Article – Caractérisation expérimentale et numérique du prélèvement de l’alliage RZ5 en coulée Basse Pression

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Caractérisation expérimentale et numérique

du prélèvement de l’alliage RZ5 en coulée Basse Pression

SANITAS1, M. BEDEL1 et M. EL MANSORI1

1 MSMP Laboratory (EA-7350), Arts et Metiers ParisTech, 2 cours des Arts et Métiers, 13617 Aix en Provence, France

Résumé

Le zirconium est connu pour être un affinant efficace pour les alliages de magnésium, mais les règles d’affinage restent encore actuellement empiriques et définies uniquement pour la coulée gravité. Or en coulée Basse Pression (BP), le métal est prélevé au fond du creuset à l’aide d’un tube donc la concentration en zirconium doit être maitrisée dans tout le bain. En effet, la répartition du zirconium dans le creuset évolue au cours du temps du fait de plusieurs phénomènes tels que la sédimentation.

Dans cette étude, la composition locale de l’alliage RZ5 dans le creuset est caractérisée expérimentalement au cours du temps. Pour cela, une méthode de prélèvement a été développée. Les profils verticaux de composition obtenus par spectrométrie ont ainsi permis de quantifier les hétérogénéités chimiques dans le bain liquide au cours du temps. La composition chimique a également pu être comparée à la microstructure finale observée. De plus, une étude numérique de l’écoulement du métal dans le creuset au cours d’une coulée BP a permis de relier la composition du métal prélevé au temps d’attente avant coulée et à la position du tube dans le creuset. De nouvelles règles de coulée adaptées à la BP ont ainsi pu être mises en évidence.

Mots clés: Magnésium, coulée Basse Pression, Composition du bain

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