Résultats des essais de coulabilité en moule de plâtre
Tableau 1 : résultats des essais de coulabilité en moule de plâtre (cuivre, cuivre au plomb, bronze, bronze au plomb). TC : temp. de coulée, Tliq : liquidus, ΔT : surchauffe. Les longueurs des tiges ont été mesurées sur les radiographies des moules. Les coulées dans les moules n°6, n°3 et n°1 se sont effectuées avec un jeter de métal plus franc que pour les autres coulées (arrivée de métal très brutale). Les résultats obtenus dans les moules n°6 et n°1 étant en décalage total avec le reste, nous n’en avons pas tenu compte dans l’exploitation des résultats.
La coulabilité a été évaluée en mesurant la distance que le métal a parcourue dans le moule. Pour cela, il suffit normalement de mesurer la longueur des tiges. Cependant, étant donné la très grande fragilité de certaines tiges (diamètres de 1 et 2 mm), le démoulage des 21 « araignées » aurait été extrêmement difficile et aurait demandé un temps considérable. Plutôt que de démouler pour mesurer la coulabilité, nous avons transporté les moules au C2RMF pour les faire radiographier (Figure 4, F). Les mesures ont été effectuées sur les radiographies en vue de dessus (Figure 5 et Figure 6). Afin de compenser les déformations géométriques de la radiographie (vue en projection), il a fallu opérer la correction suivante :
L'intégralité des mesures de longueur de tige, ainsi que les conditions de chaque coulée sont reportées dans le Tableau 1. A partir de ces résultats, nous pouvons donner une représentation graphique de la coulabilité en moule de plâtre pour chaque type d’alliage cuivreux (Figure 7 et Figure 8).
Comme espéré, les résultats en moule de plâtre sont radicalement différents de ceux obtenus en moule métallique. Les fameuses règles de coulabilité édictées par la métallurgie moderne ne sont plus du tout observées. Le fait de ralentir la solidification du métal a totalement modifié la coulabilité des différents alliages cuivreux fortement alliés !
Les tiges de 6 mm de diamètre sont les seules à avoir été intégralement coulées, quelles que soient les conditions de coulée et la composition de l’alliage. Pour les diamètres allant de 1 à 4 mm, on constate que la relation qui lie surchauffe et coulabilité est globalement respectée, même si la présence de points aberrants, plus nombreux qu’en moule métallique, perturbe quelque peu la lecture des diagrammes. Il n’en reste pas moins que des tendances se dégagent très nettement, que nous allons maintenant décrire alliage par alliage
Figure 7 : coulabilité en moule de plâtre pour des tiges de 6, 4 et 3 mm, résultats présentés par type d’alliage cuivreux.
Figure 8 : coulabilité en moule de plâtre pour des tiges de 3, 2 et 1 mm, résultats présentés par type d’alliage cuivreux