Brevet FR3051698A1 (20171201)
REVENDICATIONS1. Procédé pour couler un lingot d'alliage d'aluminium dans une lingotière sensiblement rectangulaire comportant les étapes suivantes : préparation de l'alliage d'aluminium ; coulée de l'alliage d'aluminium dans la lingotière, selon un axe vertical de coulée, l'alliage étant refroidi, au cours de la coulée, par un ruissellement d'un liquide refroidisseur au contact avec le métal solidifié; au cours de la coulée, application d'un champ magnétique dont l'amplitude (Bo) est variée périodiquement selon une fréquence (f), ledit champ magnétique étant généré par au moins un générateur de champ magnétique disposé à la périphérie de la lingotière, de façon à appliquer une force de Lorentz (F) en différents points d'une partie liquide de l'alliage en cours de solidification ; le champ magnétique appliqué étant un champ magnétique glissant, se propageant selon un axe de propagation, de telle sorte qu'une amplitude maximale (B)ortax ) du champ magnétique se propage selon ledit axe de propagation, en définissant une longueur d'onde de propagation (X), ledit champ magnétique glissant entraînant une propagation, selon ledit axe de propagation, d'une force de Lorentz d'intensité maximale (Furax) ; le procédé étant caractérisé en ce qu'un paramètre magnétique dit de force, régissant force de Lorentz d'intensité maximale (Furax), est variable dans un intervalle temporel (At) prédéterminé, ledit paramètre étant : - ladite amplitude maximale (Wonax) du champ magnétique ; - et/ou ladite fréquence (f) du champ magnétique ; et/ou la longueur d'onde de propagation (X) du champ magnétique ; de façon à obtenir une modulation, dans ledit intervalle temporel, de ladite force de Lorentz d'intensité maximale (Fmax ) se propageant selon l'axe de propagation.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel la section de la lingotière, dans un plan horizontal, définit une épaisseur (e) et une longueur M, l'épaisseur étant inférieure ou égale à la longueur, l'épaisseur étant supérieure à 300 mm et de préférence d'au moins 400 mm.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la fréquence du champ magnétique est inférieure à 5Hz, ou 2 Hz ou 1 Hz. 3051698 21\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel, la force de Lorentz d'intensité maximale (Fm'), se propageant selon l'axe de propagation, varie d'au moins 30 N.m-3 dans un intervalle temporel (4t) compris entre 20 secondes et 10 minutes.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel, le champ 5 magnétique est tel que la valeur absolue de la variation de la densité de la force de Lorentz maximale est supérieure ou égale à 0.05 N.m-3.s-1 durant ledit intervalle temporel (4t).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'axe de propagation de l'amplitude maximale du champ magnétique appartient à un plan parallèle à la direction de coulée. 10\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au cours de la coulée, la variation du paramètre de force est périodique, la période étant comprise entre 20s et 20 minutes, ou entre 1 minute et 15 minutes, ou entre 2 minutes et 10 minutes.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les générateurs sont des inducteurs électromagnétiques, chaque inducteur électromagnétique étant parcouru 15 par un courant dit courant d'induction, le procédé comportant, durant ledit intervalle temporel : - une variation d'une intensité du courant d'induction ; - et/ou une variation d'une fréquence du courant d'induction ; - et/ou une variation d'une distance entre un inducteur électromagnétique et la lingotière. 20\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 8, comportant une variation de l'intensité ou de la fréquence du courant d'induction parcourant un inducteur, le procédé comportant : - une étape préalable de définition d'au moins une valeur critique de l'intensité et de la fréquence du courant d'induction générant, au niveau d'une surface libre (15,,p) de l'alliage d'aluminium s'écoulant dans la lingotière, une onde de résonance ; 25 - une détermination d'une plage de variation de l'intensité ou de la fréquence du courant d'induction en fonction de ladite valeur critique préalablement définie.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 9 comportant, au cours de ladite étape préalable, une définition d'une pluralité de valeurs critiques de l'intensité et de la fréquence du courant d'induction, de façon à définir une courbe de résonance (R), représentant les valeurs d'intensité 30 et de fréquence générant une résonance de ladite surface libre, le procédé comportant une 3051698 22 détermination d'une plage de variation de l'intensité ou de la fréquence du courant d'induction dans un domaine délimité par ladite courbe de résonance.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel au moins un générateur est un aimant permanent, le procédé comportant : 5 une variation d'une distance entre l'aimant permanent et la lingotière ; et/ou une rotation de l'aimant permanent, et une variation de la vitesse de rotation de l'aimant ; et/ou une rotation de deux aimants permanents.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'alliage 10 d'aluminium est choisi parmi les alliages de types 2XXX, 5XXX, 6XXX ou 7XXX et dans lequel l'épaisseur est au moins 400 mm ou 450 mm.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le nombre adimensionnel de Hartmann, en au moins un point de la partie liquide de l'alliage, varie au moins d'un facteur 3, voire d'un facteur 5, dans ledit intervalle temporel (4t). 15\n<CLM>\1\tLingot en alliage d'aluminium, obtenu par le procédé objet de l'une quelconque des revendications 1 à\n<CLM>\1\t15. Lingot en alliage d'aluminium, selon la revendication 14 présentant, pour un élément de l'alliage, dont la teneur en poids est supérieure à 0.5 %, un critère de dispersion inférieur à 3, de préférence inférieur à 2,5, encore plus avantageusement inférieur à 2 et de manière préférée 20 inférieur à 1,5, le critère de dispersion étant défini selon les expressions suivantes : £ = ACzAl ACzR (6) brzA = max (CzA) - min (CzA) (4), brzR = max (CzR) - min (CzR) (5), où : 25 max (CzA) et min (CzA) désignent respectivement les concentrations maximale et minimale de l'élément considéré mesurées dans une zone d'analyse (ZA), présentant des macroségrégations intermittentes, par exemple entre T/2.3 et T/3.3 ; max (CzR) et min (CzR) désignent respectivement les concentrations maximale et minimale de l'élément considéré dans une zone de référence (ZR), considérée comme 30 peu affectée par les macroségrégations intermittentes, par exemple entre T/6 et T/12 ; 3051698 23 lesdites concentrations étant mesurées sur au moins un profil établi à mi-largeur dans un plan vertical L/TC et selon la direction TC, ledit profil étant représentatif desdites macroségrégations intermittentes de l'élément considéré selon la direction TC.\n<CLM>\1\tLingot en alliage d'aluminium, selon la revendication 14 ou la revendication 15 dont un 5 critère d'intensité spectrale R) est inférieur à 0.01, de préférence inférieur à 0.007 et de manière préférée inférieur à 0.005, ledit critère d'intensité spectrale étant calculé en : Déterminant une amplitude maximale d'une transformée de Fourier d'un profil représentatif d'une macroségrégation intermittente d'un élément dont la teneur en poids est supérieure à 0.5%, le profil étant établi selon ladite direction TC, ladite 10 amplitude maximale étant déterminée dans une plage de périodes spatiales comprise entre 8 et 25 mm, normalisant ladite amplitude maximale par une concentration nominale Co dudit élément.