Brevet FR2578459A1 — publié le 19860912

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA FABRICATION DE PIECES DE FONTE A GRAPHI- TE SPHEROIDAL OU A GRAPHITE VERMICULAIRE DANS UN MOULE La présente invention se rapporte à un procédé et à un disposi- tif pour la fabrication de pièces de fonte à graphite sphéroldal ou à graphite vermiculaire dans un moule, ainsi qu'à l'emploi de ce procé- dé. Lors de la fabrication de pièces de fonte, il est connu de procederau traitement du bain de fonte dans le moule. Le procédé le plus eonnit à ce point de vue est le procédé dit Inmould, dans lequel est prévue dans le moule une chambre fermée qui contient le produit de traitement. Le bain de fonte qui arrive est traité en continu sur son trajet dans le moule. Désavantageux dans ce procédé est d'une part le traitement con- tinu du bain arrivant dans le moule. Il peut s'y produire une modifi- cation différente du graphite, ce qui peut conduire par exemple, dans un moulage en grappe avec plusieurs moules, à des pièces de fonte de qualité différente. Désavantageux par ailleurs dans ce procédé est le fait que l'on donne à la chambre la forme d'une chambre fermée que, finalement, on ne peut pas garnir de fonte et qui n'est donc pas économique. Un autre procédé dans lequel le bain fait l'objet d'une retenue au moyen d'une sonde de plomb présente le désavantage que la sonde de plomb fend de façon non contr8ôlée, avant que ne se produise la distri- bution régulière de l'analyse. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvé- nients et de proposer un procédé qui garantisse économiquement et serement un traitement régulier des pièces de fonte à couler et con- duise donc à des caractéristiques de qualités reproductibles. On atteint ce but par le moyen que le bain est mis en contact avec l'alliage-mère dans une chambre de traitement ouverte, en quanti- tés dosées, et, avant introduction du bain dans un volume creux de mou- le, forme une retenue jusqu'à ce que le temps respectif de réaction soit écoulé, que les produits de réaction se soient séparés et qu'une distribution régulière du bain se soit produite. D'autres exécutions avantageuses s'énoncent comme suit: - la quantité d'alliage-mère est adaptée à la pièce de fonte à couler. - la retenue de bain se fait au moyen d'un dispositif mécanique par obturation d'une ouverture de passage entre la chambre de traite- ment et le volume creux du moule au moyen d'un bouchon. - le moule présente une chambre de traitement ouverte. - on peut placer la chambre de traitement ouverte sur le moule. - la chambre de traitement est venue de forme dans le moule, le moule présentant un bassin de réception ouvert dans lequel est prévu un évidement et dans lequel est disposé un entonnoir de coulée. - au-dessus de l'évidement, le long de son tracé, est disposé un séparateur. - la chambre de traitement est obtenue par fraisage ou par mou- lage. - dans l'évidement est disposé un alliage-mère, par exemple du FeSiMg. - comme séparateur on place un noyau de Croning. - la hauteur du séparateur correspond au moins à la profondeur du bassin de réception. On explique en détail le procédé conforme à l'invention et le moule nécessaire pour ce procédé à l'aide des figures jointes. La figure 1 représente une coupe d'un moule conforme à l'inven- tion. La figure 2 est une vue de dessus du bassin de réception du moule conforme à la figure 1. La figure 1 représente un moule dans la moitié supérieure du- quel est fraisé un bassin de réception 1. Une chambre 2, qui sert de chambre de traitement, est formée dans le bassin de réception. Cette chambre court transversalement à l'axe longitudinal du bassin de récep- tion et elle y est disposée en traversant d'un bord à l'autre du bassin de réception. En outre, dans le bassin de réception est prévu un enton- noir de coulée 7 qui forme l'entrée du volume creux du moule. On peut obturer ou ouvrir cette entrée à l'aide d'un bouchon 6. Un séparateur 3, de préférence sous forme d'un noyau de Croning, est disposé au-des- sus de la chambre de traitement et, de façon plus précise, de façon à ce que ce noyau divise le bassin de- réception en-deux zones 4 et 5. Ce noyau a à peu près une forme telle que sa hauteur corresponde à peu près à la profondeur du bassin de réception. En largeur, le noyau ne correspond pas tout à fait à la largeur de la chambre de traitement. Le noyau sert donc de résistance à l'écoulement pour le bain que l'on verse ans le bassin de réception de façon telle que le bain doive cou- ler à travers la chambre de réception. Au lieu d'utiliser le bassin de réception 1 comme zone de traite- ment, il est possible de placer une ehambre de traitement sur le moule. Ceci serait en particulier avantageux dans le cas de moules divisés verticalement. Le déroulement du procédé se fait comme suit: On enfonce le bouchon 6 dans l'entonnoir de coulée 7. Puis on verse la fonte liquide dans la zone 4 dans le bassin de réception 1. Supposons que l'on désire de la fonte à graphite sphéroidal ou à gra- phite vermiculaire. On dose le bain que l'on verse de façon que la quantité suffise pour le moulage prévu. Lorsque toute la quantité pré- vue a été versée dans le bassin de réception 1, les deux zones 4 et 5 sont remplies du bain de fonte. Une distribution régulière,grâce aux conditions d'écoulement qui apparaissent dans le bassin de réception pendant le processus de la coulée ainsi que par la création temporaire d'une retenue du bain, donne une distribution réguliière de l'analyse et le processus de réac- tion se termine. On enlève le bouchon et la fonte traitée peut s'écou- ler dans le iou]ie par l'entonnoir et le circuit d'écoulement. Grace à la distribution dosée aussi bien du produit de traite- ment que du bain, on peut, dans ce procédé, commander la qualité des pièces de fonte. Les particules de laitier peuvent donner lieu à ségré- gation dans la fonte, ce qui conduit à une autre amélioration de la qualité. Il est également possible d'employer le procédé décrit pour des moules en grappe et de couler simultanément plusieurs pièces de fonte de qualité constante. Le procédé est économique également du fait que l'on peut obte- nir un meilleur rendement et un meilleur contact avec les surfaces du moule. On peut choisir individuellement l'alliage-mère pour chaque cou- lée. Comme alliages-mères viennent en question tous les alliages-mères connus, par exemple FeSiMg. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication de pièces de fonte à graphite sphéroidal ou à graphite vermiculaire dans un moule divisé verticale- ment ou horizontalement, dans lequel le traitement d'un bain se fait au moyen d'alliages-mères, sur la base de magnésium et/ou de terres rares, caractérisé en ce que le bain est mis en contact avec l'alliage- mère dans une chambre de traitement ouverte (2), en quantités dosées, et, avant introduction du bain dans un volume creux de moule, forme une retenue jusqu'à ce que le temps respectif de réaction soit écoulé, que les produits de réaction se soient séparés et qu'une distribution régulière du bain se soit produite. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité d'alliage-mère est adaptée à la pièce de fonte à couler. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la retenue du bain se fait au moyen d'un dispositif mécanique par obtura- tion d'une ouverture de passage entre la chambre de traitement et le volume creux du moule au moyen d'un bouchon (6). 4. Moule pour l'exécution du procédé selon les revendications i à 3, caractérisé en ce qu'il présente une chambre de traitement ou- verte (2). 5. Moule selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on peut placer la chambre de traitement ouverte (2) sur le moule. 6. Moule selon la revendication 4, caractérisé en ce que la chambre de traitement est venue de forme dans le moule, le moule pré- sentant un bassin de réception ouvert (1) dans lequel est prévu un évidement et dans lequel est disposé un entonnoir de coulée (7). 7. Moule selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au-des- sus de l'évidement, le long de son tracé, est disposé un séparateur (3). 8. Moule selon les revendications 4 à 7, caractérisé en ce que la chambre de traitement (2) est obtenue par fraisage ou par moulage. 9. Moule selon la revendication 4, caractérisé en ce que dans l'évidement est disposé un alliage-mère, par exemple du FeSiMg. 10. Moule selon la revendication 4, caractérisé en ce que comme séparateur (3) on place un noyau de Croning. 11. Moule selon la revendication 4, caractérisé en ce que la hauteur du séparateur (3) correspond au moins à la profondeur du bassin de réception (1). 12. Emploi du procédé selon les revendications 1 à 4, pour cou- ler des pièces en fonte grise à graphite sphéroidal ou en fonte grise à graphite vermiculaire dans des moules disposés en grappe l'un au- dessus de l'autre.