I. Qu'est-ce que le plissement ?

Le plissement est un défaut de surface particulier des pièces moulées. Il se manifeste par des marques irrégulières, à gros grains ou striées, sur la surface de la pièce, généralement accompagnées de profondes rainures réticulées. Ce défaut apparaît fréquemment sur les faces supérieures et verticales des pièces moulées en acier allié à paroi mince contenant des éléments facilement oxydables tels que le chrome, le silicium et le manganèse, sur les faces supérieures des pièces moulées en fonte ductile à paroi épaisse, sur les parois internes des tubes en fonte ductile coulés par centrifugation, et sur les faces supérieures des pièces moulées en alliage de magnésium présentant des variations de section importantes.

II. Comment identifier les rides

L'identification sur site repose sur l'inspection visuelle, et ce défaut se distingue aisément des autres défauts de surface. Le plissement avec des sillons profonds est caractéristique des pièces moulées en fonte ductile et en alliage de magnésium. Il se différencie du plissement ordinaire selon le type d'alliage.

III. Mécanisme de formation des rides

1. Les composés (oxydes, sulfures, silicates, etc.) formés lors du traitement au magnésium de la fonte ductile au magnésium se dispersent dans le métal en fusion sous forme de films minces. Ils flottent lentement dans la poche de coulée, pénètrent dans le moule avec le métal en fusion lors de la coulée et remontent à la surface de la pièce moulée. Dans le cas de la coulée centrifuge, ils s'accumulent sur la paroi interne des pièces.

2. L'alliage de magnésium est très sensible à l'oxydation. Sans protection efficace lors de la fusion et de la coulée, une épaisse couche d'oxyde se forme à la surface du métal en fusion et s'écoule dans la cavité du moule avec le métal. Lorsque le canal d'écoulement se rétrécit à l'intérieur du moule, les films d'oxyde s'accumulent sur la surface supérieure de la pièce coulée et forment des rides.

3. Les éléments facilement oxydables présents dans l'acier allié subissent une oxydation lors de la coulée et du remplissage du moule.

4. Le plissement général est causé par la viscosité élevée du métal en fusion, une température de coulée basse, une vitesse de coulée excessivement lente, l'oxydation du métal pendant la coulée, le gaz généré par la réaction entre le métal en fusion et la paroi du moule, et une température de moule excessivement basse des moules métalliques.

IV. Prévention efficace des rides

1. Utiliser des matières premières de haute qualité pour la fusion de la fonte ductile, réduire la teneur en soufre, en gaz et en inclusions dans le fer en fusion. Réduire l'ajout de magnésium tout en assurant la sphéroïdisation. Ajuster la teneur en carbone et l'équivalent carbone du fer en fusion, augmenter la température de sphéroïdisation et renforcer le traitement d'inoculation pour réduire la viscosité et améliorer la fluidité du fer en fusion. Utiliser des poches de coulée à bonne rétention des scories. Laisser le fer en fusion reposer suffisamment longtemps dans la poche avant la coulée pour permettre aux scories et aux inclusions de remonter complètement à la surface.

2. Fondre et couler l'alliage de magnésium sous atmosphère protectrice afin d'éviter l'oxydation du métal en fusion. La position de coulée et le système d'alimentation doivent être conçus pour assurer un remplissage rapide et régulier de la cavité du moule et raccourcir le trajet de remplissage. Le moulage par aspiration sous vide peut être utilisé.

3. Couler de l'acier allié contenant des éléments facilement oxydables sous atmosphère réductrice ou neutre.

4. Ajuster la composition de l'alliage pour améliorer la fluidité, augmenter la température et la vitesse de coulée afin d'éviter l'oxydation du métal. Optimiser la composition du sable et du revêtement pour prévenir les réactions chimiques entre la paroi du moule et le métal en fusion. Maintenir le métal en fusion suffisamment longtemps dans la poche et renforcer la rétention du laitier. Augmenter la température des moules métalliques pour le moulage en moule.

5. Installer des filtres et des pièges à scories dans le système d'alimentation pour intercepter les scories et les films d'oxyde.

Les défauts de plissement sont principalement dus à l'accumulation de films d'oxyde et de scories, ainsi qu'à une fluidité insuffisante du métal en fusion. Les mécanismes de formation de ces plis varient selon les matériaux utilisés pour les pièces moulées. Le contrôle des matières premières, la protection du bain de fusion, l'optimisation du système d'alimentation et l'ajustement des paramètres de procédé permettent de réduire efficacement les défauts de plissement et de stabiliser la qualité de surface des pièces moulées.