Brevet FR2750142A1 — publié le 19971226

Ferroalliage pour l'inoculation des fontes à graphite sphéroïdal Domaine de l'invention L'invention concerne un ferroalliage à base de ferrosilicium destiné au traitement d'inoculation des fontes à graphite sphéroïdaL Etat de la technique Le traitement des fontes liquides pour leur conférer une structure à graphite sphéroïdal comporte la succession de 4 opérations: carburation, désulfuration, sphéroïdisation et inoculation. Cette dernière opération est généralement réalisée à l'aide d'un alliage à base de ferrosilicium comportant divers additif. Un produit largement utilisé à cet effet est l'alliage SPHERIXB, commercialisé par la demanderesse et couvert par le brevet français n" 2511044, déposé le 4/08/1981 au nom de la société NOBELBOZEL. n s'agit d'un ferrosilicium comprenant de 0,005% à 3% de terres rares et de 0,005% à 3% de l'un au moins des éléments bismuth, plomb et/ou antimome. Les alliages de ce type contiennent environ 1%, et toujours au moins 0,6% de calcium; l'expérience montre en effet que cet élément améliore le rendement du bismuth, du plomb et/ou de l'antimoine au moment de l'élaboration de l'alliage. L'utilisation de ces alliages depuis de nombreuses années a permis de vérifier leur excellent pouvoir inoculant, mais a mis en évidence un inconvénient dans sa préparation, entraînant un surcoût de fabrication. En effet, lors du stockage, leproduit tend à se déliter et Sa granulométrie évolue vers un accroissement des fines. Lors du conditionnement final, un pourcentage important d'alliage à granulométrie trop fine doit être éliminé pour satisfaire les spécifications des clients. Objet de l'invention L'invention a pour but de remédier à cet inconvénieWnt tout en maintenant les bons résultats de l'alliage comme inoculant. Elle a pour objet un alliage du type de celui décrit dans le brevet FR 2511044, c'est à dire un ferrosilicium contenant (en poids) de 0,005% à 3% de terres rares et de 0,005% à 3% de bismuth, de plomb et/ou d'antimoine, ainsi que du calcium, caractérisé en ce que sa teneur en calcium est inférieure à 0,5%, et de préférence à 0,3%. L'alliage contient avantageusement l'un au moins des éléments magnésium, aluminium et/ou zirconium en quantité totale comprise entre 1% et 5%. Description de l'invention L'invention repose ainsi sur le constat, par la demanderesse, d'une dégradation spontanée au cours du temps de la granulométrie des inoculants au bismuth, au plomb ou à l'antimoine et la mise en évidence du rôle du calcium dans cette dégradation. Avec une teneur en calcium inférieure à 0,5%, et de préférence inférieure à 0,3%, cette évolution de la granulométrie est pratiquement stoppée. Pour assurer, malgré la faible teneur en calcium, un bon rendement en bismuth, plomb et antimoine au cours de l'élaboration de l'alliage, la demanderesse a constaté qu'on pouvait le remplacer par le magnésium, en quantité au moins égale à 1%, et de préférence comprise entre 1,5 et 2%. D'autre part, pour maintenir le pouvoir inoculant de l'alliage, elle a constaté qu'un ajout d'aluminium et/ou de zirconium entre 0,5 et 5% conduisait à de bons résultats. L'ajout d'aluminium et/ou de zirconium doit être plus important en l'absence de magnésium Le pouvoir inoculant est mesuré au microscope optique par le nombre moyen de sphéroïdes par mm2 dans une section transversale d'une plaque de fonte d'épaisseur donnée. Exemples On a préparé 4 alliages inoculants A, B,C et D de composition chimique (% en poids) suivante: Si Ca TR Bi AI Mg Zr Fe A 71,5 1,52 0,49 1,02 0,83 0,005 baL B 72,4 0,11 0,51 1,03 0,07 1,54 baL C 71,7 0,10 0,52 1,05 2,54 0,001 1,42 baL D 72,1 0,12 0,48 1,02 0,92 1,72 0,005 baL L'alliage A correspond à une composition habituelle de SPHERIXB, les alliages B, C et D sont conformes à l'invention, B contenant une addition de zirconium seul, C une addition de zirconium et d'aluminium, et D une addition d'aluminium et de magnésium. Les alliages sont broyés en morceaux de taille comprise entre 2 et 7 mm et sont stockés pendant 1 mois dans des conditions normales d'entreposage. A l'issue de ce stockage, l'alliage A contient 34% de particules de taille inférieure à 2 mm et doit être retamisé avant usage, alors que les alliages B, C etD en contiennent moins de 3%. Un creuset de fonte liquide, traitée avec 0,85% en poids par un alliage Ni-Mg à 15% de Mg, a été inoculé à 1410"C avec 0,7% en poids d'alliage A. Le même essai a été ensuite répété avec les alliages B, C et D. Les 4 creusets ont été utilisés pour couler des plaques de 6, 12 et 24 mm d'épaisseur. On a mesuré sur ces plaques, par microscopie optique, le nombre moyen de sphéroïdes par mm2, et les résultats ont été les suivants: épaisseur 6mm 12 mm 24 mm A 390 180 150 B 320 160 135 C 360 175 140 D 380 185 145 REVENDICATIONS 1. Ferroalliage pour l'inoculation des fontes à graphite sphéroïdal à base de ferrosilicium et contenant (en poids) de 0,005% à 3% de terres rares, de 0,005% à 3% de bismuth, de plomb et/ou d'antimoine, et du calcium, caractérisé en ce que sa teneur en calcium est inférieure à 0,5% et de préférence inférieure à 0,3%. 2. Ferroalliage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient l'un au moins des éléments magnésium, aluminium et/ou zirconium en quantité totale comprise entre 1% et 5%. 3. Ferroalliage selon la revendication 1, caractérisé en ce que sa teneur en magnésium est comprise entre 1,5 et 2%.