Arrière-plan de l'invention
[0001] La présente invention concerne le domaine de la fonderie du métal. On entend par
« métal », dans le présent contexte, tant des métaux purs que des alliages métalliques.
[0002] Avec les procédés de fonderie connus, comportant au moins une étape de coulée d'un
métal à l'état liquide dans un moule, suivie du refroidissement et de la solidification
du métal dans le moule avant le démoulage du métal solidifié, on peut rencontrer des
défauts, en particulier lors de la production de pièces avec des parties particulièrement
fines, comme par exemple les bords de fuite des aubes de turbomachine. En effet, la
différence de température entre le métal et le moule au moment de la coulée peut provoquer
un refroidissement et une solidification prématurés d'une partie du métal aux passages
les plus étroits de la cavité de moulage, pouvant provoquer des criques, vides ou
autres défauts dans la pièce ainsi moulée.
[0003] Afin de réduire le choc thermique au moment de la coulée, il a été proposé de procéder
à une première étape de préchauffage du moule dans un four dédié. Toutefois, l'utilisation
d'un tel four de préchauffage dédié impose l'extraction du moule du four de préchauffage
et son transport vers l'endroit de la coulée. Pendant cette extraction et ce transport,
le moule commence à refroidir, ce qui accroît à nouveau la possibilité de défauts.
En outre, ces opérations supplémentaires avec un moule chaud compliquent le procédé
de fonderie et exigent du temps et de l'espace additionnels, tout en augmentant aussi
les risques d'accidents du travail.
[0004] La publication de demande de brevet
EP 2 727 669 A2 et les brevet
US 5,072,771 et
US 3,981,344 divulguent des procédés de fonderie à grains équiaxes, tandis que la publication
de demande de brevet
WO 2016/125575 A1 divulgue un procédé de fonderie d'une pièce comportant des grains monoaxiaux et équiaxes.
Objet et résumé de l'invention
[0005] La présente divulgation vise à remédier à ces inconvénients, en proposant un procédé
de fonderie qui permette d'éviter plus efficacement les défauts, tout en réduisant
les déplacements du moule et en simplifiant le procédé.
[0006] Ce but est atteint grâce au fait que, après le préchauffage du moule jusqu'à une
première température, la coulée d'un métal à l'état liquide, à une deuxième température
supérieure à la première température et, par exemple, au moins égale à 1250°C, est
effectuée dans le moule maintenu dans un four principal à la première température
depuis le préchauffage, l'écart entre la première et la deuxième température n'étant
pas supérieur à 170°C, et de préférence pas supérieur à 100°C, voire 80°C, et que
le refroidissement et solidification du métal en grains équiaxes dans le moule s'effectue
alors que le moule est maintenu dans le four principal à une pression inférieure à
0,1 Pa au moins depuis la coulée, avec un taux de refroidissement du four inférieur
ou égal à 7°C/min, avant l'extraction du moule du four principal.
[0007] Grâce à ces dispositions, le choc thermique de la coulée est réduit et la vitesse
de refroidissement du métal est ensuite restreinte, limitant ainsi le risque de défauts
dus à une solidification prématurée du métal aux passages les plus étroits de la cavité
de moulage, tout en limitant aussi les déplacements du moule et le nombre d'opérations
du procédé.
[0008] Un tel refroidissement contrôlé permet d'éviter l'apparition de criques et autres
défauts similaires, en particulier provoqués par les différents taux de contraction
thermique du métal et du matériau du moule.
[0009] Ce procédé est bien applicable aux alliages métalliques traditionnels polycristallins
équiaxes qui forment, à l'état solide, une pluralité de grains de taille sensiblement
identique, typiquement de l'ordre de 1 mm, mais d'orientation plus ou moins aléatoire.
[0010] Afin de restreindre la durée d'occupation du four principal par le moule, et ainsi
augmenter la cadence de production, l'étape de préchauffage du moule peut être effectuée
au moins en partie dans un four de préchauffage différent du four principal.
[0011] Le moule peut notamment être un moule carapace formé autour d'une cavité de moulage,
par exemple par le procédé dit à cire perdue ou modèle perdu. Dans ce cas, afin d'éviter
de manière encore plus efficace la formation de défauts dans la pièce issue de ce
procédé, au moins une première partie du moule autour de la cavité de moulage peut
présenter une épaisseur de paroi inférieure à une deuxième partie du moule autour
de la cavité de moulage. En particulier, quand le moule est formé par une pluralité
de couches superposées, comme le sont en général les moules carapaces formés en trempant
plusieurs fois un modèle dans un bain de barbotine, la deuxième partie du moule peut
présenter un plus grand nombre de couches que la première partie du moule. En modulant
ainsi l'épaisseur de paroi du moule, notamment en fonction de l'épaisseur de la cavité
au même endroit, il est possible d'éviter que les différents taux de contraction thermique
du métal et du matériau du moule causent des contraintes mécaniques excessives sur
le métal lors de son refroidissement et solidification, contraintes qui pourraient
provoquer l'apparition de criques et autres défauts similaires. Une réduction locale
de l'épaisseur de paroi du moule, en particulier autour des parties les plus vulnérables
du métal dans la cavité de moulage, permet de réduire les contraintes que le moule
peut transmettre à ces endroits au métal sous-jacent, lors de leur refroidissement.
[0012] Afin d'éviter une solidification prématuré du métal pendant la coulée, celle-ci peut
avoir une durée inférieure à 2 secondes, voire égale ou inférieure à 1 seconde.
[0013] Ce procédé de fonderie peut notamment être utilisé pour former, avec le métal solidifié,
des pièces avec des parties particulièrement fines comme par exemple au moins une
aube de turbomachine.
Brève description des dessins
[0014] L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux, à la lecture
de la description détaillée qui suit, d'un mode de réalisation représenté à titre
d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins annexés sur lesquels
:
- la figure 1 illustre une grappe de modèles en cire crée dans une première étape d'un
procédé de fonderie suivant un premier mode de réalisation de l'invention ;
- les figures 2A et 2B illustrent deux étapes suivantes du procédé, dans lesquelles
la grappe est plongée entièrement dans un bain de barbotine et ensuite saupoudrée
pour former une couche d'un moule carapace ;
- les figures 3A et 3B illustrent deux étapes suivantes du procédé, dans lesquelles
la grappe est plongée partiellement dans le bain de barbotine et ensuite saupoudrée
pour former une couche supplémentaire du moule carapace ;
- la figure 4 illustre une étape suivante de cuisson du moule carapace ;
- la figure 5A illustre le moule carapace après cuisson ;
- la figure 5B illustre le moule carapace de la figure 5A après l'adjonction d'un écran
thermique
- les figures 6A, 6B et 6C illustrent des étapes consécutives de préchauffage du moule
carapace, coulée, et refroidissement contrôlé, effectuées dans un même four principal
;
- la figure 7 illustre une étape finale de démoulage ;
- la figure 8 illustre une étape de préchauffage suivant un mode de réalisation alternatif,
dans lequel le moule est initialement préchauffé dans un four de préchauffage avant
d'être introduit dans un four principal, différent du four de préchauffage, dans lequel
sont effectuées les étapes de coulée et refroidissement contrôlé.
Description détaillée de l'invention
[0015] Une première étape d'un procédé de fonderie suivant un premier mode de réalisation
de l'invention est la création d'une grappe non permanente 21 comprenant une pluralité
de modèles 22 reliés par un arbre 23 soutenu par un plateau 19, comme celle illustrée
sur la figure 1. Les parties de l'arbre 23 destinées à former des volumes creux dans
le moule 1 sont formées en une matière à basse température de fusion, comme une cire
ou résine de modelage, tandis que d'autres parties de l'arbre 23, formant des raidisseurs,
peuvent être en matériau réfractaire (hachuré sur la figure 1). Les modèles 22, qui
vont former des cavités de moulage dans le moule, sont également formés en une matière
à basse température de fusion. Lorsque la production de grands nombres de pièces est
envisagée, il est notamment possible de produire ces éléments par injection de la
cire ou résine de modelage dans un moule permanent. Dans le mode de réalisation illustré,
destiné à la production d'aubes de turbomachine, les modèles 22 représentent des telles
aubes, avec la tête d'aube orientée vers le bas.
[0016] Pour produire un moule, plus spécifiquement un moule carapace à partir de cette grappe
non permanente 21, on procède au trempé de la grappe 21 dans une barbotine, pour ensuite
la saupoudrer avec un sable réfractaire, c'est-à-dire des grains de matière réfractaire.
Les matériaux utilisés pour la barbotine et le sable réfractaire, ainsi que la granulométrie
du sable réfractaire peuvent être par exemple ceux divulgués dans les publications
de demande de brevet français
FR 2 870 147 A1 et
FR 2 870 148 A1. Ainsi, la barbotine peut par exemple contenir des particules de matériaux céramiques,
notamment en forme de farine, avec un liant colloïdal minéral et éventuellement des
adjuvants en fonction de la rhéologie désirée pour la barbotine, tandis que le sable
réfractaire peut également être céramique. Parmi les matériaux céramiques pouvant
être considérés pour la barbotine et/ou le sable réfractaire, on compte l'alumine,
la mullite et le zircon. Le liant colloïdal minéral peut être par exemple une solution
colloïdale minérale base eau, telle que notamment la silice colloïdale. Les adjuvants
peuvent comprendre un agent mouillant, un fluidifiant et/ou un texturant. Ces étapes
de trempé et saupoudrage peuvent être répétées plusieurs fois, éventuellement avec
des barbotines et sables différents, jusqu'à former une carapace de sable imprégné
de barbotine d'une épaisseur souhaitée autour de la grappe 21.
[0017] Dans le procédé suivant ce premier mode de réalisation, on vise à produire un moule
dans lequel au moins une première partie du moule présente, autour des cavités de
moulage, une épaisseur de paroi inférieure à celle qu'une deuxième partie du moule
présente autour des mêmes cavités de moulage. Plus spécifiquement, dans ce premier
mode de réalisation, tel qu'illustré, on vise à obtenir des parois plus fines au niveau
des têtes d'aubes qu'au niveau des pieds d'aubes. Pour obtenir cette différence d'épaisseur,
après des trempés initiaux, illustrés dans la figure 2A, dans lesquels la grappe 21
est trempée entièrement dans la barbotine B, comme illustré sur la Fig. 2A, avant
d'être saupoudrée de sable comme illustré sur la Fig. 2B, on procède à des trempés
partiels, illustrés sur la Fig. 3A dans lesquels la grappe 22 n'est plongée, inversée,
que jusqu'à mi-hauteur d'aube avant d'être saupoudrée comme illustré sur la Fig. 3B.
La partie supérieure de la carapace ainsi formée va donc comprendre un plus grand
nombre de couches que sa partie inférieure. Alternativement, toutefois, il est également
envisageable de commencer par les trempés partiels, et finir par les trempés intégraux
: seulement l'ordre des couches changera, mais la distribution des épaisseurs de paroi
restera la même. Il est également envisageable de procéder à des trempés à plus de
deux niveaux différents.
[0018] La grappe 21 enrobée de cette carapace peut ensuite être chauffée, par exemple dans
un autoclave à une température entre 160 et 180 °C et à une pression de 1 MPa, pour
faire fondre et évacuer de l'intérieur de la carapace la matière à basse température
de fusion de la grappe 21. Ensuite, dans une étape de cuisson à plus haute température,
par exemple entre 900 et 1200°C, la barbotine se solidifie de manière à consolider
le sable réfractaire pour former les parois réfractaires du moule 1, comme illustré
sur la figure 4.
[0019] Le moule 1 ainsi formé, illustré aussi sur la figure 5A, est un moule carapace comportant
un fût central 4 s'étendant, en direction de l'axe principal X, entre un godet de
coulée 5 et une base 6 en forme de plateau.
[0020] Le moule 1 comprend aussi une pluralité de cavités de moulage 7 arrangées en grappe
autour du fût central 4. Chaque cavité de moulage 7 est reliée au godet de coulée
5 par un canal d'amenée 8 au travers duquel le métal en fusion s'y est introduit lors
de sa coulée. La base 6 du moule 1 est en forme de plateau. En outre, des raidisseurs
20 en forme de colonnes inclinées relient le sommet de chaque cavité de moulage 7
à celui du godet de coulée 5, et d'autres raidisseurs 30 en forme de colonnes verticales
relient le fond de chaque cavité de moulage 7 à la base 6. A cause du plus grand nombre
de couches de barbotine cuite et sable réfractaire dans la partie supérieure la du
moule 1 par rapport à sa partie inférieure 1b, l'épaisseur d
a des parois de la partie supérieure la du moule 1 autour de chaque cavité de moulage
7 est plus grande que l'épaisseur d
b des parois de la partie inférieure 1b du moule 1 autour des mêmes cavités de moulage
7. Ainsi, l'épaisseur d
a peut être, par exemple, entre 2,5 et 9 mm, tandis que l'épaisseur d
b peut être, par exemple, entre 1,5 et 6 mm.
[0021] Par ailleurs, comme illustré sur la figure 5B, on peut ajouter à ce moule 1 au moins
un écran thermique 40, par exemple en graphite, perpendiculaire à l'axe principal
X, ainsi que des isolants réfractaires 50 localement situés dans des zones préférentielles
du moule 1.
[0022] Dans ce premier mode de réalisation, avant de procéder à la coulée du métal à l'état
liquide dans ce moule 1, on procède à une étape de préchauffage de ce moule 1, illustrée
sur la figure 6A. Dans cette étape, après introduction du moule 1 dans un four principal
100, situé dans une chambre à vide 101 dans laquelle une pression p
v est maintenue égale ou inférieure à, par exemple, 0,1 Pa, le moule 1 est chauffé
dans le four principal 100, qui atteint une première température T
1. Ensuite, sans sortir le moule 1 du four principal 100, tout en maintenant le four
principal 100 à la première température T
1 et à la pression p
v, on procède à la coulée du métal à l'état liquide dans le moule 1, comme illustré
sur la figure 6B, de manière à remplir les volumes creux du moule 1, et en particulier
ses cavités de moulage 7. Le métal est versé dans le moule à une deuxième température
T
2, supérieure à la première température T
1. Toutefois, l'écart de température ΔT entre la deuxième température T
2 et la première température T
1 est limité, par exemple non supérieur à 170°C, voire 100°C, voire même 80°C. Ainsi,
si le métal est, par exemple, un alliage équiaxe à base nickel de type René 77, avec
un solidus à environ 1240°C et un liquidus à environ 1340 °C, la deuxième température
T
2 peut être, par exemple, de 1450°C, et la première température T
1 être alors 1350°C, avec un écart ΔT non supérieur à 170°C. Ainsi, on évite un choc
thermique excessif au métal fondu versé dans le moule 1, réduisant ainsi notamment
le risque de solidification prématurée et intempestive du métal dans les passages
les plus étroits du moule 1, solidification qui pourrait causer des blocages et des
défauts locaux dans les pièces ainsi produites. La coulée du métal liquide est effectuée
rapidement et complétée ainsi en un temps t
v, qui peut par exemple être d'environ 2 secondes, voire une seule seconde.
[0023] Dans l'étape suivante, illustrée sur la figure 6C, le moule 1 est encore maintenu
dans le four principal 100 pendant une première étape de refroidissement et solidification
du métal dans le moule 1, dans laquelle la pression p
v est maintenue et le taux de refroidissement dT/dt du four est contrôlé et limité,
par exemple, à environ 7°C/min maximum. La pression p
v, proche du vide, régnant à l'intérieur du four principal 100 permet de restreindre,
voire supprimer, tout refroidissement convectif du moule 1, de telle manière que le
refroidissement du moule 1 pendant cette étape soit essentiellement radiatif, et donc
plus facile à réguler à l'intérieur du four principal 100. Par ailleurs, l'écran thermique
40 permet de diviser l'intérieur du four principal 100 en deux zones thermiquement
indépendantes, pour assurer un refroidissement plus homogène du moule 1 et du métal
à l'intérieur de celui-ci. La limite supérieure au taux de refroidissement permet
de limiter également les efforts exercés sur le métal par la différence de contraction
thermique entre le moule 1 et le métal qui refroidit. Que, autour des cavités de moulage
7, l'épaisseur d
b des parois de la partie inférieure 1b du moule 1 soit inférieure à l'épaisseur d
a des parois de la partie supérieure la du moule 1 permet également de limiter ces
efforts sur le métal dans les parties les plus étroites des cavités de moulage 7,
qui sont celles correspondant aux têtes d'aube, en particulier à proximité du bord
de fuite. Les parois plus étroites du moule 1 à ces endroits cèderont sous les contraintes,
plutôt que le métal. Ainsi, des éventuelles criques se formeront dans le moule 1,
plutôt que dans le métal.
[0024] Dans ce premier mode de réalisation, comme l'alliage René 77 est un alliage polycristallin
équiaxe, le métal formera, lors de sa solidification, une pluralité de grains de taille
sensiblement identique, typiquement de l'ordre de 1 mm, mais d'orientation plus ou
moins aléatoire.
[0025] Après la solidification du métal dans le moule 1, quand le moule 1 a suffisamment
refroidi, jusqu'à atteindre une troisième température T
3 de, par exemple, de 800°C à 900°C , il est possible de le retirer du four principal
100 et de la chambre à vide 101, dans une étape d'extraction, pour qu'il continue
ensuite à refroidir naturellement à pression et température ambiantes normales après
avoir été placé sous une cloche isolante entourée de tissu réfractaire , jusqu'à l'étape
de décochage de la carapace, illustrée sur la figure 7, dans laquelle le moule est
détruit pour en retirer le métal solidifié, comprenant les aubes 200 de turbomachine
ainsi formées, sur lequel des étapes subséquentes de découpage et finition pourront
ensuite être effectuées.
[0026] Grâce à la réduction des efforts thermiques sur le métal dans ce procédé de fonderie,
il se révèle possible de produire des pièces, notamment des aubes, tournantes ou directrices,
de turbomachine, particulièrement fines. Ainsi, sur le tableau ci-dessous, des dimensions
d'aube pouvant être atteintes avec un procédé de fonderie conventionnel sont comparées
avec celles atteintes avec le procédé de ce premier mode de réalisation sur base du
même matériau :
| Dimension |
Procédé avec préchauffage jusqu'à T1 et refroidissement à pv |
Exemple comparatif |
| Hauteur du pied d'aube à la tête d'aube |
160 - 190 mm |
160 mm |
| Longueur de corde |
25 - 40 mm |
25 - 30mm |
| Epaisseur à 1 mm du bord de fuite |
0,25 - 0,45 mm |
0,5 - 0,6 mm |
| Epaisseur maximale du profil d'aube |
1 - 2 mm |
1,8 - 3mm |
[0027] Bien que, dans le premier mode de réalisation décrit ci-dessus l'étape de préchauffage
du moule 1 s'effectue intégralement dans le four principal 100, il est également envisageable
d'effectuer ce préchauffage, en partie ou intégralement, dans un four de préchauffage
différent, avant d'introduire le moule dans le four principal, de manière à réduire
la durée de temps que le moule va occuper le four principal, et ainsi augmenter la
cadence de production.
[0028] Ainsi, comme illustré sur la Fig. 8, dans un procédé de fonderie suivant un deuxième
mode de réalisation, le moule 1, qui peut être équivalent à celui de la Fig. 5, et
produit par des étapes analogues à celles des Figs. 1 à 4, peut être introduit dans
un four de préchauffage 200, qui peut être à pression atmosphérique normale à l'extérieur
de la chambre de vide 101, pour être initialement préchauffé jusqu'à une température
de préchauffage T
0, inférieure ou égale à la première température T
1, avant d'être transféré au four principal 100, où il peut être encore chauffé pour
atteindre et/ou maintenir le moule 1 à la première température T
1, jusqu'à l'étape de coulée du métal, qui peut être aussi analogue à celle du premier
mode de réalisation, tout comme les étapes subséquentes.
[0029] Quoique la présente invention ait été décrite en se référant à un exemple de réalisation
spécifique, il est évident que des différentes modifications et changements peuvent
être effectués sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie
par les revendications. Par conséquent, la description et les dessins doivent être
considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.
1. Procédé de fonderie comprenant les étapes suivantes :
préchauffage d'un moule (1) jusqu'à une première température ;
coulée d'un métal à l'état liquide, à une deuxième température supérieure à la première
température, dans le moule maintenu dans un four principal (100) à la première température
depuis le préchauffage, l'écart entre la première et la deuxième température n'étant
pas supérieur à 170°C ;
refroidissement et solidification du métal en grains équiaxes, dans le moule (1) maintenu
dans le four principal (100) à une pression inférieure à 0,1 Pa au moins depuis la
coulée, avec un taux de refroidissement du four (100) inférieur ou égal à 7°C/min
;
extraction du moule (1) du four principal (100) ; et
démoulage du métal solidifié en grains équiaxes.
2. Procédé de fonderie suivant la revendication 1, dans lequel l'écart entre la première
température et la deuxième température n'est pas supérieur à 100°C.
3. Procédé de fonderie suivant la revendication 2, dans lequel l'écart entre la première
température et la deuxième température n'est pas supérieur à 80°C.
4. Procédé de fonderie suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel
l'étape de préchauffage du moule (1) est effectuée au moins en partie dans un four
de préchauffage (X) différent du four principal (100).
5. Procédé de fonderie suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans
lequel le moule (1) est un moule carapace formé autour d'une cavité de moulage (7).
6. Procédé de fonderie suivant la revendication 5, dans lequel au moins une première
partie du moule (1) autour de la cavité de moulage (7) présente une épaisseur de paroi
(db) inférieure à une épaisseur de paroi (da) d'une deuxième partie du moule (1) autour de la cavité de moulage (7).
7. Procédé de fonderie suivant la revendication 6, dans lequel le moule (1) est formé
par une pluralité de couches superposées, et la deuxième partie du moule (1) présente
un plus grand nombre de couches que la première partie du moule (1).
8. Procédé de fonderie suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans
lequel l'étape de coulée a une durée inférieure à 2 secondes.
9. Procédé de fonderie suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans
lequel la deuxième température est au moins égale à 1450 °C et inférieure à 1480°C.
10. Procédé de fonderie suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans
lequel le métal solidifié forme au moins une aube de turbomachine.
1. Gießverfahren, das die folgenden Schritte umfasst:
Vorwärmen einer Form (1) bis auf eine erste Temperatur;
Gießen eines Metalls in flüssigem Zustand in einer zweiten Temperatur über der ersten
Temperatur in die Form, die in einem Hauptofen (100) ab dem Vorwärmen auf der ersten
Temperatur gehalten wird, wobei der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Temperatur
nicht größer als 170 °C ist;
Abkühlen und Verfestigen des Metalls zu gleichachsigen Körnern, in der Form (1), die
im Hauptofen (100) bei einem Druck unter 0,1 Pa mindestens ab dem Gießen gehalten
wird, mit einer Abkühlungsrate des Ofens (100) von unter oder gleich 7 °C/min;
Herausnehmen der Form (1) aus dem Hauptofen (100); und
Lösen des zu gleichachsigen Körnern verfestigten Metalls aus der Form.
2. Gießverfahren nach Anspruch 1, wobei der Abstand zwischen der ersten Temperatur und
der zweiten Temperatur nicht größer als 100 °C ist.
3. Gießverfahren nach Anspruch 2, wobei der Abstand zwischen der ersten Temperatur und
der zweiten Temperatur nicht größer als 80 °C ist.
4. Gießverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schritt des Vorwärmens der
Form (1) mindestens teilweise in einem Vorwärmofen (X) durchgeführt wird, der sich
vom Hauptofen (100) unterscheidet.
5. Gießverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Form (1) eine um einen
Formhohlraum (7) gebildete Schalenform ist.
6. Gießverfahren nach Anspruch 5, wobei mindestens ein erster Teil der Form (1) um den
Formhohlraum (7) eine Wanddicke (db) unter einer Wanddicke (da) eines zweiten Teils der Form (1) um den Formhohlraum (7) aufweist.
7. Gießverfahren nach Anspruch 6, wobei die Form (1) von einer Vielzahl übereinanderliegender
Schichten gebildet ist, und der zweite Teil der Form (1) eine größere Anzahl von Schichten
als der erste Teil der Form (1) aufweist.
8. Gießverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Gießens
eine Dauer von weniger als 2 Sekunden hat.
9. Gießverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweite Temperatur
mindestens gleich 1450 °C und unter 1480 °C beträgt.
10. Gießverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das verfestigte Metall
mindestens eine Turbomaschinenschaufel bildet.
1. A foundry process comprising the following steps:
preheating of a mold (1) to a first temperature;
casting of a metal in the liquid state, at a second temperature higher than the first
temperature, in the mold held in a main furnace (100) at the first temperature since
preheating, the difference between the first and second temperatures being not more
than 170°C;
cooling and solidification of the metal into equiaxed grains, in the mold (1) held
in the main furnace (100) at a pressure below 0.1 Pa at least since casting, with
a cooling rate of the furnace (100) lower than or equal to 7°C/min;
extraction of the mold (1) from the main furnace (100); and
demolding of the metal solidified into equiaxed grains.
2. The foundry process as claimed in claim 1, wherein the difference between the first
temperature and the second temperature is not more than 100°C.
3. The foundry process as claimed in claim 2, wherein the difference between the first
temperature and the second temperature is not more than 80°C.
4. The foundry process as claimed in any one of claims 1 to 4, wherein the step of preheating
of the mold (1) is performed at least in part in a preheating furnace (X) different
from the main furnace (100).
5. The foundry process as claimed in any one of the preceding claims, wherein the mold
(1) is a shell mold formed around a mold cavity (7).
6. The foundry process as claimed in claim 7, wherein at least a first part of the mold
(1) around the mold cavity (7) has a wall thickness (db) less than a wall thickness (da) of a second part of the mold (1) around the mold cavity (7).
7. The foundry process as claimed in claim 8, wherein the mold (1) is formed by a plurality
of superposed layers, and the second part of the mold (1) has a greater number of
layers than the first part of the mold (1).
8. The foundry process as claimed in any one of the preceding claims, wherein the casting
step has a duration of less than 2 seconds.
9. The foundry process as claimed in any one of the preceding claims, wherein the second
temperature is at least 1450°C and less than 1480°C.
10. The foundry process as claimed in any one of the preceding claims, wherein the solidified
metal forms at least one gas turbine blade.