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Auteur(s)
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Pierre CUENIN : Ingénieur Arts et Métiers - Ancien directeur Méthodes centrales fonderie-modelage Renault - Ancien président-directeur général de la société Bretonne de fonderie et de mécanique (SBFM) - Ancien administrateur délégué Fonderie du Poitou (FdP)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Nous examinerons dans cet article les caractéristiques essentielles des techniques, procédés et matériels mis en œuvre dans la métallurgie des alliages de fonderie en renvoyant pour plus de détails aux articles spécialisés du traité.
La production de métal liquide est avec le moulage une des opérations clefs du processus industriel de la fonderie.
En effet, le métal conférera à la pièce toutes ses propriétés physiques (masse, stabilité dimensionnelle…), mécaniques (résistance, élasticité, usinabilité) et chimiques (corrosion…).
La qualité des pièces produites dépendra en grande partie de la qualité des alliages élaborés, elle‐même liée à celle du lit de fusion (ferrailles, fonte, métaux neufs, retours, ferro-alliages, flux, etc.) et aux conditions d’élaboration.
Cela justifie tous les contrôles et toute la rigueur qu’il faut appliquer à cette partie fondamentale de la technique de fonderie. On aura présent à l’esprit que le coût d’un rebut pour une cause métallurgique est grevé également des frais de moulage et de parachèvement.
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3. Réfractaires et isolants
3.1 Réfractaires
Utilisés pour le revêtement et le garnissage des fours de toutes natures, des poches, etc., les réfractaires doivent pouvoir être :
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résistants aux température mises en jeu (jusqu’à 1 900 oC) ;
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le moins réactif possible vis‐à‐vis du métal et des laitiers ;
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très isolants pour limiter efficacement les pertes thermiques ;
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capables de supporter le déversement des charges métalliques ;
-
faciles à mettre en œuvre et à entretenir ;
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économiques d’emploi (durée de vie, facilité de réparation) ;
-
faciles à démolir rapidement au moment de la réfection totale du revêtement du four ou des poches.
Toutes ces conditions sont souvent contradictoires. C’est pourquoi il existe une très grande variété de réfractaires qu’il faut soigneusement sélectionner pour l’emploi envisagé.
Initialement produits sous forme de briques ou de blocs, stabilisés par cuisson, les réfractaires sont de plus en plus livrés à l’état non façonnés, soit :
-
à l’état pulvérulent ;
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prêts à l’emploi, classés en trois grandes familles : pisés, bétons, mélanges plastiques ;
-
et sous forme de pièces spéciales exécutées à la demande (blocs de magnésie, etc.).
Les réfractaires non façonnés sont crus. Ils cuisent sur place après la pose (opération appelée frittage) dès la première montée en température du garnissage.
Les revêtements non façonnés sont réalisés sans joints, facteurs d’usure non négligeable pour les briques, par écaillage notamment. Ils sont plus précis et plus économiques, leur mise en œuvre étant en général plus facile, par damage, vibration, ou projection pneumatique ou mécanique. Ce sont également des produits très bien adaptés aux réparations à chaud ou à froid.
Les principaux matériaux employés pour la confection des pisés et des bétons sont des granulats réfractaires fins, tous à base de silice, alumine, chamotte, magnésie, chromite, graphite, etc., des liants qui peuvent être de nature hydraulique, céramique,...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - MAGERIE (J.C.) - Élaboration des fontes (hormis les fontes malléables) - M760, traité Matériaux métalliques, oct. 1995.
-
(2) - CHÉRIÈRE (J.) - Élaboration des fontes malléables. - M770, traité Matériaux métalliques, janv. 1994.
-
(3) - DETREZ (P.) - Moulage et fonderie de l’acier. - M780, traité Matériaux métalliques, oct. 1989.
-
(4) - ARNAUD (D.) - Fonderie et moulage des alliages de cuivre. - M800, traité Matériaux métalliques, janv. 1989.
-
(5) - PORTALIER (R.) - Fonderie et moulage des alliages d’aluminium. - M810, traité Matériaux métalliques, juil. 1990.
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(6) - LAGRÉNÉ (G.) - Fonderie et moulage des alliages de magnésium. - M820, traité Matériaux...
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