans un disque, comprend la réalisation d'un moule comportant une chambre de coulée ayant la forme de la pièce à produire On peut fabriquer les grands moules en plusieurs parties comme décrit dans les brevets des U S A. n O 4 066 166 et 4 224 976 Un tel moule comporte une paroi extérieure comme la paroi 10 a de la figure 1, généralement en céramique Une paroi intérieure entoure la partie cen- trale du moule autour de l'évidement et elle est délimitée par exemple, par un moyen d'orientation de coulée 15 de préférence en céramique et par une partie métallique située autour de l'évidement La partie métallique conjointement avec le moyen d'orientation de coulée 15 et les parois extérieures 10 réalisent une surface pratiquement continue définissant les limites de la chambre de coulée Comme men- tionné ci-dessus la partie métallique peut être une pièce rapportée métallique comme en 14, figure 1, ou une chemise de refroidissement dilatée comme en 18. Selon la présente invention, pour être utilisé dans le dispositif décrit ci-dessus, on place et on déploie dans l'évidement il un ensemble refroidisseur segmenté adaptable de manière à fournir un moyen de refroidissement autour des parois périphériques de l'évidement 11 Lorsque la chemise de refroidissement fonctionne de manière à éta- blir un puits de chaleur dans le moule, on verse le métal fondu dans la chambre de coulée au moyen d'une poche de coulée telle que 16 pour remplir la chambre, représentée en 12 et 13 à la figure 1, de manière à fournir un excès de métal pour la pièce coulée Classiquement, dans le cas du moule pour disque avec aubes attenantes coulé représenté figure 1, on verse le métal jusqu'à la ligne en traits discontinus 30 Du fait que la chaleur est rapidement éva- cuée du métal à l'endroit de l'ouverture ou dans la région entre le moyen de direction de coulée 15 et la paroi exté- rieure 10 fermée, soit par la pièce rapportée 14, soit par la chemise de refroidissement segmentée 18, la germination et le grossissement du grain commencent à partir de cette surface Ainsi qu'il est bien connu de la technique, on peut déterminer le grossissement du grain de manière à réaliser différentes structures granulaires Par exemple, si la surface métallique qui se trouve en face du métal fondu est traitée avec un moyen de germination tel que l'oxyde de cobalt ou si elle est dentelée pour favoriser la germination, on engendre une fine structure granulaire équiaxiale dans la pièce se solidifiant De la même manière, un refroidissement plus lent et peu ou pas de germination ont pour résultat une structure basaltique plus grande partant de la périphérie de l'évidement La présente inven- tion fournit un moyen supplémentaire (refroidissement) pour régler la structure granulaire aux endroits critiques d'une pièce coulée. Il est préférable quand on emploie la présente invention d'utiliser une pièce rapportée métallique 14 pour fermer les parois de la chambre de coulée entre le moyen d'orientation de coulée 15 et les parois extérieures a Une telle pièce rapportée peut être une pièce sacri- fiée que l'on enlève plus tard de la pièce coulée Dans ce cas, sa structure granulaire et ses propriétés mécani- ques ne sont pas critiques Cependant, on peut utiliser une pièce rapportée pour obtenir des propriétés particu- lières autour de la périphérie d'un évidement, en la lais- sant liée avec la pièce coulée pour la rendre partie inté- grante de cette dernière Dans ce cas, o une haute qua- lité et des dimensions précises sont demandées, on choisit la forme et la structure granulaire de la pièce rapportée pour obtenir les propriétés mécaniques souhaitées Par exemple, la pièce rapportée peut être une pièce de forge à grains fins en un matériau compatible ayant des proprié- tés de résistance mécanique à température moyenne amélio- rées à l'endroit de l'alésage central d'un disque à aubes attenantes pour lequel ces propriétés sont requises pen- dant le fonctionnement Lorsque la pièce rapportée reste dans la pièce coulée, les grains se développent dans la chambre de coulée à partir de la pièce rapportée en fonc- tion de la surface 29 par exemple qui se trouve en face de la pièce coulée Si on souhaite une structure à grains fins, la surface de la pièce rapportée qui demeure dans la pièce coulée peut être dentelée pour favoriser la germination et la liaison On peut favoriser la liaison entre la pièce rapportée et le métal fondu se solidifiant en revêtant la surface 29 de la pièce, qui sera en contact avec le métal fondu, d'un alliage ou d'un métal, le nickel par exemple, qui réduira aussi l'oxydation de ce manchon pendant le chauffage du moule On peut, si on le souhaite, ajouter une bride à la pièce rapportée 14 intégrée pour plus de résistance et de simplicité. Après solidification de la pièce coulée dans le moule 10, on enlève l'ensemble de refroidissement segmenté adaptable comme décrit ci-dessus et ensuite on travaille la pièce coulée métallique selon des pratiques bien connues de la technique Généralement, après un refroidissement approprié on brise le moule pour en extraire la pièce qui est ensuite usinée à la configuration choisie. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour produire une pièce coulée métal- lique comportant un évidement ( 11) à partir d'un moule cara- pace ( 10) ayant des parois délimitant une chambre de coulée interne ayant la forme de la pièce coulée à produire et une ouverture dans une paroi à l'endroit de l'évidement ( 11), entre ce dernier et la chambre de coulée, caractérisé en ce qu'il comprend: un ensemble refroidisseur segmenté ( 17) dilatable et rétractable ayant une partie extérieure adaptée pour être placée dans l'ouverture dans la paroi du moule ( 10) pour régler, à l'endroit de l'évidement ( 11), le refroidisse- ment du métal fondu versé dans le moule; et des moyens ( 22,24,25,26) pour dilater et rétracter l'ensemble refroidisseur pour régler la position de la partie extérieure du refroidisseur ( 17) par rapport à l'ouverture dans la paroi du moule. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une pièce rapportée métallique ( 14) placée dans et fermant l'ouverture dans la paroi du moule ( 10), la pièce métallique étant placée entre l'ouverture et l'en- semble refroidisseur ( 17) et ayant une surface extérieure ( 29) délimitant au moins une partie de l'intérieur creux de moule ( 10) et une surface intérieure ( 21) délimitant l'intérieur de la pièce ( 14) dans laquelle on place l'ensemble refroidis- seur ( 17), la partie extérieure de l'ensemble refroidisseur étant juxtaposée et en contact avec la surface interne ( 21) de la pièce rapportée ( 14) quand l'ensemble refroidisseur est dilaté pour régler le refroidissement de la pièce rappor- tée ( 14) et du métal fondu versé dans le moule ( 10). 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen pour dilater et rétracter à volonté l'en- semble refroidisseur segmenté ( 17) comporte un collier ( 22) dilatable et rétractable consistant en plusieurs segments ( 22 a, 22 b, 22 c, 22 d) coopérants ayant des surfaces de came internes ( 23); une came tronconique ( 24) située dans le collier ( 22), un arbre ( 25) fixé à la came tronconique ( 24) et un moyen de contrainte fixé sur l'arbre ( 25). 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de contrainte comprend un écrou réglable ( 28) sur l'arbre ( 25), autour de cet arbre un ressort héli- coldal dont l'extrémité supérieure coopère avec un chassis ( 27) supportant le moule ( 10) et dont l'extrémité inférieure est fixée à l'écrou réglable ( 28). Dispositif pour fabriquer une pièce coulée métal- lique comportant un évidement, caractérisé en ce qu'il com- porte: un moule carapace ( 10) ayant une chambre de coulée interne de la forme de la pièce coulée à produire, le moule ( 10) comportant des parois internes ( 14,15) et externes ( 10 a), chaque paroi ayant une surface interne qui délimite conjointement avec les autres la chambre de coulée, la surface interne de la paroi interne définissant au moins la forme de l'évidement dans la pièce coulée, la paroi interne ayant une pièce rapportée métallique ( 14) située dans l'évi- dement ( 11), la pièce ( 14) ayant une surface extérieure ( 29) qui est une partie de la surface interne de la paroi interne du moule et une surface interne ( 21) qui délimite l'inté- rieur de la pièce rapportée ( 14); un ensemble refroidisseur segmenté ( 17) dilatable et rétractable comportant une partie extérieure située dans l'intérieur de la pièce rapportée ( 14) juxtaposée et un contact, quand l'ensemble refroidisseur est dilaté, avec la surface interne ( 21) de la pièce rapportée ( 14) pour refroi- dir la pièce et le métal fondu versé dans le moule ( 10); et des moyens ( 22,25,26) pour dilater et rétracter au choix l'ensemble refroidisseur segmenté ( 17) pour régler la position de la partie extérieure du refroidisseur ( 17) par rapport à la surface interne ( 21) de la pièce rapportée ( 14). 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moule carapace ( 10) est un moule composite comportant une paroi extérieure (l Oa) en céramique et une paroi intérieure composite, cette paroi intérieure compre- nant la pièce rapportée métallique ( 14) située à l'endroit de l'évidement ( 11) et une partie de paroi intérieure en céramique ( 15) placée sur la pièce rapportée ( 14). 7 Procédé de fabrication d'une pièce coulée métal- lique comportant un évidement, caractérisé en ce que le pro- cédé de détermination de la structure granulaire à l'endroit de l'évidement consiste à: réaliser un moule carapace ( 10) ayant des parois délimitant une chambre de coulée interne ayant la forme de la pièce à produire et une ouverture dans une paroi à l'en- droit de l'évidement ( 11), entre l'évidement et la chambre de coulée; placer dans l'ouverture un ensemble refroidisseur amovible ( 17); déposer du métal fondu dans le moule ( 10); et dissiper la chaleur du métal fondu dans le moule au moyen de l'ensemble refroidisseur ( 17) pour déterminer la structure granulaire métallique engendrée à l'endroit de l'évidement pendant la solidification de la pièce coulée. 8 Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on place une pièce rapportée métallique ( 14) compor- tant une surface extérieure qui délimite au moins une partie de la chambre de coulée, dans l'ouverture entre la chambre et l'ensemble refroidisseur amovible ( 17) pour fermer ladite ouverture. 9 Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la surface extérieure ( 29) de la pièce rapportée métal- lique ( 14) est traitée pour favoriser la liaison entre la pièce ( 14) et le métal solidifié dans le moule ( 10). Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la surface extérieure ( 29) de la pièce rapportée métal- lique ( 14) est revêtue d'un matériau qui facilite la sépara- tion de la pièce ( 14) du métal solidifié dans le moule. 11 Disque coulé en superalliage haute température choisi dans le groupe constitué par les superalliages à base de fer, cobalt et nickel, comportant un évidement situé au centre, une partie autour de l'évidement, une partie extérieure périphérique et une partie intermédiaire entre la partie extérieure et la partie autour de l'évidement, disque caractérisé en ce qu'il comporte une structure granu- laire équiaxiale dans la partie autour de l'évidement, et une structure granulaire basaltique dans la partie périphé- rique extérieure. 12 Disque selon la revendication 11, caractérisé en ce que la partie autour de l'évidement comprend une pièce rapportée à grains fins autour de l'évidement et liée au disque. 13 Disque selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il a la forme d'un disque de turbine ayant des aubes attenantes, coulées d'un seul tenant avec le disque et rayonnant extérieurement à la partie périphérique extérieure, les aubes ayant une structure granulaire basaltique. 14 Disque selon la revendication 13, caractérisé-en ce que la structure granulaire basaltique s'étend à partir de la partie périphérique extérieure dans la partie inter- médiaire.