FR3074072A1 - ALUMINUM CASTING PROCESS AT LOW SPEED AND LOW FREQUENCY - Google Patents
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Abstract
L'invention est un procédé pour former un lingot d'alliage d'aluminium (1). Pendant la coulée de l'alliage d'aluminium, un champ magnétique glissant est appliqué au marais et l'amplitude du champ magnétique est variée périodiquement selon une fréquence (f), de façon à appliquer une force de Lorentz (F) en différents points du marais, la force de Lorentz moyenne, durant une période (P), étant inclinée par rapport à l'axe vertical (Z) selon un angle d'inclinaison (?). Le procédé est caractérisé en ce que la vitesse de coulée (V) et la fréquence (f) sont telles que dans toute la zone médiane du marais, au niveau du front, interface entre le marais et l'alliage solidifié, l'angle d'inclinaison de la force est strictement inférieur à l'angle d'inclinaison du front.The invention is a method for forming an aluminum alloy ingot (1). During the casting of the aluminum alloy, a sliding magnetic field is applied to the marsh and the amplitude of the magnetic field is periodically varied according to a frequency (f), so as to apply a Lorentz force (F) at different points. of the marsh, the average Lorentz force, during a period (P), being inclined relative to the vertical axis (Z) according to an angle of inclination (?). The method is characterized in that the casting velocity (V) and the frequency (f) are such that throughout the middle zone of the marsh, at the forehead, interface between the swamp and the solidified alloy, the angle d The inclination of the force is strictly less than the angle of inclination of the forehead.
Description
PROCEDE DE COULEE D'ALUMINIUM A FAIBLE VITESSE ET FAIBLE FREQUENCE DESCRIPTIONLOW-SPEED, LOW-FREQUENCY ALUMINUM CASTING PROCESS DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUETECHNICAL AREA
Le domaine technique de l'invention est la fabrication de lingots suite à une coulée d'un alliage liquide.The technical field of the invention is the manufacture of ingots following a casting of a liquid alloy.
ART ANTERIEURPRIOR ART
Au cours d'une coulée verticale, visant à former un lingot, la solidification d'un métal ou d'un alliage métallique est affectée par des phénomènes dits de ségrégations macroscopiques. Lors du refroidissement du métal, des courants de convection se forment, engendrant des vortex de recirculation, ces derniers étant à l'origine de ségrégations macroscopiques lorsque leur durée de vie est du même ordre de grandeur que les durées caractéristiques de solidification. Ces phénomènes conduisent, dans le lingot solidifié, à un appauvrissement local ou à un enrichissement local en espèces chimiques. Ces ségrégations macroscopiques, ou macroségrégations, sont à l'origine d'hétérogénéités dans la composition du lingot.During a vertical casting, aimed at forming an ingot, the solidification of a metal or a metal alloy is affected by phenomena known as macroscopic segregation. During the cooling of the metal, convection currents are formed, generating recirculation vortices, the latter being at the origin of macroscopic segregations when their lifetime is of the same order of magnitude as the characteristic durations of solidification. These phenomena lead, in the solidified ingot, to a local impoverishment or to a local enrichment in chemical species. These macroscopic segregations, or macrosegregations, are at the origin of heterogeneities in the composition of the ingot.
Une macroségrégation bien connue de l'homme du métier est la macroségrégation centrale négative, résultant d'un appauvrissement en éléments d'alliage eutectiques, le long d'un axe central vertical du lingot. Ces macroségrégations ont été décrites dans l'ouvrage de John Wiley et al « Direct-Chili Casting of light alloys », Editeur Wiley, septembre 2013, pp 158 -172.A macrosegregation well known to those skilled in the art is the negative central macrosegregation, resulting from a depletion of eutectic alloy elements, along a vertical central axis of the ingot. These macro-aggregations have been described in the work of John Wiley et al "Direct-Chili Casting of light alloys", Editor Wiley, September 2013, pp 158-172.
Les principaux mécanismes à l'origine de la macroségrégation centrale décrits dans cet ouvrage sont • La convection thermosolutale dans le marais causée par les gradients de température et de concentration, et la pénétration de ces écoulements convectifs dans la zone pâteuse ;The main mechanisms at the origin of the central macro-segregation described in this work are: • Thermosolutal convection in the marsh caused by temperature and concentration gradients, and the penetration of these convective flows in the pasty zone;
• Le transport de grains dans la zone en surfusion sous l'effet de la gravité, de la force d'Archimède et de la convection naturelle ou forcée ;• The transport of grains in the supercooled zone under the effect of gravity, Archimedes' force and natural or forced convection;
• L'écoulement dans la zone pâteuse suscité par le retrait volumétrique à solidification, qui peut être assisté par la pression métallostatique ;• The flow in the pasty zone caused by the volumetric solidification shrinkage, which can be assisted by metallostatic pressure;
• L'écoulement du liquide dans la zone pâteuse causé par des déformations mécaniques ;• The flow of liquid in the pasty area caused by mechanical deformations;
• Les écoulements forcés qui peuvent résulter de la verse, de l'injection ou d'un dégagement de gaz, d'un brassage, d'une vibration, etc. qui pénètrent dans la zone en surfusion et dans la zone pâteuse et modifient la direction des mouvements de convection.• Forced flows which may result from lodging, injection or release of gas, stirring, vibration, etc. which enter the supercooled zone and the pasty zone and modify the direction of the convection movements.
Il s'agit d'une macroségrégation continue, ce terme désignant le fait que la macroségrégation a lieu de façon continue sur tout ou partie de la hauteur du lingot, en d'autres termes qu'elle est essentiellement uniforme selon l'axe de coulée.It is a continuous macro-aggregation, this term designating the fact that the macro-aggregation takes place continuously over all or part of the height of the ingot, in other words that it is essentially uniform along the axis of casting. .
Le phénomène de macroségrégation intermittente a été moins souvent décrit dans la littérature et se traduit par la formation de bandes en forme de V de part et d'autre de la macroségrégation centrale négative. Ces bandes en forme de V sont alternativement enrichies et appauvries en éléments d'alliage eutectique et péritectique. Ces bandes sont observables en effectuant des radiographies aux rayons X de tranches verticales de lingots, typiquement dans le plan L/TC à mi-largeur, lorsque les éléments ségrégés absorbent les rayons X de manière différenciée des atomes du métal composant le lingot. D'autres moyens permettent de visualiser ce phénomène, par exemple l'échographie ou l'observation à l'œil nu de tranches verticales anodisées, du fait de la différence de réflectivité optique entre les zones enrichies ou appauvries en éléments d'alliage. Généralement, la macroségrégation intermittente est la plus marquée au voisinage de la région T/2.5, et typiquement entre T/2.3 et T/3.3, la région T/2 correspondant à l'axe central du lingot. Selon une nomenclature connue de l'homme du métier, le terme T/n, ou n est un nombre positif, désigne une région située à une distance T/n d'un bord du lingot, où T désigne une épaisseur du lingot.The phenomenon of intermittent macro-aggregation has been less often described in the literature and results in the formation of V-shaped bands on either side of the negative central macro-aggregation. These V-shaped bands are alternately enriched and depleted in eutectic and peritectic alloy elements. These bands can be observed by X-ray radiographs of vertical slices of ingots, typically in the L / TC plane at half-width, when the segregated elements absorb X-rays in a differentiated way from the atoms of the metal composing the ingot. Other means make it possible to visualize this phenomenon, for example ultrasound or observation with the naked eye of anodized vertical slices, due to the difference in optical reflectivity between the zones enriched or depleted in alloying elements. Generally, intermittent macro-aggregation is most marked in the vicinity of the T / 2.5 region, and typically between T / 2.3 and T / 3.3, the T / 2 region corresponding to the central axis of the ingot. According to a nomenclature known to those skilled in the art, the term T / n, where n is a positive number, designates a region located at a distance T / n from an edge of the ingot, where T designates a thickness of the ingot.
Les macroségrégations intermittentes périodiques apparaissent très tôt après le démarrage de coulée, dès qu'un front incliné est formé entre une zone solide et une zone liquide. Elles sont observées dans tous les cas de coulée d'alliages d'aluminium chargés typiquement selon des formats d'épaisseur supérieure à 300mm, ce seuil d'épaisseur dépendant lui-même de la vitesse de coulée.Periodic intermittent macro-aggregations appear very soon after the start of casting, as soon as an inclined front is formed between a solid zone and a liquid zone. They are observed in all cases of casting of aluminum alloys typically loaded according to formats of thickness greater than 300mm, this thickness threshold itself depending on the speed of casting.
La publication R.C Dorward et al. « Banded ségrégation patterns in DC cast AlZnMgCu alloy ingots and their effect on plate properties » Aluminium, 1996, 72. Jahrgang, 4, p.251-259 décrit la formation de bandes de ségrégations intermittentes dans un alliage 7000. Selon ces auteurs, ce phénomène est dû à des avalanches de grains déclenchées périodiquement par des oscillations convectives du marais, c'est-à-dire la phase liquide du métal, en lien avec un mécanisme d'émission de tourbillons. Cet article montre notamment que la macroségrégation intermittente peut être à l'origine de variations des propriétés mécaniques, par exemple de la ténacité, sur les tôles obtenues à partir des produits bruts de coulée. Il est donc avantageux de trouver un procédé de coulée qui supprimerait ces macroségrégations intermittentes.The publication R.C Dorward et al. "Banded segregation patterns in DC cast AlZnMgCu alloy ingots and their effect on plate properties" Aluminum, 1996, 72. Jahrgang, 4, p.251-259 describes the formation of bands of intermittent segregation in a 7000 alloy. According to these authors, this phenomenon is due to avalanches of grains periodically triggered by convective oscillations of the marsh, that is to say the liquid phase of the metal, in connection with a mechanism of emission of vortices. This article shows in particular that intermittent macro-segregation can be the source of variations in mechanical properties, for example toughness, on sheets obtained from raw casting products. It is therefore advantageous to find a casting process which would eliminate these intermittent macro-aggregations.
La réduction ou la suppression des macroségrégations continues, par exemple la macroségrégation centrale, a déjà été décrite. En particulier on a montré que l'application d'un champ magnétique, à des fins de brassage ou de freinage des écoulements, permettait de limiter l'apparition de macroségrégations continues. Le document US5375647 décrit par exemple un procédé de réduction de macroségrégation centrale survenant lors de la coulée d'un lingot d'alliage métallique. Ce procédé comprend l'application, lors du refroidissement, d'un champ magnétique statique généré par au moins une bobine parcourue par un courant continu.The reduction or elimination of continuous macro-aggregations, for example central macro-aggregation, has already been described. In particular, it has been shown that the application of a magnetic field, for the purpose of stirring or braking the flows, makes it possible to limit the appearance of continuous macro-aggregations. The document US5375647 describes, for example, a process for reducing central macro-segregation occurring during the casting of a metal alloy ingot. This method includes the application, during cooling, of a static magnetic field generated by at least one coil traversed by a direct current.
Les inventeurs ont considéré que les procédés précédemment décrits ne permettent pas de réduire efficacement l'apparition de macroségrégations intermittentes. Ils proposent un procédé permettant de limiter la formation de telles ségrégations, voire à les éliminer, de façon à mieux maîtriser les propriétés mécaniques des produits issus de la coulée.The inventors have considered that the methods described above do not make it possible to effectively reduce the occurrence of intermittent macrosegregations. They propose a process making it possible to limit the formation of such segregations, or even to eliminate them, so as to better control the mechanical properties of the products resulting from the casting.
EXPOSE DE L'INVENTIONSTATEMENT OF THE INVENTION
Un premier objet de l'invention est un procédé pour former un lingot d'alliage d'aluminium dans une lingotière, la lingotière définissant un parallélépipède, de telle sorte que le lingot formé s'étend parallèlement à un axe longitudinal, selon une largeur et parallèlement à un axe transversal, selon une épaisseur, l'épaisseur étant inférieure à la largeur, le lingot présentant un plan médian s'étendant selon la mi-épaisseur, parallèlement à l'axe longitudinal, le procédé comportant les étapes suivantes :A first object of the invention is a method for forming an aluminum alloy ingot in an ingot mold, the ingot mold defining a parallelepiped, such that the ingot formed extends parallel to a longitudinal axis, along a width and parallel to a transverse axis, along a thickness, the thickness being less than the width, the ingot having a median plane extending along the mid-thickness, parallel to the longitudinal axis, the method comprising the following steps:
préparation de l'alliage d'aluminium liquide ;preparation of the liquid aluminum alloy;
coulée de l'alliage d'aluminium liquide dans la lingotière, selon un axe vertical, l'alliage étant refroidi, au cours de la coulée, par un ruissellement d'un liquide refroidisseur au contact de la lingotière et/ou de l'alliage, de façon à former un alliage solide, s'étendant autour d'un alliage liquide, dit marais, l'alliage solide formant un front à l'interface avec le marais, le front étant incliné selon un angle d'inclinaison, par rapport à l'axe vertical, l'angle d'inclinaison du front variant selon l'axe transversal;pouring of the liquid aluminum alloy into the mold, along a vertical axis, the alloy being cooled, during casting, by a runoff of a coolant liquid in contact with the mold and / or the alloy , so as to form a solid alloy, extending around a liquid alloy, called swamp, the solid alloy forming a front at the interface with the swamp, the front being inclined at an angle of inclination, relative to the vertical axis, the angle of inclination of the front varying along the transverse axis;
déplacement de l'alliage solide, selon l'axe vertical, selon une vitesse de coulée;displacement of the solid alloy, along the vertical axis, according to a casting speed;
au cours de la coulée, application d'un champ magnétique glissant dont l'amplitude est variée périodiquement selon une fréquence, le 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 en différents points du marais, la force de Lorentz moyenne, durant une période, du champ magnétique, étant inclinée par rapport à l'axe vertical selon un angle d'inclinaison, dit angle d'inclinaison de la force de Lorentz, ce dernier variant selon l'axe transversal ;during casting, application of a sliding magnetic field whose amplitude is varied periodically according to a frequency, the magnetic field being generated by at least one magnetic field generator disposed at the periphery of the mold, so as to apply a Lorentz force at different points in the marsh, the Lorentz force averaged over a period of the magnetic field, being inclined relative to the vertical axis at an angle of inclination, called the inclination angle of the Lorentz force, the latter varying along the transverse axis;
le champ magnétique glissant se propageant selon un axe de propagation parallèle à l'axe vertical;the sliding magnetic field propagating along an axis of propagation parallel to the vertical axis;
le marais comportant une zone médiane, s'étendant symétriquement de part et d'autre du plan médian, dont l'épaisseur correspond à une demi-épaisseur du lingot ;the marsh comprising a median zone, extending symmetrically on either side of the median plane, the thickness of which corresponds to half the thickness of the ingot;
le procédé étant caractérisé en ce que :the method being characterized in that:
la fréquence est inférieure à 5 Hz ;the frequency is less than 5 Hz;
et en ce que la vitesse de coulée et la fréquence sont adaptées de telle sorte que dans la zone médiane du marais, à l'interface entre l'alliage liquide et l'alliage solide, au niveau du front, l'angle d'inclinaison de la force est strictement inférieur à l'angle d'inclinaison du front ;and in that the casting speed and the frequency are adapted so that in the median zone of the marsh, at the interface between the liquid alloy and the solid alloy, at the level of the front, the angle of inclination force is strictly less than the angle of inclination of the forehead;
de telle sorte que dans toute la zone médiane, la force de Lorentz agit sur l'alliage liquide, au niveau de l'interface, en le plaquant contre le front.so that throughout the middle area, the Lorentz force acts on the liquid alloy, at the interface, pressing it against the forehead.
Autrement dit, si T/2 désigne la moitié de l'épaisseur du lingot, l'effet technique de plaquage est obtenu entre T/2-T/4 et T/2 + T/4.In other words, if T / 2 designates half the thickness of the ingot, the technical plating effect is obtained between T / 2-T / 4 and T / 2 + T / 4.
Par force de Lorentz moyenne durant une période, on entend une force de Lorentz déterminée selon un intervalle temporel correspondant à l'inverse de la fréquence.The term Lorentz force averaged over a period means a Lorentz force determined according to a time interval corresponding to the inverse of the frequency.
Le procédé permet d'obtenir une réduction significative des macro-ségrégations intermittentes dans la zone médiane.The method makes it possible to obtain a significant reduction in intermittent macro-segregations in the middle zone.
Dans la zone médiane, l'angle d'inclinaison du front est compris entre 0° et 90°. Plus il est faible, plus le front est orienté parallèlement à l'axe vertical. Il en est de même de l'angle de la force de Lorentz. Une valeur d'angle de 0° correspond à une orientation verticale.In the middle zone, the angle of inclination of the forehead is between 0 ° and 90 °. The lower it is, the more the front is oriented parallel to the vertical axis. The same is true of the angle of the Lorentz force. An angle value of 0 ° corresponds to a vertical orientation.
De préférence, l'angle d'inclinaison de la force de Lorentz moyenne est inférieur, d'au moins 4°, à l'angle d'inclinaison du front, de telle sorte que la force de Lorentz moyenne est plus inclinée, vers la verticale, que le front.Preferably, the angle of inclination of the average Lorentz force is less, by at least 4 °, than the angle of inclination of the front, so that the average Lorentz force is more inclined, towards the vertical, than the forehead.
De préférence, la fréquence est inférieure à 2 Hz ou inférieure à 1 Hz. De préférence, la vitesse de coulée est inférieure à 45 mm/minute ou à 40 mm/minute.Preferably, the frequency is less than 2 Hz or less than 1 Hz. Preferably, the casting speed is less than 45 mm / minute or 40 mm / minute.
Selon un mode de réalisation, la vitesse de coulée et la fréquence sont adaptées de telle sorte que dans la zone médiane du marais, dans une couche d'interface entre l'alliage liquide et le front, l'angle d'inclinaison de la force de Lorentz moyenne est strictement inférieur à l'angle d'inclinaison du front, la couche d'interface présentant une épaisseur, selon une direction perpendiculaire au front, est inférieure à 2cm ou à 1 cm ou à 5 mm.According to one embodiment, the casting speed and the frequency are adapted so that in the middle zone of the marsh, in an interface layer between the liquid alloy and the front, the angle of inclination of the force Lorentz average is strictly less than the angle of inclination of the front, the interface layer having a thickness, in a direction perpendicular to the front, is less than 2cm or 1 cm or 5 mm.
De préférence, le champ magnétique est modulé, à la fréquence, entre une valeur minimale et une valeur maximale, la valeur maximale est constante au cours de la coulée. Ainsi, la valeur moyenne de la force de Lorentz est constante durant plusieurs périodes successives, par exemple durant au moins 10 périodes successives.Preferably, the magnetic field is modulated, at the frequency, between a minimum value and a maximum value, the maximum value is constant during the casting. Thus, the average value of the Lorentz force is constant during several successive periods, for example during at least 10 successive periods.
L'alliage d'aluminium peut notamment être choisi parmi les alliages de type 2XXX, 6XXX ou 7XXX.The aluminum alloy can in particular be chosen from alloys of the 2XXX, 6XXX or 7XXX type.
Avantageusement, l'épaisseur de la lingotière est supérieure à 300 mm.Advantageously, the thickness of the mold is greater than 300 mm.
Le procédé peut comporter, préalablement à la coulée, une modélisation de la force de Lorentz s'appliquant en au moins un point du front, de manière à définir, compte tenu de l'épaisseur de la lingotière, une valeur de fréquence et/ou une valeur de vitesse de coulée permettant l'obtention d'une force de Lorentz moyenne, dont l'angle d'inclinaison par rapport à la verticale, est inférieur à l'angle, au dit point, formé par le front par rapport à la verticale. De préférence, cette modélisation est effectuée en différents points, le long du front, selon l'axe transversal. La modélisation peut permettre de définir une valeur de fréquence et/ou une valeur de vitesse de coulée permettant l'obtention d'une force de Lorentz moyenne dont l'angle d'inclinaison, par rapport à la verticale, est inférieur de 4° à l'angle d'inclinaison formé par le front par rapport à la verticale.The method may include, prior to casting, a modeling of the Lorentz force applying at at least one point on the front, so as to define, taking into account the thickness of the mold, a frequency value and / or a speed of casting value enabling an average Lorentz force to be obtained, the angle of inclination of which relative to the vertical, is less than the angle, at said point, formed by the front relative to the vertical. Preferably, this modeling is carried out at different points, along the front, along the transverse axis. The modeling can make it possible to define a value of frequency and / or a value of speed of casting making it possible to obtain an average Lorentz force whose angle of inclination, relative to the vertical, is less than 4 ° to the angle of inclination formed by the front relative to the vertical.
Un deuxième objet de l'invention est un lingot, notamment un lingot en alliage d'aluminium, obtenu par un procédé selon le premier objet de l'invention.A second object of the invention is an ingot, in particular an aluminum alloy ingot, obtained by a process according to the first object of the invention.
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés sur les figures listées ci-dessous.Other advantages and characteristics will emerge more clearly from the description which follows of particular embodiments of the invention, given by way of nonlimiting examples, and represented in the figures listed below.
FIGURESFIGURES
Les figures IA à 1D illustrent un exemple de dispositif permettant une mise en œuvre d'un procédé selon l'invention. Les figures IA et IB présentent les principaux composants du dispositif. Les figures IC et 1D représentent respectivement une distribution spatiale et temporelle de l'amplitude d'un champ magnétique glissant, selon un exemple de réalisation.Figures IA to 1D illustrate an example of a device allowing an implementation of a method according to the invention. Figures IA and IB show the main components of the device. Figures IC and 1D respectively represent a spatial and temporal distribution of the amplitude of a sliding magnetic field, according to an exemplary embodiment.
La figure 2 illustre une force de Lorentz, s'appliquant sur une partie du marais d'une coulée, mettant en œuvre l'invention.FIG. 2 illustrates a Lorentz force, applying to part of the marsh of a flow, implementing the invention.
Les figures 3A, 3B, 3C et 3D montrent des résultats de simulations permettant d'obtenir l'orientation moyenne d'une force de Lorentz dans le marais, au niveau du front, respectivement à différentes fréquences, pour une vitesse de coulée de 55 mm par minute.FIGS. 3A, 3B, 3C and 3D show results of simulations making it possible to obtain the average orientation of a Lorentz force in the marsh, at the level of the front, respectively at different frequencies, for a casting speed of 55 mm. per minute.
Les figures 3E, 3F, 3G et 3H montrent des résultats de simulations permettant d'obtenir l'orientation moyenne d'une force de Lorentz dans le marais, au niveau du front, respectivement à différentes fréquences, pour une vitesse de coulée de 35 mm par minute.Figures 3E, 3F, 3G and 3H show results of simulations to obtain the average orientation of a Lorentz force in the marsh, at the front, respectively at different frequencies, for a casting speed of 35 mm per minute.
Les figures 4A et 4B sont des courbes établies en considérant respectivement différentes fréquences, et représentant une évolution d'un angle, dit angle différentiel, le long du front, l'angle différentiel représentant une différence entre les angles, par rapport à la verticale, respectivement formés par le force de Lorentz et le front. Sur la figure 4A, on a considéré une vitesse de coulée de 55 mm par minute. Sur la figure 4B, on a considéré une vitesse de coulée de 35 mm par minute.FIGS. 4A and 4B are curves established by considering respectively different frequencies, and representing an evolution of an angle, called differential angle, along the front, the differential angle representing a difference between the angles, relative to the vertical, respectively formed by the Lorentz force and the front. In FIG. 4A, a casting speed of 55 mm per minute has been considered. In FIG. 4B, a casting speed of 35 mm per minute has been considered.
La figure 4C montre un abaque permettant de définir un domaine de fonctionnement en fonction de la vitesse de coulée (axe des abscisses) et de l'épaisseur de la coulée (axe des ordonnées), pour obtenir une orientation de la force de Lorentz selon l'invention, dans une zone médiane s'étendant entre T/2 ± T/4.FIG. 4C shows an abacus making it possible to define an operating domain as a function of the casting speed (abscissa axis) and of the thickness of the casting (ordinate axis), in order to obtain an orientation of the Lorentz force according to l invention, in a median zone extending between T / 2 ± T / 4.
La figure 5A représente un profil horizontal, parallèlement à un axe définissant l'épaisseur d'un lingot, représentatif d'une concentration en un élément d'alliage dans un lingot, ainsi que des profils lissé, obtenu par différents lissages du profil horizontal.FIG. 5A represents a horizontal profile, parallel to an axis defining the thickness of an ingot, representative of a concentration of an alloying element in an ingot, as well as smoothed profiles, obtained by different smoothings of the horizontal profile.
La figure 5B montre un profil représentatif de la macro-ségrégation intermittente affectant un lingot obtenue par une coulée.FIG. 5B shows a profile representative of the intermittent macro-segregation affecting an ingot obtained by casting.
Les figures 5C et 5D sont des profils représentatifs de la macro-ségrégation intermittente, représentés dans un espace de Fourier. L'axe des abscisses correspond à la période spatiale, exprimée en mm. Les profils ont été obtenus à partir de lingots respectivement formés avec et sans mise en œuvre de l'invention.Figures 5C and 5D are representative profiles of intermittent macro-segregation, represented in a Fourier space. The abscissa axis corresponds to the spatial period, expressed in mm. The profiles were obtained from ingots respectively formed with and without implementation of the invention.
EXPOSE DE MODES DE REALISATION PARTICULIERSEXPLANATION OF PARTICULAR EMBODIMENTS
Les figures IA et IB illustrent une lingotière permettant une mise en œuvre de l'invention. Dans cet exemple, un alliage d'aluminium 1 s'écoule dans une lingotière 2, à travers une ouverture 2i. La coulée s'effectue selon un axe Z vertical, à travers la lingotière. La lingotière est délimitée par une enceinte périphérique dont la section, dans un plan horizontal XY, est parallélépipédique. La lingotière définit un cadre, parallèlement à un axe longitudinal Y, selon une largeur W, et, parallèlement à un axe transversal X, en définissant une épaisseur T. La largeur W est supérieure à l'épaisseur T. L'épaisseur T correspond à une distance entre deux parois verticales 2p délimitant la lingotière 2. La coulée forme un lingot parallélépipédique. Un plan, dit plan médian M, s'étend à mi-épaisseur (T/2), parallèlement à l'axe vertical Z et à l'axe longitudinal Y du lingot. L'épaisseur T est de préférence comprise entre 300 mm et 750 mm. On a constaté que les macroségrégations intermittentes apparaissent de façon marquée lorsque l'épaisseurT dépasse 300 mm. Dans les exemples ou simulations évoqués dans cette description, on a considéré une épaisseur T égale à 525 mm. La largeur W est égale à 1650 mm. La longueur, selon l'axe vertical, peut atteindre plusieurs mètres, par exemple entre 3 et 10 mètres.Figures IA and IB illustrate an ingot mold allowing an implementation of the invention. In this example, an aluminum alloy 1 flows in an ingot mold 2, through an opening 2i. The casting takes place along a vertical Z axis, through the ingot mold. The ingot mold is delimited by a peripheral enclosure the section of which, in a horizontal XY plane, is parallelepiped. The ingot mold defines a frame, parallel to a longitudinal axis Y, along a width W, and, parallel to a transverse axis X, by defining a thickness T. The width W is greater than the thickness T. The thickness T corresponds to a distance between two vertical walls 2p delimiting the ingot mold 2. The casting forms a parallelepipedal ingot. A plane, called median plane M, extends at mid-thickness (T / 2), parallel to the vertical axis Z and the longitudinal axis Y of the ingot. The thickness T is preferably between 300 mm and 750 mm. It has been found that intermittent macro-aggregations appear markedly when the thickness T exceeds 300 mm. In the examples or simulations mentioned in this description, a thickness T equal to 525 mm has been considered. The width W is equal to 1650 mm. The length, depending on the vertical axis, can reach several meters, for example between 3 and 10 meters.
Un fluide de refroidissement 3, par exemple de l'eau, s'écoule contre la paroi du lingot solidifié. Ce procédé est connu en tant que coulée semi-continue par refroidissement direct (« DirectChili Casting »). Un faux-fond 4 est translaté de façon à s'éloigner de l'ouverture 2i au cours de la coulée. La vitesse de translation du faux-fond correspond à une vitesse dite de coulée V.A cooling fluid 3, for example water, flows against the wall of the solidified ingot. This process is known as semi-continuous casting by direct cooling ("DirectChili Casting"). A false bottom 4 is translated so as to move away from the opening 2i during the casting. The translation speed of the false bottom corresponds to a so-called casting speed V.
Sous l'effet du refroidissement, une zone d'alliage solide ls se forme, à proximité de l'enceinte refroidie, autour d'une zone d'alliage liquide 1£, désignée par le terme « marais ». L'interface entre le marais 1£ et la zone solide ls forme un front 10. A l'issue du refroidissement, le lingot, également désigné par le terme « produit », est formé. Le front 10 présente une pente, par rapport à la verticale, variable en fonction de l'épaisseur. On appelle l'angle du front un angle a entre la tangente au front, en un point, et la verticale, c'est-à-dire l'axe Z. Plus l'angle du front a est faible, plus la tangente au front est orientée verticalement. L'angle du front est a représenté sur la figure 2. L'angle du front varie selon l'axe transversal X.Under the effect of cooling, a zone of solid alloy ls is formed, near the cooled enclosure, around a zone of liquid alloy 1 £, designated by the term "marsh". The interface between the swamp 1 £ and the solid zone ls forms a front 10. At the end of the cooling, the ingot, also designated by the term "product", is formed. The front 10 has a slope, relative to the vertical, which varies according to the thickness. The angle of the front is called an angle a between the tangent to the front, at a point, and the vertical, that is to say the axis Z. The smaller the angle of the front a, the more the tangent to forehead is oriented vertically. The angle of the front is shown in FIG. 2. The angle of the front varies along the transverse axis X.
Sur l'exemple représenté sur la figure IA, le front 10 est stationnaire : il reste sensiblement à la même position, tandis que la matière se déplace verticalement, à la vitesse de coulée.In the example shown in Figure IA, the front 10 is stationary: it remains in substantially the same position, while the material moves vertically, at the casting speed.
Dans les procédés selon l'art antérieur, des macro-ségrégations intermittentes 11 se forment dans le lingot, et en particulier dans une plage d'épaisseur comprise entre T/2,3 et T/3,3 de part et d'autre du plan médian M.In the methods according to the prior art, intermittent macro-segregations 11 are formed in the ingot, and in particular in a thickness range between T / 2.3 and T / 3.3 on either side of the median plane M.
L'alliage est un alliage d'aluminium de la série 1XXX, 2XXX, 3XXX, 4XXX, 5XXX, 6XXX, 7XXX ou 8XXX. Les alliages dont la fraction massique en éléments d'alliage est supérieure à 1%, voire supérieure à 3% ou encore à 5% sont particulièrement adaptés à un procédé selon l'invention, car plus cette fraction massique de ces éléments d'alliages est importante, plus les ségrégations intermittentes sont marquées. L'invention est particulièrement avantageuse pour les produits en alliage de type 2XXX, 5XXX, 6XXX ou 7XXX.The alloy is an aluminum alloy from the 1XXX, 2XXX, 3XXX, 4XXX, 5XXX, 6XXX, 7XXX or 8XXX series. Alloys whose mass fraction of alloying elements is greater than 1%, even greater than 3% or even 5% are particularly suitable for a method according to the invention, because the more this mass fraction of these alloying elements is important, the more marked the intermittent segregations. The invention is particularly advantageous for alloy products of type 2XXX, 5XXX, 6XXX or 7XXX.
On a représenté un générateur de champ magnétique 5, apte à générer un champ magnétique B destiné à être appliqué à l'alliage liquide 1£. Un tel générateur peut être un aimant permanent mobile ou un inducteur électromagnétique, ce dernier générant un champ magnétique lorsqu'il est parcouru par un courant électrique, dit courant d'induction.A magnetic field generator 5 has been shown, capable of generating a magnetic field B intended to be applied to the liquid alloy 1 £. Such a generator can be a mobile permanent magnet or an electromagnetic inductor, the latter generating a magnetic field when it is traversed by an electric current, called induction current.
Le champ magnétique B appliqué à l'alliage liquide 1£ est un champ alternatif, d'amplitude Bo et de fréquence f. L'effet de ce champ magnétique est d'appliquer un brassage du marais, sous l'effet de forces de Lorentz s'appliquant sur l'alliage liquide 1£. En effet, l'application d'un champ magnétique B engendre, dans l'alliage, la formation d'un courant électrique J résultant, au sein de l'alliage liquide 1£ soumis au champ magnétique, en l'apparition d'une force de Lorentz F telle que F oc J x B où x désigne l'opérateur produit vectoriel, et oc désigne une relation de proportionnalité. La force de Lorentz présente une composante oscillante à une fréquence double de la fréquence f du champ magnétique.The magnetic field B applied to the liquid alloy 1 £ is an alternating field, of amplitude B o and of frequency f. The effect of this magnetic field is to apply a mixing of the marsh, under the effect of Lorentz forces applying to the liquid alloy 1 £. Indeed, the application of a magnetic field B generates, in the alloy, the formation of an electric current J resulting, within the liquid alloy 1 £ subjected to the magnetic field, in the appearance of a Lorentz force F such that F oc J x B where x denotes the vector product operator, and oc denotes a relation of proportionality. The Lorentz force has an oscillating component at a frequency twice the frequency f of the magnetic field.
Du fait de l'épaisseur de la lingotière, la fréquence f est choisie de manière à permettre une pénétration suffisante du champ magnétique B dans le marais, de façon à obtenir un brassage efficace du liquide. La fréquence f est d'autant plus faible que l'épaisseur du produit est élevée. Dans le cas d'un alliage d'aluminium d'épaisseur supérieure à 300 mm, la fréquence est de préférence inférieure à 5 Hz, et de façon encore plus avantageuse inférieure à 2 Hz ou à 1Hz.Due to the thickness of the mold, the frequency f is chosen so as to allow sufficient penetration of the magnetic field B into the swamp, so as to obtain efficient mixing of the liquid. The frequency f is lower the higher the thickness of the product. In the case of an aluminum alloy with a thickness greater than 300 mm, the frequency is preferably less than 5 Hz, and even more advantageously less than 2 Hz or 1Hz.
Le générateur 5 est apte à générer un champ magnétique glissant. Le terme champ magnétique glissant désigne un champ magnétique alternatif, dont l'amplitude Bo n'est pas constante, et varie entre une valeur minimale et une amplitude maximale B™ax, l'amplitude maximale Β™αχ se propageant selon un axe de propagation Δ, de préférence rectiligne et orienté selon l'axe vertical Z. Par amplitude, on entend la valeur maximale que prend une grandeur périodique. L'application d'un champ magnétique glissant se traduit, en un point du marais, par une variation périodique de son amplitude. Ainsi, l'amplitude du champ magnétique en un point du marais varie en fonction du temps, entre une amplitude minimale B™in et une amplitude maximale B™ax.The generator 5 is able to generate a sliding magnetic field. The term sliding magnetic field designates an alternating magnetic field, the amplitude B o of which is not constant, and varies between a minimum value and a maximum amplitude B ™ ax , the maximum amplitude Β ™ αχ propagating along an axis of propagation Δ, preferably rectilinear and oriented along the vertical axis Z. By amplitude is meant the maximum value taken by a periodic quantity. The application of a sliding magnetic field results, at a point in the swamp, by a periodic variation in its amplitude. Thus, the amplitude of the magnetic field at a point in the marsh varies as a function of time, between a minimum amplitude B ™ in and a maximum amplitude B ™ ax .
Le générateur de champ magnétique glissant 5 peut être constitué par plusieurs inducteurs électromagnétiques disposés autour de l'enceinte périphérique. Sur la figure IB, on a représenté trois paires 5i, 52 et 53 d'inducteurs électromagnétiques. La partie supérieure 5s des inducteurs est positionnée au niveau de la surface libre lsup de l'alliage liquide. Chaque inducteur présente un déphasage de 90° entre la partie supérieure 5s et la partie inférieure 5i. Dans les exemples décrits ci-après, on a utilisé un dispositif tel que décrit dans la demandeThe sliding magnetic field generator 5 can be constituted by several electromagnetic inductors arranged around the peripheral enclosure. In FIG. 1B, three pairs 5i, 5 2 and 5 3 are shown of electromagnetic inductors. The upper part 5s of the inductors is positioned at the level of the free surface l sup of the liquid alloy. Each inductor has a 90 ° phase shift between the upper part 5s and the lower part 5i. In the examples described below, a device as described in the application was used
WO2014/155357, et plus précisément selon la configuration décrite en lien avec les figures 19 et 20A, dans laquelle trois inducteurs, orientés selon l'axe vertical Z, sont disposés face à chaque grande face du lingot. Par grande face d'un lingot, il est entendu une face s'étendant selon l'axe longitudinal Y et l'axe vertical Z. Chaque inducteur comporte une ou plusieurs bobines.Dans cet exemple, chaque bobine est disposée à une distance de 185 mm de la lingotière. D'une façon générale, la distance entre une bobine d'un inducteur et la lingotière peut être comprise entre 130 mm et 200 mm.WO2014 / 155357, and more precisely according to the configuration described in connection with FIGS. 19 and 20A, in which three inductors, oriented along the vertical axis Z, are arranged facing each large face of the ingot. By large face of an ingot is meant a face extending along the longitudinal axis Y and the vertical axis Z. Each inductor comprises one or more coils. In this example, each coil is arranged at a distance of 185 mm from the mold. In general, the distance between a coil of an inductor and the ingot mold can be between 130 mm and 200 mm.
Le champ magnétique glissant peut également être généré à partir d'un ou plusieurs aimants permanents disposés à la périphérie de la lingotière et mis en mouvement par rapport à cette dernière. Par exemple, il est possible de générer un champ magnétique glissant en faisant tourner un aimant permanent.The sliding magnetic field can also be generated from one or more permanent magnets placed on the periphery of the mold and set in motion relative to the latter. For example, it is possible to generate a sliding magnetic field by rotating a permanent magnet.
La distance λ séparant deux maximas d'amplitude du champ magnétique est la longueur d'onde du champ magnétique glissant. La figure IC représente un exemple de distribution de l'amplitude Bo d'un champ magnétique glissant le long d'un axe de propagation Δ à un instant t (trait continu), et à un instant t + At (trait pointillé). Sur l'axe de propagation, on a représenté une coordonnée r correspondant à la position d'un point du marais. La figure 1D illustre une évolution temporelle d'un champ magnétique alternatif glissant en ce point. Cette évolution est périodique, et s'effectue selon une période P. L'application d'un champ magnétique glissant se traduit, en un point du marais, par une variation périodique de son amplitude. Ainsi, l'amplitude du champ magnétique en un point du marais varie en fonction du temps, entre une amplitude minimale B™in et une amplitude maximale B™ax.The distance λ separating two maxima of amplitude of the magnetic field is the wavelength of the sliding magnetic field. FIG. 1C represents an example of the distribution of the amplitude B o of a magnetic field sliding along a propagation axis Δ at an instant t (solid line), and at an instant t + At (dotted line). On the axis of propagation, there is shown a coordinate r corresponding to the position of a point of the marsh. FIG. 1D illustrates a temporal evolution of an alternating magnetic field sliding at this point. This evolution is periodic, and takes place according to a period P. The application of a sliding magnetic field results, at a point in the swamp, by a periodic variation in its amplitude. Thus, the amplitude of the magnetic field at a point in the marsh varies as a function of time, between a minimum amplitude B ™ in and a maximum amplitude B ™ ax .
La force de Lorentz, en un point de coordonnées r du marais, comporte une composante oscillante, modulée selon une fréquence 2/ double de la fréquence du champ magnétique. L'amplitude Fo de la densité de force de Lorentz oscillante peut être explicitée selon l'expression:The Lorentz force, at a point of coordinates r of the marsh, has an oscillating component, modulated at a frequency 2 / double the frequency of the magnetic field. The amplitude F o of the oscillating Lorentz force density can be explained by the expression:
F0(r) = -σ/ΛΒθζΓ) (1), où σ désigne la conductivité électrique.F 0 (r) = -σ / ΛΒθζΓ) (1), where σ denotes the electrical conductivity.
L'amplitude de la force de Lorentz, en un point r du marais dépend du carré de l'amplitude du champ magnétique appliqué en ce point.The amplitude of the Lorentz force, at a point r of the marsh depends on the square of the amplitude of the magnetic field applied at this point.
Les inventeurs ont constaté qu'on peut limiter l'apparition de macro-ségrégations intermittentes 11 en ajustant le brassage électromagnétique lorsque la force de Lorentz moyenne s'appliquant sur l'alliage liquide 1£ s'écoulant au niveau du front 10, présente une certaine orientation, et cela dans une zone médiane du marais, s'étendant symétriquement de part et d'autre du plan médian M, entre T/2 - T/4 et T/2 + T/4. L'épaisseur de la zone médiane M correspond à la moitié de l'épaisseur du lingot. Par force de Lorentz moyenne, on entend une moyenne de la force de Lorentz durant une période P du champ magnétique. La période P du champ magnétique correspond à l'intervalle de temps séparant deux maxima ou minima successifs du champ magnétique, comme représenté sur la figure 1D. La période P correspond à l'inverse de la fréquence f. Les inventeurs ont observé que dans la zone médiane, à l'interface du marais 1£ et de l'alliage solide ls, au niveau du front 10, l'angle β formé par la force de Lorentz moyenne F, par rapport à la verticale, doit être avantageusement inférieur à l'angle a du front, précédemment évoqué, correspondant à l'angle entre la tangente au front et la verticale, les angles a et β étant orientés dans le même sens. Autrement dit, il est avantageux que la direction de la force de Lorentz moyenne F soit plus verticale que la direction de la tangente au front. Ainsi, dans la zone médiane, à l'interface entre le marais et le front, la force de Lorentz moyenne F est orientée vers l'alliage solide ls, et non vers l'alliage liquide 1£. Cette condition est illustrée sur la figure 2. Sur cette figure, on a représenté une coupe d'une coulée selon un plan XZ. La position du plan médian M correspond à l'épaisseur T/2.The inventors have found that the appearance of intermittent macro-segregation 11 can be limited by adjusting the electromagnetic stirring when the average Lorentz force applied to the liquid alloy 1 £ flowing at the edge 10, has a certain orientation, and this in a median zone of the marsh, extending symmetrically on either side of the median plane M, between T / 2 - T / 4 and T / 2 + T / 4. The thickness of the middle zone M corresponds to half the thickness of the ingot. By mean Lorentz force is meant an average of the Lorentz force during a period P of the magnetic field. The period P of the magnetic field corresponds to the time interval separating two successive maxima or minima of the magnetic field, as shown in FIG. 1D. The period P corresponds to the inverse of the frequency f. The inventors observed that in the middle zone, at the interface of the swamp 1 £ and the solid alloy ls, at the level of the front 10, the angle β formed by the mean Lorentz force F, with respect to the vertical , must advantageously be less than the angle a of the front, mentioned above, corresponding to the angle between the tangent to the front and the vertical, the angles a and β being oriented in the same direction. In other words, it is advantageous that the direction of the average Lorentz force F is more vertical than the direction of the tangent to the front. Thus, in the middle zone, at the interface between the marsh and the front, the average Lorentz force F is oriented towards the solid alloy ls, and not towards the liquid alloy 1 £. This condition is illustrated in Figure 2. In this figure, there is shown a section of a flow along an XZ plane. The position of the median plane M corresponds to the thickness T / 2.
L'effet de plaquage de l'alliage liquide 1£ contre le front 10 est obtenu à l'interface entre l'alliage liquide et le front 10. De préférence, cet effet est obtenu dans une couche, dite couche d'interface, adjacente du front, dont l'épaisseur est inférieure à 2cm, ou à 1 cm ou à 5 mm. L'épaisseur est définie selon une direction perpendiculaire au front. C'est en effet dans une telle couche que l'alliage liquide, au contact de l'isotherme froide formée par le front, devient localement plus dense. Il se forme alors une couche fluidique le long du front, dans laquelle l'écoulement de l'alliage liquide est accéléré, et peut s'éloigner du front, conduisant à l'apparition de tourbillons. C'est principalement dans cette couche qu'il est nécessaire d'appliquer une force de Lorentz plaquant l'alliage liquide contre le front, afin de maintenir l'alliage liquide contre le front, de façon à limiter la formation de macro-ségrégations intermittentes.The plating effect of the liquid alloy 1 £ against the front 10 is obtained at the interface between the liquid alloy and the front 10. Preferably, this effect is obtained in a layer, called the interface layer, adjacent of the forehead, the thickness of which is less than 2cm, or 1cm or 5mm. The thickness is defined in a direction perpendicular to the front. It is indeed in such a layer that the liquid alloy, in contact with the cold isotherm formed by the forehead, becomes locally denser. A fluid layer is then formed along the front, in which the flow of the liquid alloy is accelerated, and can move away from the front, leading to the appearance of vortices. It is mainly in this layer that it is necessary to apply a Lorentz force pressing the liquid alloy against the forehead, in order to maintain the liquid alloy against the forehead, so as to limit the formation of intermittent macro-segregations .
Dans ces conditions particulières, la force de Lorentz F tend à plaquer l'alliage liquide 1£ du marais contre le front 10, ce qui limite la formation de macro-ségrégations intermittentes. La force de Lorentz est dite plaquante. Elle permet la formation d'un flux laminaire convectif le long de tout ou partie du front 10, limitant l'apparition de macro-ségrégations intermittentes.Under these particular conditions, the Lorentz force F tends to press the liquid alloy 1 £ of the marsh against the front 10, which limits the formation of intermittent macro-segregations. The Lorentz force is said to be tackling. It allows the formation of a convective laminar flow along all or part of the front 10, limiting the appearance of intermittent macro-segregations.
Comme décrit par la suite, le phénomène de plaquage de l'alliage liquide par la force de Lorentz contre le front 10 est d'autant plus marqué que la vitesse de coulée V et la fréquence f sont faibles.As described below, the phenomenon of plating of the liquid alloy by the Lorentz force against the front 10 is all the more marked when the casting speed V and the frequency f are low.
L'homme du métier sait modéliser l'orientation d'une force de Lorentz moyenne F, s'exerçant au cours d'une période, dans le marais. Des codes de calculs, par exemple le module AC/DC du code COMSOL, permettent une telle modélisation, en se basant notamment sur les caractéristiques des inducteurs (dimensions, nombre d'ampères-tours, pas polaire, positionnement par rapport à la lingotière), la géométrie de la lingotière et des paramètres opérationnels comme la vitesse de coulée ou la fréquence du champ magnétique. Les simulations permettent de modéliser le brassage électromagnétique de l'alliage liquide et d'estimer une évolution temporelle de la force de Lorentz F, en tout point du marais, durant une période. Par évolution, on entend aussi bien l'évolution de l'intensité que l'évolution de la direction. Il est alors possible de déterminer l'orientation et l'intensité de la force de Lorentz moyenne s'appliquant en un point du marais, durant une période P du champ magnétique.A person skilled in the art knows how to model the orientation of an average Lorentz force F, exerted over a period, in the marsh. Calculation codes, for example the AC / DC module of the COMSOL code, allow such modeling, based in particular on the characteristics of the inductors (dimensions, number of ampere-turns, pole pitch, positioning relative to the ingot mold) , the geometry of the ingot mold and operational parameters such as the casting speed or the frequency of the magnetic field. The simulations make it possible to model the electromagnetic stirring of the liquid alloy and to estimate a temporal evolution of the force of Lorentz F, at any point of the marsh, during a period. By evolution, we mean both the evolution of the intensity and the evolution of the direction. It is then possible to determine the orientation and intensity of the average Lorentz force applying at a point in the swamp, during a period P of the magnetic field.
Les figures 3A, 3B, 3C et 3D montrent l'orientation de la force moyenne de Lorentz, obtenue par simulation, en différents points d'un front 10. Sur ces figures, on a représenté une partie d'un front 10, selon un plan XZ, s'étendant entre le plan médian M (abscisse x = 0) et une paroi de la lingotière (abscisse x = 0,26). L'axe des abscisses représente une position selon l'axe transversal X et l'axe des ordonnées représente une position selon l'axe vertical Z. Les fréquences considérées sont respectivement égales à 5Hz (figure 3A), 1 Hz, 0.5 Hz et 0.2 Hz (figure 3D), la vitesse de coulée étant de 55 mm/min. On observe qu'en considérant une même position sur le front 10, plus la fréquence f est faible, plus l'angle β de la force de Lorentz moyenne F est faible. Ainsi, en une même position sur le front, la force de Lorentz moyenne F tend à s'incliner verticalement au fur et à mesure que la fréquence diminue.FIGS. 3A, 3B, 3C and 3D show the orientation of the average Lorentz force, obtained by simulation, at different points of a front 10. In these figures, part of a front 10 is shown, according to a plane XZ, extending between the median plane M (abscissa x = 0) and a wall of the ingot mold (abscissa x = 0.26). The abscissa axis represents a position along the transverse X axis and the ordinate axis represents a position along the vertical Z axis. The frequencies considered are equal to 5Hz (Figure 3A), 1 Hz, 0.5 Hz and 0.2 Hz (Figure 3D), the casting speed being 55 mm / min. We observe that by considering the same position on the front 10, the lower the frequency f, the smaller the angle β of the average Lorentz force F. Thus, in the same position on the forehead, the average Lorentz force F tends to tilt vertically as the frequency decreases.
Par ailleurs, comme précédemment décrit la force de Lorentz est plaquante lorsque l'angle β de la force de Lorentz moyenne F est inférieur à l'angle a du front. On a représenté, sur chaque figure, une plage d'épaisseur Δχ, s'étendant à partir du plan médian M, dans laquelle l'effet de force plaquante est obtenu. Cette plage de largeur est matérialisée par une double flèche. On observe que plus la fréquence diminue, plus la plage d'épaisseur Δχ s'étend, à partir du plan médian M (x = 0), correspondant à l'épaisseur T/2, vers la paroi de la lingotière. L'effet technique de minimisation des macro-ségrégations intermittentes apparaît dans cette plage d'épaisseur Δχ, et il est préférable qu'elle soit la plus large possible, en englobant de préférence la plage d'épaisseur T/2,3 -T/3,3, cette dernière étant généralement propice à la formation de macroségrégations intermittentes. Sur ces figures, la plage d'épaisseur T/2,3 - T/3,3 correspond à l'intervalle entre x = 0,03 m et 0,1 m. La coordonnée T/4 correspond à x = 0,13 m.Furthermore, as previously described, the Lorentz force is tackling when the angle β of the average Lorentz force F is less than the angle a of the front. There is shown, in each figure, a range of thickness Δχ, extending from the median plane M, in which the plating force effect is obtained. This width range is indicated by a double arrow. It is observed that the more the frequency decreases, the more the thickness range Δχ extends, from the median plane M (x = 0), corresponding to the thickness T / 2, towards the wall of the mold. The technical effect of minimizing intermittent macro-segregation appears in this thickness range Δχ, and it is preferable for it to be as wide as possible, preferably including the thickness range T / 2.3 -T / 3.3, the latter being generally conducive to the formation of intermittent macro-aggregations. In these figures, the thickness range T / 2.3 - T / 3.3 corresponds to the interval between x = 0.03 m and 0.1 m. The T / 4 coordinate corresponds to x = 0.13 m.
Les figures 3E, 3F, 3G et 3H montrent respectivement l'orientation moyenne de la force de Lorentz, obtenue par simulation, en différents points d'un front 10, les fréquences étant respectivement égales à 5Hz, 1 Hz, 0.5 Hz et 0.2 Hz.Figures 3E, 3F, 3G and 3H respectively show the average orientation of the Lorentz force, obtained by simulation, at different points of a front 10, the frequencies being respectively equal to 5Hz, 1 Hz, 0.5 Hz and 0.2 Hz .
Sur les figures 3A à 3H, on a représenté des forces dites normalisées, chaque force étant normalisée par son intensité, de façon à mieux faire apparaître l'évolution de l'orientation de la force moyenne de Lorentz sur le front 10, en fonction de la position le long du front.In FIGS. 3A to 3H, so-called normalized forces have been shown, each force being normalized by its intensity, so as to better show the evolution of the orientation of the average Lorentz force on the front 10, as a function of position along the forehead.
La comparaison des figures 3A à 3H montre que plus la fréquence est faible, plus la plage d'épaisseur Δχ selon laquelle la force de Lorentz devient plaquante est importante. La plage d'épaisseur Δχ s'étend à partir du plan médian M vers la paroi de la lingotière, selon l'axe transversal X. Elle s'élargit au fur et à mesure que la fréquence diminue. Par ailleurs, à une même fréquence, plus la vitesse de coulée est faible, plus la plage d'épaisseur selon laquelle la force de Lorentz est plaquante est importante. On a donc intérêt à privilégier à la fois une fréquence f faible, de préférence inférieure à 2 Hz, voire à 1 Hz, et une vitesse de coulée faible, de préférence inférieure à 45 mm/min, voire à 40 mm/min.The comparison of FIGS. 3A to 3H shows that the lower the frequency, the greater the range of thickness Δχ according to which the Lorentz force becomes tackling is large. The thickness range Δχ extends from the median plane M towards the wall of the mold, along the transverse axis X. It widens as the frequency decreases. Furthermore, at the same frequency, the lower the casting speed, the greater the thickness range according to which the Lorentz force is tacky. It is therefore advantageous to favor both a low frequency f, preferably less than 2 Hz, or even 1 Hz, and a low casting speed, preferably less than 45 mm / min, or even 40 mm / min.
Sur la base de simulations telles qu'illustrées sur les figures 3A à 3H, les inventeurs ont déterminé une évolution, selon l'axe transversal X, d'un angle Θ, dit angle différentiel, représentant une différence entre, en un même point, l'angle du front a et l'angle de la force de Lorentz β, soit θ = α - β. On rappelle que les angles a et β sont orientés dans le même sens. Lorsque θ > 0, a > β : la force de Lorentz est davantage inclinée que la tangente au front. Elle est donc plaquante.On the basis of simulations such as illustrated in FIGS. 3A to 3H, the inventors determined an evolution, along the transverse axis X, of an angle Θ, called differential angle, representing a difference between, at the same point, the angle of the front a and the angle of the Lorentz force β, that is θ = α - β. Recall that the angles a and β are oriented in the same direction. When θ> 0, a> β: the Lorentz force is more inclined than the tangent to the front. It is therefore tackling.
Les figures 4A et 4B montrent l'évolution de l'angle différentiel θ en fonction d'une position x sur le front 10, le long de l'axe transversal X. L'axe des abscisses représente la position x, exprimée en mètre, sur le front le long de l'axe transversal. De même que sur les figures 3A à 3H, la coordonnée x=0 correspond à la position T/2, la coordonnée x = 0.26 correspondant à la paroi 2p de la lingotière. Les figures 4A et 4B ont été obtenues en considérant respectivement une vitesse de coulée de 55 mm/min et de 35 mm/min. Sur chaque figure, les simulations de l'orientation de la force de Lorentz moyenne F ont été réalisées en considérant successivement plusieurs fréquences f, comprises entre 5 Hz et 0,2 Hz. Sur chaque figure, on a représenté, en traits horizontaux mixtes, des droites correspondant aux valeurs θ = 0° et θ = 4° lorsque la fréquence est égale à 1 Hz. La force de Lorentz est plaquante lorsque Θ > 0, mais les inventeurs considèrent qu'il est avantageux que Θ > 4°. On peut ainsi définir, sur chaque configuration, une plage d'épaisseur, dans laquelle la force de Lorentz est plaquante, à partir du plan médian M (épaisseur T/2).FIGS. 4A and 4B show the evolution of the differential angle θ as a function of a position x on the front 10, along the transverse axis X. The abscissa axis represents the position x, expressed in meters, on the forehead along the transverse axis. As in FIGS. 3A to 3H, the coordinate x = 0 corresponds to the position T / 2, the coordinate x = 0.26 corresponding to the wall 2p of the ingot mold. Figures 4A and 4B were obtained by considering respectively a casting speed of 55 mm / min and 35 mm / min. In each figure, the simulations of the orientation of the average Lorentz force F were carried out by successively considering several frequencies f, between 5 Hz and 0.2 Hz. In each figure, we have shown, in mixed horizontal lines, lines corresponding to the values θ = 0 ° and θ = 4 ° when the frequency is equal to 1 Hz. The Lorentz force is tackling when Θ> 0, but the inventors consider that it is advantageous that Θ> 4 °. We can thus define, on each configuration, a thickness range, in which the Lorentz force is tackling, from the median plane M (thickness T / 2).
On a représenté, sur les figures 4A et 4B, les plages d'épaisseur Δχ (θ = 0°) et Δχ (θ = 4°) pour f = 1 Hz. De façon similaire aux figures 3A à 3H, on observe que les plages d'épaisseurs sont d'autant plus importantes que la fréquence est faible et que la vitesse de coulée est faible. Les résultats optimaux sont obtenus pour f < 2 Hz, voire f < 1 Hz, et lorsque la vitesse de coulée est de 35 mm. Plus la fréquence est faible, plus l'intensité de la force de Lorentz s'appliquant sur l'alliage liquide limitrophe du front, dans la plage d'épaisseur T/2 - T/4, est importante. Cela renforce l'intensité de la force de Lorentz et augmente l'effet technique recherché. Autrement dit, pour obtenir une réduction significative des macro-ségrégations intermittentes, une orientation de la force de Lorentz telle que précédemment décrite est nécessaire. Toutefois, son intensité doit être suffisante pour obtenir un plaquage de l'alliage liquide 1£ contre le front 10. C'est pourquoi il est préférable de moduler le champ magnétique selon une fréquence f relativement faible.FIGS. 4A and 4B show the thickness ranges Δχ (θ = 0 °) and Δχ (θ = 4 °) for f = 1 Hz. Similarly to FIGS. 3A to 3H, it is observed that the thickness ranges are all the more important the lower the frequency and the lower the casting speed. Optimal results are obtained for f <2 Hz, even f <1 Hz, and when the casting speed is 35 mm. The lower the frequency, the greater the intensity of the Lorentz force applied to the liquid alloy bordering the front, in the thickness range T / 2 - T / 4. This strengthens the intensity of the Lorentz force and increases the desired technical effect. In other words, to obtain a significant reduction in intermittent macro-segregation, an orientation of the Lorentz force as described above is necessary. However, its intensity must be sufficient to obtain a plating of the liquid alloy 1 £ against the front 10. This is why it is preferable to modulate the magnetic field according to a relatively low frequency f.
A l'aide de simulations prenant en compte différentes épaisseurs de coulée, les inventeurs ont établi un abaque, représenté sur la figure 4C, permettant de définir une plage de fonctionnement pour laquelle la force de Lorentz est considérée comme suffisamment plaquante, c'est-à-dire lorsque l'angle différentiel θ est supérieur ou égal à 4°. Cet abaque fait l'objet de la figure 4C. L'axe des abscisses et des ordonnées de l'abaque correspond respectivement à la vitesse de coulée V et à l'épaisseurT du lingot. L'épaisseur étant déterminée, l'abaque permet de définir la vitesse de coulée et la fréquence maximale permettant de se placer dans les conditions de mise en œuvre de l'invention. Sur cet abaque, on a matérialisé, par des croix, les conditions d'essais expérimentaux décrits par la suite, en lien avec le tableau 1.Using simulations taking into account different casting thicknesses, the inventors established an abacus, represented in FIG. 4C, making it possible to define an operating range for which the Lorentz force is considered to be sufficiently plating, that is to say ie when the differential angle θ is greater than or equal to 4 °. This abacus is the subject of FIG. 4C. The abscissa and ordinate axis of the abacus correspond respectively to the casting speed V and to the thickness T of the ingot. The thickness being determined, the abacus makes it possible to define the casting speed and the maximum frequency making it possible to place oneself in the conditions of implementation of the invention. On this chart, we have materialized, by crosses, the experimental test conditions described below, in connection with Table 1.
Cet abaque dépend du nombre et des caractéristiques des inducteurs, de leur positionnement par rapport à la lingotière, des dimensions de cette dernière et des paramètres opérationnels de l'installation, en particulier relatifs au du champ magnétique appliqué. L'homme du métier, connaissant les caractéristiques de l'installation, peut procéder à des simulations visant à obtenir l'orientation de la force de Lorentz moyenne F en différents points le long du front 10, selon l'axe transversal X. Il peut alors déterminer une plage de fréquence et une plage de vitesse de coulée pour lesquelles on obtient θ > 0°, ou avantageusement θ > 4°, de façon à mettre en œuvre l'invention et obtenir l'effet technique désiré, c'est-à-dire une limitation de la macroségrégation intermittente entre T/2 et T/4, et plus particulièrement entre T/2,3 et T/3,3.This chart depends on the number and characteristics of the inductors, their positioning relative to the mold, the dimensions of the latter and the operational parameters of the installation, in particular relating to the magnetic field applied. A person skilled in the art, knowing the characteristics of the installation, can carry out simulations aiming to obtain the orientation of the average Lorentz force F at different points along the front 10, along the transverse axis X. He can then determine a frequency range and a casting speed range for which we obtain θ> 0 °, or advantageously θ> 4 °, so as to implement the invention and obtain the desired technical effect, that is that is to say a limitation of the intermittent macro-aggregation between T / 2 and T / 4, and more particularly between T / 2.3 and T / 3.3.
Des essais expérimentaux ont été mis en œuvre, en utilisant des alliages de type 7010 et 7035, l'épaisseur T du lingot étant égale à 525 mm. Chaque coulée a été effectuée en utilisant une fréquence fixe. Entre les différentes coulées, on a fait varier la fréquence f entre 0,250 Hz et 0,850 Hz. Chaque coulée a été effectuée en mettant en œuvre une vitesse de coulée fixe. Entre les différentes coulées, la vitesse de coulée a été variée entre 35 mm/min et 55 mm/min.Experimental tests have been carried out, using alloys of type 7010 and 7035, the thickness T of the ingot being equal to 525 mm. Each pour was made using a fixed frequency. Between the different castings, the frequency f was varied between 0.250 Hz and 0.850 Hz. Each casting was carried out using a fixed casting speed. Between the different castings, the casting speed was varied between 35 mm / min and 55 mm / min.
Le tableau 1 synthétise les conditions expérimentales d'essais, dont cinq mettent en œuvre l'invention. Les essais 1 à 3 ont été effectués à partir d'un alliage 7010, tandis que les essais 4 à 10 6 ont été effectués à partir d'un alliage 7035. Les paramètres de chaque essai sont la fréquence f et la vitesse de coulée V. Au cours de chaque essai, on a fabriqué un lingot de format 1650 mm x 525 mm.Table 1 summarizes the experimental test conditions, five of which implement the invention. Tests 1 to 3 were carried out using an alloy 7010, while tests 4 to 10 6 were carried out using an alloy 7035. The parameters of each test are the frequency f and the casting speed V During each test, an ingot of format 1650 mm x 525 mm was produced.
Les essais Ref 7010 et Ref 7035 sont des essais de référence, réalisés sans brassage électromagnétique.The Ref 7010 and Ref 7035 tests are reference tests, carried out without electromagnetic stirring.
Tableau 1Table 1
Chacun de ces essais est représenté par une croix sur l'abaque de la figure 4C. On constate que les essais 1, 2, 3, 4 et 5 sont considérés comme mettant en œuvre l'invention si l'on se réfère à l'abaque représenté sur la figure 4C. Dans ces conditions, on obtient une force de Lorentz plaquante entre T/2 et T/4. L'essai 6 est en dehors de l'invention, car compte tenu de l'épaisseur du lingot et de la vitesse de coulée, l'abaque indique une fréquence maximale de 0.1 Hz, alors que la fréquence utilisée lors de cet essai s'élevait à 0.475 Hz.Each of these tests is represented by a cross on the abacus of FIG. 4C. It can be seen that tests 1, 2, 3, 4 and 5 are considered to implement the invention if one refers to the abacus shown in FIG. 4C. Under these conditions, a plating Lorentz force is obtained between T / 2 and T / 4. Test 6 is outside the invention, because given the thickness of the ingot and the casting speed, the abacus indicates a maximum frequency of 0.1 Hz, while the frequency used during this test is raised to 0.475 Hz.
Les lingots formés ont été caractérisés en analysant des profils horizontaux (selon l'axe TC) d'une radiographie réalisée à mi-largeur selon un plan vertical L/TC, ces profils étant étalonnés pour obtenir la distribution spatiale d'éléments d'alliage lourds de type Zn et/ou Cu. Pour l'alliage 7010, les éléments d'alliages considérés sont Zn et Cu. Pour l'alliage 7035, l'élément d'alliage considéré est Zn. Les termes L et TC, connus de l'homme du métier, correspondent à la dimension du lingot selon l'axe vertical et selon l'axe dit « travers court ». Une macroségrégation intermittente peut être caractérisée par un écart maximal en masse d'un élément d'alliage dans la zone la plus marquée par les macro-ségrégations intermittentes, c'est-à-dire entre T/2,3 ou T/3,3. Comme précédemment indiqué, T/n désigne une distance par rapport à un bord du lingot, selon un axe horizontal, T/2 correspondant au centre du lingot.The ingots formed were characterized by analyzing horizontal profiles (along the TC axis) of an X-ray taken at half-width along a vertical L / TC plane, these profiles being calibrated to obtain the spatial distribution of alloying elements. heavy Zn and / or Cu type. For alloy 7010, the alloying elements considered are Zn and Cu. For alloy 7035, the alloy element considered is Zn. The terms L and TC, known to those skilled in the art, correspond to the dimension of the ingot along the vertical axis and along the axis known as "short cross". An intermittent macro-segregation can be characterized by a maximum deviation in mass of an alloying element in the zone most marked by intermittent macro-segregation, that is to say between T / 2.3 or T / 3, 3. As previously indicated, T / n denotes a distance from an edge of the ingot, along a horizontal axis, T / 2 corresponding to the center of the ingot.
Pour quantifier la macro-ségrégation intermittente, les profils de concentration ont été traités comme illustré sur la figure 5A. Le profil obtenu avec une résolution de 0,1 mm est le profil brut référencé profil A, et représenté en pointillés sur la figure 5A. Un premier lissage est effectué, selon une moyenne glissante sur 2 mm, le profil lissé obtenu étant référencé profil B, représenté par un trait plein sur la figure 5A. Ce lissage permet d'atténuer l'effet de micro-ségrégations, qui correspondent à des fluctuations locales de concentrations.To quantify the intermittent macro-segregation, the concentration profiles were treated as illustrated in FIG. 5A. The profile obtained with a resolution of 0.1 mm is the raw profile referenced profile A, and shown in dotted lines in FIG. 5A. A first smoothing is carried out, according to a sliding average over 2 mm, the smoothed profile obtained being referenced profile B, represented by a solid line in FIG. 5A. This smoothing makes it possible to attenuate the effect of micro-segregations, which correspond to local fluctuations in concentrations.
Un deuxième lissage du profil brut est effectué, selon une moyenne glissante de 50 mm, pour s'affranchir des macro-ségrégations intermittentes, et obtenir un profil de ségrégation continue centrale, ou profil de base, référencé profil C. Ce profil est représenté en tirets sur la figure 5A. Le profil de base C est soustrait du profil lissé B pour obtenir un profil dit corrigé D, représentatif de la macro-ségrégation intermittente. Ce dernier est représenté sur la figure 5B. Comme on peut le voir sur la figure 5B, le profil corrigé D est principalement représentatif de la macroségrégation intermittente, et n'est pas ou peu affecté par la macro-ségrégation continue centrale et par les micro-ségrégations. La macro-ségrégation intermittente est caractérisée en déterminant un écart de concentration ACmeso = Cmax — Cmin. Cmax et Cmin désignent respectivement les concentrations maximales et minimales mesurées sur le profil corrigé. On considère qu'une valeur de &Cmeso inférieure à 75% d'une valeur de référence, obtenue sur un lingot coulé sans brassage, constitue un résultat satisfaisant, c'est-à-dire une réduction significative de la macro-ségrégation intermittente.A second smoothing of the raw profile is carried out, according to a sliding average of 50 mm, to overcome intermittent macro-segregation, and obtain a central continuous segregation profile, or basic profile, referenced profile C. This profile is represented by dashes in Figure 5A. The basic profile C is subtracted from the smoothed profile B to obtain a so-called corrected profile D, representative of the intermittent macro-segregation. The latter is shown in Figure 5B. As can be seen in FIG. 5B, the corrected profile D is mainly representative of the intermittent macro-segregation, and is not or little affected by the central continuous macro-segregation and by the micro-segregations. Intermittent macro-segregation is characterized by determining a concentration deviation AC meso = C max - C min . C max and C min respectively denote the maximum and minimum concentrations measured on the corrected profile. It is considered that a value of & C meso less than 75% of a reference value, obtained on a cast ingot without stirring, constitutes a satisfactory result, that is to say a significant reduction in intermittent macro-segregation.
L'écart de concentration kCmeso a été mesuré à W/4 et/ou à W/2 c'est-à-dire selon des plans perpendiculaires au plan médian, parallèle à l'axe transversal X et dont la coordonnée, selon l'axe longitudinal Y, est respectivement égale à W/4 et W/2.The concentration deviation kC meso was measured at W / 4 and / or at W / 2, that is to say along planes perpendicular to the median plane, parallel to the transverse axis X and whose coordinate, according to l longitudinal axis Y, is respectively equal to W / 4 and W / 2.
Le profil corrigé D a été normalisé par la concentration nominale en élément d'alliage considéré (Zn et Cu pour l'alliage 7010, Zn pour l'alliage 7035). Le profil ainsi normalisé a été analysé par transformée de Fourier, de façon à identifier la période spatiale caractérisant la macroségrégation intermittente. Lorsque la macroségrégation intermittente est importante, on observe généralement un ou plusieurs pic d'amplitude dans la plage 8 mm - 25 mm. On détermine un critère adimensionnel d'intensité spectrale ζ qui correspond à l'amplitude maximale des composantes de Fourier dans une plage de période spatiale comprise entre 8 et 25 mm. Les produits obtenus par le procédé selon l'invention ont de préférence un critère ζ inférieur à 0.01, de préférence inférieur à 0.007 et de manière préférée inférieur à 0.005. Le critère ζ a été mesuré à W/4 et/ou à W/2. Les figure 5C et 5D montrent respectivement un exemple d'une distribution de périodes spatiales comprises entre 0 et 30 mm pour les exemples 4 et 6, sur plusieurs profils. Sur ces figures, l'axe des ordonnées représente l'intensité spectrale, tandis que l'axe des abscisses représente la période spatiale, exprimée en mm.The corrected profile D was normalized by the nominal concentration of the alloying element considered (Zn and Cu for the alloy 7010, Zn for the alloy 7035). The profile thus normalized was analyzed by Fourier transform, so as to identify the spatial period characterizing the intermittent macro-aggregation. When the intermittent macro-aggregation is large, one or more amplitude peaks are generally observed in the range 8 mm - 25 mm. We determine an adimensional criterion of spectral intensity ζ which corresponds to the maximum amplitude of the Fourier components in a range of spatial period between 8 and 25 mm. The products obtained by the process according to the invention preferably have a criterion ζ less than 0.01, preferably less than 0.007 and preferably less than 0.005. The criterion ζ was measured at W / 4 and / or at W / 2. FIGS. 5C and 5D respectively show an example of a distribution of spatial periods between 0 and 30 mm for Examples 4 and 6, over several profiles. In these figures, the ordinate axis represents the spectral intensity, while the abscissa axis represents the spatial period, expressed in mm.
Sur les lingots coulés sans brassage, correspondant aux mesures de référence, le critère ζ est supérieur à 0.01, avec des valeurs typiques de 0.012 à W/4 ou 0.014 à W/2.On ingots cast without stirring, corresponding to the reference measurements, the criterion ζ is greater than 0.01, with typical values of 0.012 to W / 4 or 0.014 to W / 2.
Les essais 1, 2, et 3 ont été obtenus en utilisant un alliage 7010. La vitesse de coulée était égale à 40 mm/min pour les essais 1 et 2 et à 45 mm/min pour l'essai 3. La fréquence f était respectivement égale à 0,475 Hz, 0,850 Hz et 0,250 Hz. Sur chacun de ces essais, on a obtenu un écart de concentration kCmeso significativement inférieur aux mesures de références:Tests 1, 2, and 3 were obtained using an alloy 7010. The casting speed was 40 mm / min for tests 1 and 2 and 45 mm / min for test 3. The frequency f was respectively equal to 0.475 Hz, 0.850 Hz and 0.250 Hz. On each of these tests, a difference in concentration kC meso was obtained which was significantly lower than the reference measurements:
pour les essais 1 et 2, kCmeso à W/2 est respectivement de 0,44 et 0,50, la valeur de référence étant 0,71 ;for tests 1 and 2, kC meso at W / 2 is 0.44 and 0.50 respectively, the reference value being 0.71;
pour l'essai 3, kCmeso à W/4 est de 0,56 la valeur de référence étant 0,82.for test 3, kC meso at W / 4 is 0.56, the reference value being 0.82.
Sur chacun de ces essais, le critère d'intensité spectrale ζ dans la plage de période spatiale comprise entre 8 et 25 mm est systématiquement inférieur à 0,001.On each of these tests, the spectral intensity criterion ζ in the spatial period range between 8 and 25 mm is systematically less than 0.001.
Les essais 4, 5, et 6 ont été obtenus en utilisant un alliage 7035. La vitesse de coulée était égale à 35 mm/min pour les essais 4 et 5 et 55 mm/min pour l'essai 6. La fréquence f était respectivement égale à 0,475 Hz, 0,270 Hz et 0,475 Hz. Sur les essais 4 et 5, on a obtenu un écart de concentration kCmeso significativement inférieur aux mesures de références :Tests 4, 5, and 6 were obtained using an alloy 7035. The casting speed was 35 mm / min for tests 4 and 5 and 55 mm / min for test 6. The frequency f was respectively equal to 0.475 Hz, 0.270 Hz and 0.475 Hz. On tests 4 and 5, a difference in concentration kC meso was obtained which was significantly lower than the reference measurements:
pour les essais 4 et 5, ACmeso à W/4 est respectivement de 0,41 et 0,46, la valeur de référence étant 0,75 ;for tests 4 and 5, AC meso at W / 4 is 0.41 and 0.46 respectively, the reference value being 0.75;
pour l'essai 4, ACmeso à W/2 est de 0,32 la valeur de référence étant 0,59.for test 4, AC meso at W / 2 is 0.32, the reference value being 0.59.
Pour les essais 4 et 5, le critère d'intensité spectrale ζ dans la plage de période spatiale comprise 5 entre 8 et 25 mm est inférieur à 0,001.For tests 4 and 5, the spectral intensity criterion ζ in the spatial period range 5 between 8 and 25 mm is less than 0.001.
L'essai 6, se situant hors invention, ne permet pas d'obtenir une réduction des macroségrégations intermittentes. Les valeurs obtenues sont comparables aux valeurs de référence.Test 6, being outside the invention, does not make it possible to obtain a reduction in intermittent macro-aggregations. The values obtained are comparable to the reference values.
L'invention pourra être mise en œuvre pour la réalisation de lingots destinés à des composants pour lesquels les exigences en termes de qualité sont élevées, par exemple des composants liés à des applications dans le domaine aéronautique.The invention may be implemented for the production of ingots intended for components for which the quality requirements are high, for example components related to applications in the aeronautical field.
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| Title |
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| TAKAHIKO ICHIKI ET AL: "Cooling-Water circulation core for casting hollow ingots", FURUKAWA REVIEW NO 20, 31 December 2001 (2001-12-31), pages 95 - 100, XP055476137, Retrieved from the Internet <URL:https://www.furukawa.co.jp/review/fr020/fr20_17.pdf> [retrieved on 20180517] * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3717147A1 (en) | 2020-10-07 |
| WO2019102111A1 (en) | 2019-05-31 |
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| EP3717147B1 (en) | 2022-03-30 |
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