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Présentation
Auteur(s)
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Jean CHARBONNIER : Ingénieur du Conservatoire National des Arts et Métiers - Chef du groupe Fonderie de Moulage du Centre de Recherches de Voreppe
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Lire l’articleINTRODUCTION
Comme tous les métaux, les alliages d’aluminium à l’état liquide sont susceptibles de dissoudre des gaz. Cependant, le seul qui se dissout en quantité notable est l’hydrogène. Les autres sont soit très peu solubles, soit réagissent avec l’aluminium pour former des composés stables comme les oxydes. Autrement dit, seul l’hydrogène est responsable des problèmes de gazage observés parfois dans les pièces de fonderie. Ce phénomène occasionne des défauts qui nuisent aux caractéristiques mécaniques des pièces.
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Mécanismes d’absorption de l’hydrogène par le bain2. Origine du gazage. Sources d’hydrogène
Dans le paragraphe précédent, nous avons vu qu’il y avait un équilibre entre la teneur en hydrogène du bain et la pression partielle d’hydrogène dans l’atmosphère. Celle-ci étant de l’ordre de 5 × 10–2 Pa, l’application de l’équation [3] de Ransley et Neufeld conduit à des valeurs pour la solubilité de l’hydrogène à 750 oC de l’ordre de 9 × 10– 4 Ncm3/100 g. Ces valeurs sont beaucoup plus faibles que celles qui sont effectivement rencontrées en pratique. Il faut donc rechercher ailleurs l’origine du gazage de l’aluminium liquide. Ce phénomène trouve en fait son origine dans la réaction entre l’aluminium liquide et les produits hydrogénés avec lesquels il est mis en contact. Ceux-ci sont principalement l’eau et les hydrocarbures.
Les principales sources sont :
-
la charge elle-même ;
-
les outils de fusion ;
-
les flux de traitement ;
-
l’atmosphère ;
-
les gaz de combustion ;
-
les réfractaires.
Elles seront explicitées davantage dans le paragraphe 6 traitant des précautions à prendre pour limiter le gazage.
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Origine du gazage. Sources d’hydrogène
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - RANSLEY (C.E.), NEUFELD (H.) - The solubility of hydrogen in liquid aluminium. - J. Inst. of Met, vol. 74, p. 559-620 (1947-1948).
-
(2) - SIGWORTH (G.K.) - Scientific basis for degassing aluminum. - AFS Trans. 81, p. 73‐78 (1987).
-
(3) - PAINCHAUD (F.), MARTIN (J.-P.) - The new ALSCAN analyser : easy to use, on line, measurement of hydrogen in liquid aluminum alloys. - Proceedings of 2nd International Conference on molten aluminum processing, Orlando, p. 20.1-20.18, nov. 1989.
-
(4) - DOUTRE (D.), DEWING (E.) - * - Internal report. Alcan International Ltd, Kingston Reasearch and Development center (1989).
-
(5) - HESS (P.D.) - An empirical equation for calculating the solubility of hydrogen in molten aluminum alloys. - Light Metals, 2, p. 591‐596 (1974).
-
(6) - KATO (S.), IMAI (M.) - The determination of hydrogen content...
ANNEXES
Adamel Lhomargy (Hyvac®)
AGA (SFG- Argon)
Alcoa (Télégas®)
Bomen inc. (Alscan®)
FMA-Feinmechanik-Electroni (Aluschmeltztester®)
Servimetal LTD (Alpur®)
Servimetal (appareil de dégazage sous vide)
Stahl MFG
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