FR2820149A1

FR2820149A1 - PROCESS FOR PROCESSING AND CASTING OXIDABLE ALLOYS

Info

Publication number: FR2820149A1
Application number: FR0101287A
Authority: FR
Inventors: Marie Delcourt; Jean Paul Roubier; Gilles Regheere
Original assignee: Centre Technique des Industries de la Fonderie
Current assignee: Centre Technique des Industries de la Fonderie
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2002-08-02
Anticipated expiration: 2021-01-31
Also published as: WO2002060618A1; FR2820149B1

Abstract

L'invention concerne un procédé de traitement d'un alliage en fusion oxydable, tel qu'une fonte à l'aluminium, et de coulée dudit alliage en fusion traité afin de réaliser des pièces dans des cavités d'un moule (1) alimentées en alliage en fusion par un canal de descente de coulée (4), caractérisé par le fait que l'on dépose une dose (23) constituée d'au moins les éléments oxydables de l'alliage dans une chambre (6) ménagée dans le moule (1) au-dessus du canal de descente de coulée (4) et isolée de ce dernier par une pastille en matériau fusible (9) ayant une épaisseur calibrée, on verse dans ladite chambre (6) un volume d'alliage non traité en fusion correspondant au volume des cavités du moule (1), ce qui entraîne dans ladite chambre (6) le traitement dudit volume d'alliage par fusion des éléments oxydables de la dose (23), et la coulée automatique dudit volume traité vers les cavités du moule (1) après la fusion de la pastille (9).The invention relates to a process for treating an oxidizable molten alloy, such as aluminum casting, and for casting said treated molten alloy in order to produce parts in cavities of a mold (1) fed. in molten alloy by a pouring down channel (4), characterized in that a dose (23) consisting of at least the oxidizable elements of the alloy is deposited in a chamber (6) formed in the mold (1) above the pouring down channel (4) and isolated from the latter by a pellet of fusible material (9) having a calibrated thickness, a volume of untreated alloy is poured into said chamber (6) molten corresponding to the volume of the mold cavities (1), which causes in said chamber (6) the treatment of said volume of alloy by melting the oxidizable elements of the dose (23), and the automatic casting of said treated volume towards the mold cavities (1) after melting of the pellet (9).

Description

L'invention a pour objet un procédé de traitement d'un alliage en fusion oxydable, tel qu'une fonte à l'aluminium, et de coulée dudit alliage en fusion traité afin de réaliser des pièces dans les cavités d'un moule alimentées en alliage en fusion par un canal de descente de coulée. The invention relates to a process for treating an oxidizable molten alloy, such as an aluminum cast iron, and for casting said molten alloy treated in order to produce parts in the cavities of a mold fed with molten alloy through a pouring down channel.

Les développements de certaines techniques imposent de disposer de matériaux, et notamment de fontes, capables de conserver leurs qualités mécaniques et leurs qualités de résistance à l'oxydation pour des températures de plus en plus élevées. The development of certain techniques requires the availability of materials, especially cast iron, capable of maintaining their mechanical qualities and their qualities of resistance to oxidation for higher and higher temperatures.

C'est en particulier le cas dans le domaine de l'industrie automobile où les progrès réalisés en matière de performance des moteurs avec les culasses multisoupapes, les turbocompresseurs, les écrans thermiques, et les nécessités de dépollution avec les pots catalytiques, conduisent à un accroissement continu de la température des gaz d'échappement. Par conséquent, les matériaux utilisés pour réaliser certaines pièces, telles que les collecteurs d'échappement et les carters des turbocompresseurs, doivent être capables de subir des sollicitations thermodynamiques de plus en plus sévères, qu'il s'agisse des températures maximales, des gradients thermiques, des chocs thermiques, des contraintes mécaniques, de la fatigue à chaud ou de la fatigue thermique. This is particularly the case in the field of the automotive industry where the progress made in terms of engine performance with multi-valve heads, turbochargers, heat shields, and the need for depollution with catalytic converters, lead to a continuous increase in the temperature of the exhaust gas. Therefore, materials used to make certain parts, such as exhaust manifolds and turbocharger housings, must be able to undergo thermodynamic stresses more and more severe, whether maximum temperatures, gradients thermal shock, mechanical stress, hot fatigue or thermal fatigue.

Dans ce contexte, des investigations ont été entreprises depuis plusieurs années par les fondeurs pour mettre au point des alliages pour réaliser des pièces moulées, notamment des collecteurs d'échappement, qui répondent aux critères des cahiers des charges des motoristes et qui soient plus économiques que les collecteurs réalisés au moyen de tubes d'acier mécanosoudés, ou de demi-coquilles en tôle d'acier inoxydable embouties puis soudées. In this context, investigations have been undertaken for several years by the founders to develop alloys to make molded parts, including exhaust manifolds, which meet the criteria of the engine specifications and which are more economical than collectors made by means of mechanically welded steel tubes, or half-shells made of stainless steel sheet stamped and then welded.

Parmi les alliages susceptibles de répondre aux besoins, les fontes faiblement alliées à l'aluminium semblent les plus appropriées pour satisfaire, à moindre coût, aux conditions sévères d'utilisation des collecteurs. EP 0 534 850 a déjà proposé une famille de fontes à graphite sphéroïdal ou vermiculaire contenant une teneur en aluminium comprise entre 0,5 % et 2,5 %. Cependant, l'élaboration de ces fontes faiblement alliées à l'aluminium par un procédé classique, qui consiste à additionner l'aluminium au four ou à la poche, est rendue très difficile. En effet, la présence d'aluminium engendre la formation de peaux d'alumine dans le Among the alloys that can meet the needs, cast iron low in aluminum seems to be the most appropriate for satisfying, at lower cost, the severe conditions of use of the collectors. EP 0 534 850 has already proposed a family of spheroidal or vermicular graphite cast iron containing an aluminum content of between 0.5% and 2.5%. However, the development of these fonts weakly alloyed with aluminum by a conventional method, which consists of adding the aluminum to the oven or the pocket, is made very difficult. Indeed, the presence of aluminum causes the formation of alumina skins in the

bain, car la fonte est continûment oxydable du fait de l'oxydabilité de l'aluminium. Ces peaux d'alumine vont, d'une part, encrasser le réfractaire du four et de la poche, et vont, d'autre part, perturber le bon écoulement du métal liquide et former des inclusions dans les pièces coulées. De plus, du fait de la faible densité de l'aluminium, l'homogénéisation de la fonte en fusion est rendue difficile. bath, because the cast iron is continuously oxidizable due to the oxidability of aluminum. These alumina skins will, on the one hand, foul the refractory furnace and the pocket, and will, on the other hand, disrupt the good flow of the liquid metal and form inclusions in the castings. In addition, because of the low density of aluminum, the homogenization of the molten iron is made difficult.

EP 0 534 850 prévoit de mettre en oeuvre des techniques courantes pour élaborer ces fontes faiblement alliées à l'aluminium et il mentionne qu'il y a seulement lieu d'introduire l'aluminium le plus tard possible. EP 0 534 850 provides for the implementation of standard techniques for making these low-alloy fonts with aluminum and mentions that only aluminum should be introduced as late as possible.

Le but de l'invention est de proposer un procédé de traitement et de coulée d'un alliage oxydable, tel qu'une fonte à l'aluminium, qui évite l'encrassage du four ou de la poche, et qui permette d'obtenir des pièces coulées présentant une microstructure homogène et une santé interne satisfaisante. The object of the invention is to provide a process for treating and casting an oxidizable alloy, such as an aluminum cast iron, which prevents clogging of the oven or the pocket, and which makes it possible to obtain castings having a homogeneous microstructure and a satisfactory internal health.

Le procédé selon l'invention est caractérisé par le fait que l'on dispose d'une dose constituée d'au moins les éléments oxydables de l'alliage dans une chambre ménagée dans le moule au-dessus du canal de descente de coulée et isolée de ce dernier par une pastille en matériau fusible ayant une épaisseur calibrée, on verse dans ladite chambre un volume d'alliage non traité en fusion correspondant au volume des cavités du moule, ce qui entraîne dans ladite chambre le traitement dudit volume d'alliage par fusion des éléments oxydables de la dose, et la coulée automatiquement dudit volume traité vers les cavités du moule après la fusion de la pastille. The process according to the invention is characterized in that a dose consisting of at least the oxidizable elements of the alloy is available in a chamber formed in the mold above the pouring down channel and isolated. of the latter by a pellet of fusible material having a calibrated thickness, pouring into said chamber a volume of untreated molten alloy corresponding to the volume of the cavities of the mold, which causes in said chamber the treatment of said volume of alloy by merging the oxidizable elements of the dose, and automatically casting said treated volume to the mold cavities after the merger of the pellet.

Ainsi, l'addition des éléments oxydables est réalisée dans une chambre supérieure du moule lors du versement du volume d'alliage en fusion non traité. Ainsi, les parois du four et de la poche de coulée ne sont jamais en contact avec les éléments oxydables, ce qui élimine leur encrassage. En outre, la teneur en éléments oxydables est facilement réglable, car il suffit de réaliser des doses homogènes et précises par type de moule. Le moule étant à usage unique, un encrassage éventuel de la paroi de la chambre n'aura aucune incidence sur les coulées ultérieures. Thus, the addition of the oxidizable elements is carried out in an upper chamber of the mold during the pouring of the untreated molten alloy volume. Thus, the walls of the oven and the ladle are never in contact with the oxidizable elements, which eliminates their fouling. In addition, the content of oxidizable elements is easily adjustable because it is sufficient to achieve homogeneous and accurate doses by type of mold. As the mold is for single use, any fouling of the chamber wall will have no impact on the subsequent castings.

Enfin, la pastille séparant la chambre du canal de descente de coulée ayant une épaisseur calibrée, sa destruction par fusion se produira à un Finally, since the pellet separates the chamber from the downflow channel having a calibrated thickness, its melting destruction will occur at a

moment précis après le début de l'opération de coulée, pour le même type de moules donné et une température d'alliage non traité donnée. precise moment after the start of the casting operation, for the same type of mold given and a given untreated alloy temperature.

Avantageusement, la chambre est surmontée d'un entonnoir formant plafond, et on verse le volume d'alliage non traité en fusion dans ledit entonnoir, cet entonnoir comportant à son extrémité inférieure un diffuseur axialo-centrifuge qui imprime un mouvement tourbillonnaire au bain d'alliage résidant dans ladite chambre. Cette chambre est de préférence cylindrique. Advantageously, the chamber is surmounted by a funnel forming a ceiling, and the volume of molten untreated alloy is poured into said funnel, this funnel comprising at its lower end an axial-centrifugal diffuser which prints a swirling motion in the bath of alloy residing in said chamber. This chamber is preferably cylindrical.

Cette disposition assure une bonne homogénéisation de l'alliage. This arrangement ensures good homogenization of the alloy.

Très avantageusement, on procède à l'inertage de la chambre et des cavités du moule avant la coulée du volume d'alliage non traité en fusion dans la chambre. Very advantageously, the chamber and the cavities of the mold are inerted before pouring the volume of molten untreated alloy into the chamber.

L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé comportant un moule de fonderie ayant des cavités internes susceptibles d'être alimentées en alliage en fusion par un canal de descente de coulée ménagé dans ledit moule, caractérisé par le fait que le moule de fonderie comporte au- dessus du canal de descente de coulée une chambre isolée dudit canal par une pastille en matériau fusible, et par le fait que ledit dispositif comporte en outre un entonnoir surmontant ladite chambre et formant son plafond, ledit entonnoir présentant à son extrémité inférieure un diffuseur axialo-centrifuge susceptible d'imprimer un mouvement tourbillonnaire au bain d'alliage lors de sa coulée dans ladite chambre. The invention also relates to a device for carrying out the method comprising a casting mold having internal cavities capable of being supplied with molten alloy by a casting down channel formed in said mold, characterized in that the the casting mold comprises, above the pouring down channel, an isolated chamber of said channel by a pellet of fusible material, and in that said device further comprises a funnel surmounting said chamber and forming its ceiling, said funnel having at its lower end an axial-centrifugal diffuser capable of printing a swirling motion in the alloy bath during its casting in said chamber.

Avantageusement, l'entonnoir est séparable du moule de fonderie. Advantageously, the funnel is separable from the foundry mold.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue en coupe d'un moule de fonderie selon l'invention équipé d'un entonnoir permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention ; la figure 2 est une vue de dessus de l'entonnoir surmontant la chambre supérieure du moule de la figure 1 ; la figure 3 est une vue latérale du tube de l'entonnoir montrant les orifices du diffuseur ; et Other advantages and characteristics of the invention will emerge on reading the following description given by way of example and with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a sectional view of a foundry mold according to FIG. invention equipped with a funnel for carrying out the method according to the invention; Figure 2 is a top view of the funnel above the upper chamber of the mold of Figure 1; Figure 3 is a side view of the funnel tube showing the orifices of the diffuser; and

la figure 4 est une vue de dessous du tube de l'entonnoir. La référence 1 désigne un moule de fonderie à usage unique destiné au moulage de pièces métalliques. Ce moule 1 est réalisé de manière traditionnelle en deux parties, à savoir une partie inférieure ta et une partie supérieure 1 b réunies selon un plan de joint 2. Les deux parties 1a et 1b présentent, de part et d'autre du plan de joint 2, des empreintes, non montrées sur les dessins, qui, lorsque les deux parties 1a et 1b sont réunies selon le plan de joint 2, forment des cavités prévues pour recevoir un alliage en fusion au moyen de canaux 3 reliant les cavités à un canal de descente de coulée 4 ménagé dans la partie supérieure 1b. Après solidification de l'alliage contenu dans les cavités et les canaux, on détruit le moule 1 et on enlève le métal issu des canaux 3. Cette technique de moulage par coulée est connue depuis très longtemps et ne nécessite pas d'explications supplémentaires. Figure 4 is a bottom view of the funnel tube. Reference 1 designates a disposable casting mold for molding metal parts. This mold 1 is made in the traditional way in two parts, namely a lower part ta and an upper part 1b joined in a joint plane 2. The two parts 1a and 1b have, on both sides of the joint plane 2, fingerprints, not shown in the drawings, which, when the two parts 1a and 1b are joined in the joint plane 2, form cavities provided to receive a molten alloy by means of channels 3 connecting the cavities to a channel casting down 4 formed in the upper part 1b. After solidification of the alloy contained in the cavities and channels, the mold 1 is destroyed and the metal from the channels 3 is removed. This casting molding technique has been known for a very long time and does not require any further explanation.

Ainsi que cela se voit sur la figure 1, la partie supérieure du moule 1 b comporte dans sa face supérieure 5 une chambre de préférence cylindrique 6 dans l'axe X de laquelle débouche le canal de descente de coulée 4. Cette chambre 6 a un volume au moins égal au volume des cavités du moule 1 et des canaux d'alimentation 3. As can be seen in FIG. 1, the upper part of the mold 1b has in its upper face 5 a preferably cylindrical chamber 6 in the axis X from which the pouring down channel 4 opens. This chamber 6 has a volume at least equal to the volume of the cavities of the mold 1 and the feed channels 3.

Le fond 7 de la chambre 6 présente une cuvette 8 dans laquelle débouche le canal de descente de coulée 4. L'orifice du canal de descente de coulée 4 est obturé par une pastille en matériau fusible 9 disposée dans le fond de la cuvette 8. Le rôle de la pastille 9 sera expliqué plus loin dans le présent mémoire. The bottom 7 of the chamber 6 has a bowl 8 into which the downflow channel 4 opens. The orifice of the downflow channel 4 is closed by a pellet of fuse material 9 disposed in the bottom of the bowl 8. The role of the tablet 9 will be explained later in this specification.

La chambre 6 est obturée par un couvercle 10 qui comporte une paroi périphérique 11 prenant appui par sa base 12 dans une rainure 13 ménagée dans la face supérieure 5 du moule 1 autour de l'orifice de la chambre 6, et une partie médiane 14 en forme d'entonnoir raccordée au bord supérieur 15 de la paroi périphérique 11. La partie médiane 14 comporte un tube 16 d'axe X qui s'étend dans la chambre 6. The chamber 6 is closed by a cover 10 which has a peripheral wall 11 supported by its base 12 in a groove 13 formed in the upper face 5 of the mold 1 around the orifice of the chamber 6, and a median portion 14 funnel shape connected to the upper edge 15 of the peripheral wall 11. The middle portion 14 comprises a tube 16 of axis X which extends into the chamber 6.

L'extrémité inférieure 17 du tube 16 est disposée au-dessus de la cuvette 8 et au-dessus du plan du fond 7 de la chambre 6. Un diffuseur 18 axialo-centrifuge est disposé dans l'extrémité inférieure 17 du tube 16. Ce diffuseur 18 comporte un corps 19 d'axe X obturant l'extrémité infé- rieure 17 du tube 16 et une pluralité d'orifices 20 ménagés dans la paroi du tube 16 et mettant en communication l'intérieur du tube 16 avec la The lower end 17 of the tube 16 is disposed above the bowl 8 and above the plane of the bottom 7 of the chamber 6. An axial-centrifugal diffuser 18 is disposed in the lower end 17 of the tube 16. diffuser 18 comprises a body X of axis X closing the lower end 17 of the tube 16 and a plurality of orifices 20 formed in the wall of the tube 16 and placing the inside of the tube 16 in communication with the

chambre 6. La géométrie des orifices 20, par rapport à l'axe X, est calculée de telle manière que l'éjection d'un alliage en fusion par les orifices 20 entraîne un mouvement tourbillonnaire du bain en fusion déversé dans la chambre 6. Le corps 19 présente une pointe 21 dirigée vers le haut. The geometry of the orifices 20, with respect to the axis X, is calculated in such a way that the ejection of a molten alloy through the orifices 20 causes a swirling movement of the molten bath poured into the chamber 6. The body 19 has a point 21 directed upwards.

La référence 22 désigne un conduit reliant la face supérieure 5 du moule 1 au plan de joint 2 destiné à être relié à une source de gaz inerte sous pression, de l'azote par exemple, avant une opération de coulée afin d'introduire ce gaz inerte dans les cavités du moule 1, les canaux 3, le canal de descente de coulée 4 et la chambre 6. The reference 22 designates a duct connecting the upper face 5 of the mold 1 to the joint plane 2 intended to be connected to a source of inert gas under pressure, for example nitrogen, before a casting operation in order to introduce this gas inert in the cavities of the mold 1, the channels 3, the downflow channel 4 and the chamber 6.

Le couvercle 10 est réalisé à partir d'un agrégat de grains de sable et de résine. The lid 10 is made from an aggregate of grains of sand and resin.

Le matériau fusible constituant la pastille 9 peut être de différentes natures, par exemple en acier, liège, carton et silicate de soude. Cette pastille 9 a une épaisseur déterminée, afin qu'elle fonde au moment voulu après l'introduction d'un alliage en fusion non traité dans la chambre 6, ce qui permet de déclencher automatiquement l'alimentation du moule 1. The fuse material constituting the pellet 9 can be of different types, for example steel, cork, cardboard and sodium silicate. This pellet 9 has a determined thickness, so that it melts at the desired moment after the introduction of an untreated molten alloy into the chamber 6, which automatically triggers the supply of the mold 1.

Le moule 1 décrit ci-dessus avec la chambre 6, surmonté d'un couvercle 10 en forme d'entonnoir, est particulièrement adapté pour le traitement et la coulée d'alliages oxydables, tels qu'une fonte faiblement alliée à l'aluminium. The mold 1 described above with the chamber 6, surmounted by a lid 10 in the form of a funnel, is particularly suitable for the treatment and casting of oxidizable alloys, such as a cast iron weakly alloyed with aluminum.

Avant de procéder à la coulée de cet alliage, on dispose dans la chambre 6 une dose 23 de produits de traitement sous forme de granulés ou de blocs massifs. Cette dose contient notamment les éléments oxydables de l'alliage après la coulée. La quantité de chacun de ces éléments est fonction du volume d'alliage coulé et de la teneur souhaitée de chacun des éléments. On peut également disposer une dose 24 renfermant les inoculants nécessaires pour le traitement dans la chambre 6. Before proceeding to the casting of this alloy, there is in the chamber 6 a dose 23 of treatment products in the form of granules or solid blocks. This dose contains in particular the oxidizable elements of the alloy after casting. The amount of each of these elements is a function of the volume of cast alloy and the desired content of each element. A dose 24 containing the inoculants required for treatment in the chamber 6 may also be available.

Lorsqu'il s'agit par exemple d'un alliage de fonte à l'aluminium, on utilise une dose 24 contenant un inoculant et une dose 23 d'un alliage aluminium/magnésium contenant les teneurs en aluminium et en magnésium nécessaires pour sphéroïdiser correctement la fonte et pour atteindre le pourcentage en aluminium souhaité dans les pièces coulées. In the case of, for example, a cast aluminum alloy, a dose containing an inoculant and a dose of an aluminum / magnesium alloy containing the aluminum and magnesium contents necessary for spheroidizing correctly is used. cast iron and to achieve the desired percentage of aluminum in castings.

Selon le procédé de l'invention, on verse un volume d'alliage en fusion non traité dans l'entonnoir 14 du couvercle 10 après avoir procédé à l'inertage. Le volume d'alliage versé est égal au volume du métal nécessaire pour procéder à la réalisation de pièces à l'aide du moule 1. According to the method of the invention, pouring a volume of untreated molten alloy into the funnel 14 of the lid 10 after inerting. The volume of alloy poured is equal to the volume of the metal necessary to proceed to the production of parts using the mold 1.

Ce volume d'alliage non traité versé dans l'entonnoir 14

s'écoule par le tube 16 et est éjecté dans la chambre 6 par les orifices 20 du diffuseur 18. Les jets de métal en fusion non traité font un angle identique par rapport à des plans radiaux passant par l'axe X et par les extrémités des orifices 20. Cette disposition provoque un mouvement tourbillonnaire du bain de métal en fusion déversé dans la chambre 6. Le bain en fusion entraîne la fusion des éléments de la dose 23, et également la fusion du matériau constitutif de la pastille 9. This volume of untreated alloy poured into the funnel 14

flows through the tube 16 and is ejected into the chamber 6 through the orifices 20 of the diffuser 18. The untreated molten metal jets have an identical angle with respect to radial planes passing through the X axis and through the ends This arrangement causes a swirling movement of the molten metal bath poured into the chamber 6. The melt melts the elements of the dose 23, and also the melting of the constituent material of the pellet 9.

Les éléments oxydables de la dose 23, en particulier l'aluminium et le magnésium, ont une température de fusion nettement inférieure à la température de fusion du matériau constitutif de la pastille 9. Les éléments de la dose 23 sont rapidement fondus et le tourbillon généré par le diffuseur 18 entraîne une bonne homogénéisation de l'alliage en fusion dans la chambre 6. The oxidizable elements of the dose 23, in particular aluminum and magnesium, have a melting point which is clearly lower than the melting temperature of the constituent material of the pellet 9. The elements of the dose 23 are rapidly melted and the vortex generated by the diffuser 18 causes a good homogenization of the molten alloy in the chamber 6.

Le traitement de l'alliage est ainsi réalisé dans la chambre 6. The treatment of the alloy is thus carried out in the chamber 6.

L'addition des éléments oxydables, notamment l'aluminium, est ainsi effectuée juste avant la coulée dans le moule 1. Grâce à l'inertage préalable, l'aluminium introduit dans l'alliage n'est pas en contact avec l'oxygène, et l'alliage traité est normalement exempt de peaux d'alumine préjudiciables à une bonne tenue mécanique des pièces coulées. The addition of the oxidizable elements, in particular aluminum, is thus carried out just before pouring into the mold 1. Thanks to the prior inerting, the aluminum introduced into the alloy is not in contact with the oxygen, and the treated alloy is normally free of alumina skins detrimental to good mechanical strength of the castings.

Dès que la pastille 9 est fondue, le volume d'alliage traité contenu dans la chambre 6 s'écoule par le canal de descente de coulée 4 vers les cavités du moule 1. As soon as the pellet 9 is melted, the volume of treated alloy contained in the chamber 6 flows through the downflow channel 4 towards the cavities of the mold 1.

La chute de température de l'alliage entre le début de son introduction dans l'entonnoir 14 et sa coulée dans le moule 1 sera compensée par une surchauffe de la fonte non traitée. The temperature drop of the alloy between the beginning of its introduction into the funnel 14 and its casting in the mold 1 will be offset by overheating of the untreated cast iron.

A titre d'exemple, quatre collecteurs d'échappement ont été réalisés par élaboration d'une fonte à l'aluminium par le procédé décrit ci- dessus. For example, four exhaust manifolds were made by making an aluminum cast iron by the method described above.

L'étude métallurgique réalisée sur ces pièces coulées a mis en évidence l'efficacité du procédé. The metallurgical study carried out on these castings has demonstrated the efficiency of the process.

En effet, d'après les études spectroscopiques réalisées sur quelques échantillons prélevés sur les collecteurs, au niveau des tubulures, du collet et des brides, les teneurs en aluminium et en magnésium sont proches des teneurs visées et sont homogènes, ainsi que cela est montré sur le tableau 1. Les échantillons observés présentent la structure attendue, à savoir une matrice ferritique, avec moins de 10 % de perlite, et un taux de graphite sphéroïdal GS (A+B) élevé, ainsi que cela est montré sur le tableau 2. In fact, according to the spectroscopic studies carried out on some samples taken from the collectors, at the level of the pipes, the collar and the flanges, the contents of aluminum and magnesium are close to the targeted contents and are homogeneous, as this is shown in Table 1. The samples observed have the expected structure, namely a ferritic matrix, with less than 10% perlite, and a high spheroidal graphite GS (A + B), as shown in Table 2 .

De plus, les radiographies et les observations micrographiques des pièces coulées ont mis en évidence l'absence d'inclusions du type peaux d'alumine. Ceci confirme l'efficacité de l'inertage et de la décantation du métal liquide dans la chambre 6. In addition, the radiographs and micrographic observations of the castings revealed the absence of inclusions of the alumina skins type. This confirms the effectiveness of the inerting and decantation of the liquid metal in the chamber 6.

L'introduction d'un gaz inerte, tel que l'azote, dans la chambre 6 et dans l'empreinte du moule 1, avant la coulée du métal liquide dans la chambre 6, assure en effet le maintien d'une propreté inclusionnaire satisfaisante dans les pièces coulées. The introduction of an inert gas, such as nitrogen, into the chamber 6 and into the cavity of the mold 1, before the liquid metal is poured into the chamber 6, ensures the maintenance of satisfactory inclusion cleanliness. in castings.

Pour améliorer, si nécessaire, la propreté inclusionnaire du métal, on pourra filtrer l'alliage traité dans le moule 1, en sachant que les surfaces utiles de filtration doivent être suffisantes pour éviter le colmatage prématuré des filtres.

To improve, if necessary, the inclusion cleanliness of the metal, we can filter the treated alloy in the mold 1, knowing that the useful filtration surfaces must be sufficient to prevent premature clogging filters.

TABLEAU 1

TABLE 1

<tb>
<tb> C <SEP> Si <SEP> AI <SEP> Mn <SEP> Mo <SEP> Mg
<tb> Collet <SEP> 3. <SEP> 10% <SEP> 4. <SEP> 10% <SEP> 1. <SEP> 32% <SEP> 0. <SEP> 15% <SEP> 0. <SEP> 46% <SEP> 0,037%
<tb> Tubulure <SEP> nO <SEP> 1 <SEP> 3. <SEP> 10 <SEP> % <SEP> 4. <SEP> 10 <SEP> % <SEP> 1. <SEP> 08% <SEP> 0. <SEP> 15% <SEP> 0. <SEP> 47% <SEP> 0,035%
<tb> Briderai <SEP> 3. <SEP> 09% <SEP> 4. <SEP> 05% <SEP> 1. <SEP> 33% <SEP> 0. <SEP> 15% <SEP> 0. <SEP> 47% <SEP> 0, <SEP> 044%
<tb> Tubulure <SEP> nO <SEP> 4 <SEP> 3. <SEP> 09% <SEP> 4. <SEP> 25% <SEP> 1. <SEP> 30% <SEP> 0. <SEP> 15% <SEP> 0. <SEP> 45% <SEP> 0. <SEP> 038%
<tb> Bride <SEP> no <SEP> 4 <SEP> 3. <SEP> 11 <SEP> % <SEP> 4. <SEP> 14% <SEP> 1. <SEP> 24% <SEP> 0. <SEP> 15% <SEP> 0. <SEP> 46% <SEP> 0, <SEP> 035%
<tb> <Tb>
<tb> C <SEP> If <SEP> AI <SEP> Mn <SEP> MB <SEP> Mg
<tb> Collet <SEP> 3. <SEP> 10% <SEP> 4. <SEP> 10% <SEP> 1. <SEP> 32% <SEP> 0. <SEP> 15% <SEP> 0. <MS> 46% <SEP> 0.037%
<tb> Tubing <SEP> nO <SEP> 1 <SEP> 3. <SEP> 10 <SEP>% <SEP> 4. <SEP> 10 <SEP>% <SEP> 1. <SEP> 08% <SEP > 0. <SEP> 15% <SEP> 0. <SEP> 47% <SEP> 0.035%
<tb> Briderai <SEP> 3. <SEP> 09% <SEP> 4. <SEP> 05% <SEP> 1. <SEP> 33% <SEP> 0. <SEP> 15% <SEP> 0. <SEP> 47% <SEP> 0, <SEP> 044%
<tb> Tubing <SEP> nO <SEP> 4 <SEP> 3. <SEP> 09% <SEP> 4. <SEP> 25% <SEP> 1. <SEP> 30% <SEP> 0. <SEP> 15% <SEP> 0. <SEP> 45% <SEP> 0. <SEP> 038%
<tb> Flange <SEP> no <SEP> 4 <SEP> 3. <SEP> 11 <SEP>% <SEP> 4. <SEP> 14% <SEP> 1. <SEP> 24% <SEP> 0. <SEP> 15% <SEP> 0. <SEP> 46% <SEP> 0, <SEP> 035%
<Tb>

TABLEAU 2

TABLE 2

<tb>
<tb> Taux <SEP> GS <SEP> (A+B)
<tb> Collet <SEP> > 90 <SEP> %
<tb> Bride <SEP> 1 > 85%
<tb> Tubulure <SEP> 1
<tb> Tubulure <SEP> 2 <SEP> > 95%
<tb> Tubulure <SEP> 3
<tb> Tubulure <SEP> 4
<tb> <Tb>
<tb> Rate <SEP> GS <SEP> (A + B)
<tb> Collet <SEP>> 90 <SEP>%
<tb> Flange <SEP>1> 85%
<tb> Tubing <SEP> 1
<tb> Tubing <SEP> 2 <SEP>> 95%
<tb> Tubing <SEP> 3
<tb> Tubing <SEP> 4
<Tb>

Claims

A method of treating an oxidizable molten alloy, such as aluminum cast iron, and casting said molten alloy treated to produce parts in cavities of a mold (1) fed with alloy melting by a pouring down channel (4), characterized in that a dose (23) consisting of at least the oxidizable elements of the alloy is deposited in a chamber (6) formed in the mold (1). ) above the downflow channel (4) and insulated therefrom by a patch of fusible material (9) having a calibrated thickness, pouring into said chamber (6) a volume of molten untreated alloy corresponding to the volume of the cavities of the mold (1), which causes in said chamber (6) the treatment of said alloy volume by melting of the oxidizable elements of the dose (23), and the automatic casting of said treated volume towards the cavities of the mold (1) after the melting of the pellet (9).

2. Method according to claim 1, characterized in that the chamber (6) is surmounted by a funnel (14) forming a ceiling, and by the fact that said volume of molten untreated alloy is poured into said funnel (14), said funnel (14) having at its lower end an axial-centrifugal diffuser (18) which imparts a swirling motion to the alloy bath as it is poured into said chamber (1).

3. Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the chamber (6) is cylindrical.

4. Process according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that the chamber (6) and the cavities of the mold (1) are inerted before casting of the alloy volume. fusion in the chamber (6).

5. Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the dose (23) comprises aluminum and magnesium.

6. Apparatus for carrying out the method according to any one of claims 1 to 5, comprising a foundry mold (1) having internal cavities capable of being fed with alloy into

melting by a pouring channel (4) formed in said mold (1), characterized in that the casting mold (1) comprises above the pouring down channel (4) an isolated chamber (6) said channel (4) by a pellet of fuse material (9), and in that said device further comprises a funnel (14) surmounting said chamber (6) and forming its ceiling, said funnel (14) having at its end lower an axial-centrifugal diffuser (18) capable of imparting a swirling motion to the alloy bath during its casting in said chamber (6).

7. Device according to claim 6, characterized in that the funnel (14) is separable from the mold (1).