Domaine de l'invention
[0001] L'invention concerne le traitement à l'état liquide des fontes destinées à la fabrication
de pièces minces pour lesquelles on souhaite obtenir une structure exempte de carbures
de fer, et plus particulièrement des produits inoculants à base de ferro-silicium
et contenant du bismuth, du plomb et/ou de l'antimoine, ainsi que des terres rares.
Etat de la technique
[0002] La fonte est un alliage fer-carbone bien connu et largement utilisé pour la fabrication
de pièces moulées. On sait que pour obtenir de bonnes propriétés mécaniques sur ces
pièces, il faut obtenir in fine une structure fer + graphite en évitant le plus possible
la formation de carbures de fer de type Fe
3C qui fragilisent l'alliage.
[0003] Le graphite présent dans les pièces en fonte peut se présenter soit sous forme lamellaire
(fonte grise ou fonte à graphite lamellaire dite fonte GL), soit sous forme de sphéroïdes
(fonte à graphite sphéroïdal dite fonte GS). La fonte grise est la plus anciennement
connue et utilisée pour la fabrication de pièces moulées ; compte tenu de sa faible
résilience due à la présence de graphite lamellaire, la fonte grise n'a d'application
que pour des pièces peu sollicitées mécaniquement, alors que la fonte à graphite sphéroïdal
a trouvé dès sa découverte en 1945 de nombreuses applications pour des pièces mécaniques
très sollicitées.
[0004] Qu'il s'agisse de fonte GL ou de fonte GS, l'objectif technique du fondeur est de
favoriser l'apparition de graphite lors de la solidification de la fonte liquide,
et il est bien connu que, plus la solidification de la fonte est rapide, plus le carbone
contenu dans la fonte risque d'apparaître sous forme de carbure de fer Fe
3C. Ceci explique la difficulté rencontrée pour fabriquer des pièces minces contenant
peu de carbure de fer.
[0005] Pour résoudre le problème, on fait subir à la fonte liquide un traitement dit d'inoculation
par ajout d'un ferro-alliage, en général du ferro-silicium, qui, lors de sa dissolution,
va provoquer de façon locale et éphémère l'apparition de germes de cristallisation,
favorisant la précipitation de graphite dit primaire, car il s'agit du premier solide
à apparaître dans le milieu liquide.
[0006] L'efficacité des inoculants peut s'apprécier soit à travers l'épaisseur de trempe
évaluée sur éprouvette de trempe normalisée, soit à travers la densité des germes
de cristallisation créés dans la fonte liquide. Cette densité peut s'évaluer en faisant
subir à la fonte un traitement de nodulisation pour que, lors de la solidification,
le graphite apparaisse sous forme nodulaire ; de cette façon l'examen micrographique
des pièces en fonte obtenues donnera une densité de nodules correspondant à la densité
de germes.
[0007] Parmi les inoculants les plus efficaces de l'art antérieur, on peut mentionner en
particulier les alliages vendus sous la marque « Sphérix », décrits dans les brevets
FR 2511044 (Nobel-Bozel) et
EP 0816522 au nom de la demanderesse. Ces alliages contiennent en poids environ 72% de silicium,
de 0,8 à 1,3% de bismuth, de 0,4 à 0,7% de terres rares, environ 1,5% de calcium et
1% d'aluminium, le reste étant du fer.
[0008] Ces alliages sont particulièrement bien adaptés au traitement des fontes destinées
à la fabrication de pièces comportant des parties de faible épaisseur ; toutefois,
on constate dans les zones de faible épaisseur une augmentation de la densité des
nodules de graphite qui nuit à l'homogénéité structurale des pièces.
[0009] Toutefois, la tenue mécanique et la conservation dans le temps des alliages de ce
type peuvent poser quelques problèmes. En effet, à l'état solide, ils contiennent
inévitablement une phase Bi
2Ca
3 rassemblée aux joints de grains de la phase FeSi ; comme il s'agit d'un intermétallique
qui réagit au contact de l'eau, cette phase est susceptible de se décomposer si l'alliage
est exposé à l'humidité atmosphérique ; on constate alors une dégradation granulométrique
de l'alliage avec génération abondante de fines particules, typiquement inférieures
à 200 µm. L'ajout éventuel de strontium ou de baryum à l'alliage ne fait qu'augmenter
cette tendance. Dans le brevet
EP 0816522, une réponse a été apportée à ce problème en ajoutant à l'alliage de 0,3 à 3% de
magnésium, ce qui a pour effet d'engager le bismuth dans une phase ternaire Bi-Ca-Mg
plus stable vis à vis de l'eau que la phase Bi
2Ca
3. L'expérience a confirmé que les alliages de type « Sphérix » dopés par ajout de
magnésium présentent bien une stabilité granulométrique supérieure à cette des alliages
sans magnésium. Néanmoins, quelques cas de mauvaise tenue granulométrique au cours
du temps ont été rencontrés sans cause particulière identifiée.
[0010] L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de fournir des produits
inoculants présentant une efficacité accrue et une stabilité granulométrique dans
le temps améliorée par rapport aux produits de l'art antérieur.
Objet de l'invention
[0011] L'invention a pour objet un mélange inoculant pour le traitement de la fonte liquide
constitué pour 5 à 75% en poids d'au moins un alliage de type A à base de ferro-silicium
tel que Si/Fe > 2, contenant de 0,005 à 3% en poids de terres rares, de 0,005 à 3%
de bismuth, plomb et/ou antimoine, et moins de 3% de calcium, avec un rapport (Bi+Pb+Sb)/TR
compris entre 0,9 et 2,2, et pour 25 à 95% d'au moins un alliage de type B à base
de silicium, ou de ferro-silicium tel que Si/Fe > 2, contenant du calcium à une teneur
telle que la teneur totale en calcium du mélange soit comprise entre 0,3 à 3%.
[0012] L'alliage A peut contenir également du magnésium à une teneur comprise entre 0,3
et 3%. La teneur en bismuth de l'alliage A est comprise, de préférence, entre 0,2
et 0,6%, et sa teneur en calcium est de préférence inférieure à 2%, et encore préférentiellement
à 0,8%. De préférence, le lanthane représente plus de 70% de la masse totale des terres
rares de l'alliage A. L'alliage B contient moins de 0,0 1 % de bismuth, de plomb et/ou
d'antimoine. Le calcium total du mélange est apporté, par l'alliage B pour une part
comprise entre 75 et 95%, et encore plus préférentiellement entre 80 et 90%.
[0013] La teneur totale en bismuth du mélange est comprise, de préférence, entre 0,05 et
0,3%, sa teneur totale en terres rares entre 0,04 et 0,15%, et sa teneur totale en
oxygène inférieure à 0,2%.
Description de l'invention
[0014] Dans le souci d'apporter une meilleure fiabilité de la granulométrie de ses produits
et de leur tenue dans le temps, les essais faits par la demanderesse ont montré de
manière surprenante l'intérêt de remplacer les alliages de type « Sphérix », par un
mélange d'alliages conduisant à une composition globale pratiquement identique, contenant
d'une part un alliage A du même type, de préférence à plus basse teneur en calcium,
typiquement moins de 2%, voire moins de 0,8%, et d'autre part un alliage B de type
ferro-silicium, avec une teneur en silicium comprise de préférence entre 70 et 80%,
ne contenant pratiquement pas de bismuth, typiquement moins de 0,01%, mais avec au
contraire une teneur plus élevée en calcium de telle façon que le mélange de ces deux
alliages redonne l'analyse d'un alliage classique.
[0015] L'alliage B peut être également du silico-calcium avec une teneur en silicium comprise
entre 54 et 68% et une teneur en calcium comprise entre 25 et 42%.
[0016] Le mélange peut se présenter sous forme de grains de taille inférieure à 7 mm, ou
de poudre de granulométrie inférieure à 2,2 mm.
[0017] En terme de stabilité granulométrique, ce type de mélange s'est confirmé comme étant
une solution plus efficace encore que celle exposée dans
EP 0816522, car il permet de garantir une tenue granulométrique dans le temps. On peut en particulier
garantir une dégradation granulométrique, définie comme la fraction massique inférieure
à 200 µm apparaissant en 24 h au contact de l'eau, de moins de 10%, et préférentiellement
moins de 5%, et ceci même après un temps de stockage supérieur à un an, ce que l'alliage
de l'art antérieur ne permet absolument pas.
[0018] De plus, on a constaté de manière tout à fait inattendue que le pouvoir inoculant
du mélange était notablement supérieur à celui de l'alliage de composition équivalente,
au point que l'inoculation de la fonte pouvait être faite avec une quantité d'éléments
actifs, bismuth et terres rares, notablement inférieure à celle mise en oeuvre dans
l'inoculation pratiquée avec l'alliage conventionnel. On a également observé que la
différence de pouvoir inoculant entre mélange et alliage de composition équivalente
est d'autant plus marquée que l'on va vers les faibles teneurs en bismuth.
[0019] Or, comme les alliages de type « Sphérix » sont particulièrement destinés au traitement
de la fonte utilisée dans la fabrication de pièces de faible épaisseur, il est avantageux
de mettre en oeuvre un alliage à teneur en bismuth relativement basse pour éviter
l'accroissement de la densité des nodules de graphite dans les zones de faible épaisseur,
sans diminuer le pouvoir inoculant de l'alliage.
[0020] Ainsi, avec une teneur en bismuth en dessous de 0,6%, le mélange inoculant donne
des épaisseurs de trempe plus faibles que l'alliage, et permet d'éviter un accroissement
trop important de la densité des nodules de graphite dans les sections les plus minces
des pièces.
Exemples
Exemple 1
[0021] On a préparé, dans la tranche granulométrique 0,2-0,7 mm, 10 lots d'alliages inoculants
de type « Spherix » dont la composition (% en poids) est indiquée au tableau 1 :
Tableau 1
| Lot |
Si |
Ca |
Al |
Bi |
TR |
Mg |
| A |
74,5 |
1,17 |
0,87 |
1,15 |
0,62 |
|
| B |
73,9 |
1,15 |
0,91 |
1,16 |
0,63 |
1,05 |
| C |
74,3 |
1,18 |
0,85 |
0,61 |
0,30 |
|
| D |
73,7 |
1,17 |
0,82 |
1,14 |
0,60 |
0,25 |
| E |
74,7 |
0,23 |
0,82 |
1,14 |
0,60 |
0,25 |
| F |
72,7 |
1,21 |
0,84 |
0,29 |
0,15 |
|
| G |
73,1 |
0,17 |
0,67 |
0,30 |
0,16 |
0,21 |
| H |
73,8 |
1,55 |
0,71 |
|
|
|
| 1 |
74,5 |
2,25 |
0,86 |
|
|
|
| J |
66,3 |
1,65 |
0,82 |
0,75 (Ba) |
0,82 (Zr) |
|
[0022] A partir de ces produits on été préparés :
- un mélange inoculant K contenant 500 g de E et 500 g de I.
- un mélange inoculant L contenant 250 g de E et 750 g de H.
- un mélange inoculant M contenant 125 g de E et 875 g de H.
- un mélange inoculant N contenant 50 g de E et 950 g de H.
- un mélange inoculant O contenant 125 g de E et 875 g de J.
- un mélange inoculant P contenant 50 g de E et 950 g de J.
Exemple 2
[0023] On a effectué une analyse granulométrique d'échantillons prélevés sur les lots A
à F, K et L avant et après 24 h de contact direct avec l'eau à 20°C:
Le pourcentage en masse de grains de taille inférieure à 200 µm est indiqué au tableau
2 :
Tableau 2
| Ech. |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
K |
L |
| Origine |
3 |
2,5 |
3 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2 |
2 |
2 |
| Après 24 h |
67 |
24 |
56 |
14 |
8 |
48 |
5 |
6 |
3,5 |
Exemple 3
[0024] Une charge de fonte neuve a été fondue en four à induction et traitée par le procédé
Tundish Cover au moyen d'un alliage de type FeSiMg à 5% de Mg, 1% de Ca, et 0,56%
de terres rares à la dose de 25 kg pour 1600 kg de fonte.
[0025] L'analyse de cette fonte liquide a donné :
C = 3,5%, Si = 1,7%, Mn = 0,08%, P = 0,02%, S = 0,003%.
[0026] Cette fonte a été inoculée au jet au moyen de l'alliage inoculant B utilisé à la
dose de 1 kg à la tonne de fonte. Elle a été utilisée pour fabriquer une plaque de
24 mm d'épaisseur comportant en position perpendiculaire des ailettes de 6 et 2 mm
d'épaisseur.
[0027] La densité de nodules de graphite observée est de 487/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 24 mm, de 1076/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 6 mm, et de 1283/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 2 mm.
Exemple 4
[0028] L'exemple précédent a été refait en inoculant la fonte au jet au moyen de l'alliage
inoculant D utilisé à la dose de 1 kg à la tonne de fonte.
[0029] Cette fonte liquide a été utilisée pour fabriquer une plaque de 24 mm d'épaisseur
comportant en position perpendiculaire des ailettes de 6 et 2 mm d'épaisseur.
[0030] La densité de nodules de graphite observée est de 304/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 24 mm, de 631/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 6 mm, et de 742/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 2 mm.
Exemple 5
[0031] L'essai de l'exemple 3 a été refait dans les mêmes conditions, mais l'inoculation
de la fonte au jet a été faite au moyen de l'alliage inoculant G utilisé à la dose
de 1 kg à la tonne de fonte. Cette fonte liquide a été utilisée pour fabriquer une
plaque de 24 mm d'épaisseur comportant en position perpendiculaire des ailettes de
6 et 2 mm d'épaisseur.
[0032] La densité de nodules de graphite observée est de 209/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 24 mm, de 405/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 6 mm, et de 470/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 2 mm.
[0033] Sur ces exemples 3, 4 et 5, on constate que l'efficacité de l'inoculant diminue rapidement
avec sa teneur en bismuth, et que la structure de la fonte obtenue est toujours beaucoup
plus fine sans les sections de faible épaisseur.
Exemple 6
[0034] L'essai de l'exemple 3 a été refait dans les mêmes conditions, mais l'inoculation
de la fonte au jet, a été faite au moyen du mélange inoculant K utilisé à la dose
de 1 kg à la tonne de fonte.
[0035] Cette fonte liquide a été utilisée pour fabriquer une plaque de 24 mm d'épaisseur
comportant en position perpendiculaire des ailettes de 6 et 2 mm d'épaisseur.
[0036] La densité de nodules de graphite observée est de 343/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 24 mm, de 705/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 6 mm, et de 828/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 2 mm.
Exemple 7
[0037] L'essai de l'exemple 4 a été refait dans les mêmes conditions, mais l'inoculation
de la fonte au jet a été faite au moyen du mélange inoculant L utilisé à la dose de
1 kg à la tonne de fonte. Cette fonte liquide a été utilisée pour fabriquer une plaque
de 24 mm d'épaisseur comportant en position perpendiculaire des ailettes de 6 et 2
mm d'épaisseur.
[0038] La densité de nodules de graphite observée est de 269/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 24 mm, de 518/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 6 mm, et de 600/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 2 mm.
Exemple 8
[0039] L'essai de l'exemple 5 a été refait dans les mêmes conditions, mais l'inoculation
de la fonte au jet a été faite au moyen du mélange inoculant M utilisé à la dose de
1 kg à la tonne de fonte.
[0040] L'essai de l'exemple 6 a été refait en remplaçant le mélange inoculant L par le mélange
inoculant M utilisé à la dose de 1 kg à la tonne de fonte.
[0041] Cette fonte liquide a été utilisée pour fabriquer une plaque de 24 mm d'épaisseur
comportant en position perpendiculaire des ailettes de 6 et 2 mm d'épaisseur.
[0042] La densité de nodules de graphite observée est de 234/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 24 mm, de 425/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 6 mm, et de 486/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 2 mm.
[0043] La comparaison des exemples 3, 4 et 5, et des exemples 6, 7 et 8 est reprise dans
le tableau 3 :
Tableau 3
| Dosage : 1kg/t |
Alliages |
Mélanges |
| Epaisseur fonte |
24 |
6 |
2 |
24 |
6 |
2 |
| Bi 1,2 % |
487 |
1076 |
1283 |
|
|
|
| Bi 0,6 % |
304 |
631 |
742 |
343 |
705 |
828 |
| Bi 0,3 % |
209 |
405 |
470 |
269 |
518 |
600 |
| Bi 0,15 % |
|
|
|
234 |
425 |
486 |
[0044] On constate :
- 1) que l'efficacité des mélanges diminue avec la teneur en bismuth, mais plus lentement
que celle des alliages de même composition.
- 2) que l'accroissement du nombre de nodules par mm2 dans les sections de faible épaisseur, très important avec les alliages, est moins
marqué avec les mélanges.
Exemple 9
[0045] L'essai de l'exemple 7 a été refait en utilisant le mélange inoculant L à la dose
de 1,5 kg à la tonne de fonte.
[0046] Cette fonte liquide a été utilisée pour fabriquer une plaque de 24 mm d'épaisseur
comportant en position perpendiculaire des ailettes de 6 et 2 mm d'épaisseur.
[0047] La densité de nodules de graphite observée est de 309/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 24 mm, de 536/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 6 mm, et de 607/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 2 mm.
Exemple 10
[0048] L'essai de l'exemple 8 a été refait en utilisant le mélange inoculant M à la dose
de 1,5 kg à la tonne de fonte.
[0049] Cette fonte liquide a été utilisée pour fabriquer une plaque de 24 mm d'épaisseur
comportant en position perpendiculaire des ailettes de 6 et 2 mm d'épaisseur.
[0050] La densité de nodules de graphite observée est de 266/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 24 mm, de 440/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 6 mm, et de 491/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 2 mm.
Exemple 11
[0051] L'essai de l'exemple 9 a été refait en utilisant le mélange inoculant N à la dose
de 1,5 kg à la tonne de fonte.
[0052] Cette fonte liquide a été utilisée pour fabriquer une plaque de 24 mm d'épaisseur
comportant en position perpendiculaire des ailettes de 6 et 2 mm d'épaisseur.
[0053] La densité de nodules de graphite observée est de 247/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 24 mm, de 383/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 6 mm, et de 422/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 2 mm.
[0054] La comparaison des exemples 6, 7, 8 et 9 et des exemples 10 et 11 est reprise au
tableau 4 :
Tableau 4
| Mélanges |
dosés à 1 kg / t |
Dosés à 1,5 kg / t |
| Epaisseur fonte |
24 |
6 |
2 |
24 |
6 |
2 |
| Bi 0,6 % |
343 |
705 |
828 |
|
|
|
| Bi 0,3 % |
269 |
518 |
600 |
309 |
536 |
607 |
| Bi 0,15 % |
234 |
425 |
486 |
266 |
440 |
491 |
| Bi 0,05 % |
|
|
|
247 |
383 |
422 |
[0055] On constate :
- 1) que l'on peut compenser au moins partiellement la baisse de l'efficacité de l'inoculant
avec sa teneur en bismuth, en augmentant la quantité utilisée, et ce en mettant en
oeuvre une moindre quantité de bismuth.
- 2) qu'en utilisant plus d'inoculant à teneur en bismuth plus faible, on diminue encore
la sensibilité du nombre de nodules par mm2 vis à vis de l'épaisseur de la pièce.
Exemple 12
[0056] L'essai de l'exemple 10 a été refait en utilisant le mélange inoculant O à la dose
de 1,5 kg à la tonne de fonte.
[0057] Cette fonte liquide a été utilisée pour fabriquer une plaque de 24 mm d'épaisseur
comportant en position perpendiculaire des ailettes de 6 et 2 mm d'épaisseur.
[0058] La densité de nodules de graphite observée est de 273/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 24 mm, de 457/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 6 mm, et de 517/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 2 mm.
Exemple 13
[0059] L'essai de l'exemple 11 a été refait en utilisant le mélange inoculant P à la dose
de 1,5 kg à la tonne de fonte.
[0060] Cette fonte liquide a été utilisée pour fabriquer une plaque de 24 mm d'épaisseur
comportant en position perpendiculaire des ailettes de 6 et 2 mm d'épaisseur.
[0061] La densité de nodules de graphite observée est de 260/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 24 mm, de 410/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 6 mm, et de 459/mm
2 au coeur de la zone d'épaisseur 2 mm.
[0062] Les résultats des exemples 12 et 13 montrent qu'en associant dans un mélange plusieurs
inoculants, dont un inoculant au bismuth même en faible proportion, on peut réduire
de façon sensible les disparités de structure obtenues dans les pièces en fonte comportant
des sections très différentes en épaisseur.
1. Mélange inoculant pour le traitement de la fonte liquide constitué pour 5 à 75% en
poids d'au moins un alliage A à base de ferro-silicium tel que Si/Fe > 2, contenant
de 0,005 à 3% en poids de terres rares, de 0,005 à 3% de bismuth, plomb et/ou antimoine,
et moins de 3% de calcium, avec un rapport (Bi+Pb+Sb)/TR compris entre 0,9 et 2,2,
et pour 25 à 95% d'au moins un alliage B à base de silicium, ou de ferro-silicium
tel que Si/Fe > 2, contenant moins de 0,01% de bismuth et du calcium à une teneur
supérieure à celle de l'alliage A, telle que la teneur totale en calcium du mélange
soit comprise entre 0,3 et 3%.
2. Mélange inoculant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il se présente sous forme de grains de taille inférieure à 7 mm ou de poudre de granulométrie
inférieure à 2,2 mm.
3. Mélange inoculant selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'alliage A contient de 0,3 à 3% de magnésium.
4. Mélange inoculant selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'alliage A contient de 0,2 à 0,6% de bismuth.
5. Mélange inoculant selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'alliage A contient moins de 2% de calcium.
6. Mélange inoculant selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'alliage A contient moins de 0,8% de calcium.
7. Mélange inoculant selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le lanthane représente plus de 70% des terres rares de l'alliage A.
8. Mélange inoculant selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'alliage B contient moins de 0,01% de plomb et/ou d'antimoine.
9. Mélange inoculant selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le calcium total contenu est apporté pour une part comprise entre 75 et 95% par l'alliage
B.
10. Mélange inoculant selon la revendication 9, caractérisé en ce que le calcium total contenu est apporté pour une part comprise entre 80 et 90% par l'alliage
B.
11. Mélange inoculant selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que sa teneur totale en bismuth est comprise entre 0,05 et 0,3%.
12. Mélange inoculant selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que sa teneur totale en terres rares est comprise entre 0,04 et 0,15%.
13. Mélange inoculant selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que sa teneur totale en oxygène est inférieure à 0,2%.
14. Mélange inoculant selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu il donne lieu au contact de l'eau à 20°C, à une dégradation granulométrique, définie
comme la fraction massique de la tranche de 0 à 200 µm apparaissant en 24 heures,
inférieure à 10%.
15. Mélange inoculant selon la revendication 14, caractérisé en ce que sa dégradation granulométrique est inférieure à 5%.
16. Mélange inoculant selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que l'alliage ou l'un des alliages B est à base de ferro-silicium avec une teneur en
silicium comprise entre 70 et 80%.
17. Mélange inoculant selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que l'un des alliages B est du silico-calcium avec une teneur en silicium comprise entre
54% et 68% et un titre en calcium compris entre 25 et 42%.
18. Utilisation d'un mélange inoculant selon l'une des revendications 1 à 17 pour la fabrication
de pièces en fonte présentant des parties d'épaisseur inférieure à 6 mm.
1. An inoculating mixture for treating liquid cast iron consisting of 5 to 75% by weight
of at least one alloy A based on ferrosilicon such that Si/Fe > 2, containing from
0.005 to 3% of rare earths, from 0.005 to 3% of bismuth, lead and/or antimony, and
less than 3% of calcium, with a (Bi+Pb+Sb)/RE ratio comprised between 0.9 and 2.2,
and from 25 to 95% of at least one alloy B based on silicon, or on ferrosilicon such
that Si/Fe > 2, containing less than 0.01% of bismuth and of calcium at a greater
content than that of alloy A, such that the total calcium content of the mixture is
comprised between 0.3% and 3%.
2. The inoculating mixture according to claim 1, characterized in that it appears as grains with a size of less than 7 mm or as a powder with a grain size
of less than 2.2 mm.
3. The inoculating mixture according to any of claims 1 or 2, characterized in that the alloy A contains from 0.3 to 3% of magnesium.
4. The inoculating mixture according to any of claims 1 to 3, characterized in that the alloy A contains from 0.2 to 0.6% of bismuth.
5. The inoculating mixture according to any of claims 1 to 4, characterized in that the alloy A contains less than 2% of calcium.
6. The inoculating mixture according to claim 5, characterized in that the alloy A contains less than 0.8% of calcium.
7. The inoculating mixture according to any of claims 1 to 6, characterized in that lanthanum accounts for more than 70% of the rare earths of the alloy A.
8. The inoculating mixture according to any of claims 1 to 7, characterized in that the alloy B contains less than 0.01% of lead and/or antimony.
9. The inoculating mixture according to any of claims 1 to 8, characterized in that the total calcium content is supplied by the alloy B for a part comprised between
75 and 95%.
10. The inoculating mixture according to claim 9, characterized in that the total calcium content is supplied by the alloy B for a part comprised between
80 and 90%.
11. The inoculating mixture according to any of claims 1 to 10, characterized in that its total bismuth content is comprised between 0.05 and 0.3%.
12. The inoculating mixture according to any of claims 1 to 11, characterized in that its total rare earth content is comprised between 0.04 and 0.15%.
13. The inoculating mixture according to any of claims 1 to 12, characterized in that its total oxygen content is less than 0.2%.
14. The inoculating mixture according to any of claims 1 to 13, characterized in that it gives rise upon contact with water at 20°C to grain size degradation, defined
as the mass fraction of the 0-200 µm bracket appearing within 24 hours, of less than
10%.
15. The inoculating mixture according to claim 14, characterized in that its grain size degradation is less than 5%.
16. The inoculating mixture according to any of claims 1 to 15, characterized in that the alloy or one of the alloys B is based on ferrosilicon with a silicon content
comprised between 70 and 80%.
17. The inoculating mixture according to any of claims 1 to 15, characterized in that one of the alloys B is a silicocalcium alloy with a silicon
content comprised between 54 and 68% and a calcium titer comprised between 25 and
42%.
18. The use of an inoculating mixture according to any of claims 1 to 17 for manufacturing
cast iron parts having portions with a thickness of less than 6 mm.
1. Impfmischung zur Behandlung von flüssigem Roheisen, bestehend zu 5 bis 75 Gew% mindestens
einer Legierung A auf der Grundlage von Ferrosilizium wie z.B. Si/Fe > 2, enthaltend
zwischen 0,005 und 3 Gew% Seltenerden, zwischen 0,005 und 3 % Bismut, Blei und/oder
Antimon und weniger als 3 % Kalzium mit einem Verhältnis (Bi+Pb+Sb)/TR zwischen 0,9
und 2,2, und zu 25 bis 95 % mindestens einer Legierung B auf der Grundlage von Silizium
oder Ferrosifizium wie z.B. Si/Fe > 2, enthaltend weniger als 0,01 % Bismut und Kalzium
mit einem Gehalt, der höher als derjenige der Legierung A ist, so dass der gesamte
Kalziumgehalt der Mischung zwischen 0,3 und 3 % liegt.
2. Impfmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Form von Körnern mit einer Größe von weniger als 7 mm oder Pulver mit einer
Granulometrie von weniger als 2,2 mm vorliegt.
3. Impfmischung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung A zwischen 0,3 und 3 % Magnesium enthält.
4. Impfmischung nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung A zwischen 0,2 und 0,6 % Bismut enthält.
5. Impfmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung A weniger als 2 % Kalzium enthält.
6. Impfmischung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung A weniger als 0,8 % Kalzium enthält.
7. Impfmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lanthan mehr als 70 % der Seltenerden der Legierung A darstellt.
8. Impfmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung B weniger als 0,01% Blei und/oder Antimon enthält.
9. Impfmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte enthaltene Kalzium für einen Teil zwischen 75 und 95 % von der Legierung
B beigetragen wird,
10. Impfmischung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte enthaltene Kalzium für einen Teil zwischen 80 und 90 % von der Legierung
B beigetragen wird.
11. Impfmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ihr gesamter Bismutgehalt zwischen 0,05 und 0,3 % liegt.
12. Impfmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ihr gesamter Seltenerdengehalt zwischen 0,04 und 0,15 % liegt.
13. Impfmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ihr gesamter Sauerstoffgehait geringer als 0,2 % ist.
14. Impfmischting nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie im Kontakt mit Wasser bei 20 °C, eine granulometrische Zersetzung, definiert
als der Massenanteil des Wafers zwischen 0 und 200 µm, die innerhalb von 24 Stunden
auftritt, verursacht.
15. Impfmischung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ihre granulometrische Zersetzung geringer als 15 % ist.
16. Impfmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung oder eine der Legierungen B auf Forrosilizium mit einem SHiziumgehalt
zwischen 70 und 80 % basiert.
17. Impfmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Legierungen B aus Silico-Kalzium mit einem Siliziumgehalt zwischen 54 %
und 68 % und einem Kalziumgehalt zwischen 25 und 42% besteht.
18. Verwendung einer Impfmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 17 zur Herstellung von
Gussteilen mit Teilen mit einer Dicke von weniger als 6 mm.