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1. (WO1991008849) CONTROLLED CASTING OF HYPEREUTECTIC Al-Si HYPERETUTECTIC ALLOYS
Latest bibliographic data on file with the International Bureau

Pub. No.: WO/1991/008849 International Application No.: PCT/AU1990/000588
Publication Date: 27.06.1991 International Filing Date: 11.12.1990
Chapter 2 Demand Filed: 14.05.1991
IPC:
B22D 18/04 (2006.01) ,B22D 21/00 (2006.01) ,B22D 27/04 (2006.01)
B PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
22
CASTING; POWDER METALLURGY
D
CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
18
Pressure casting; Vacuum casting
04
Low pressure casting, i.e. making use of pressures up to a few bars to fill the mould
B PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
22
CASTING; POWDER METALLURGY
D
CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
21
Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
B PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
22
CASTING; POWDER METALLURGY
D
CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
27
Treating the metal in the mould while it is molten or ductile
04
Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
Applicants:
COMALCO LIMITED [AU/AU]; 55 Collins Street Melbourne, VIC 3000, AU (AllExceptUS)
ROGERS, Kevin, Philip [GB/AU]; AU (UsOnly)
HEATHCOCK, Christopher, John [AU/AU]; AU (UsOnly)
Inventors:
ROGERS, Kevin, Philip; AU
HEATHCOCK, Christopher, John; AU
Agent:
PHILLIPS ORMONDE & FITZPATRICK; 367 Collins Street Melbourne, VIC 3000, AU
Priority Data:
PJ 782111.12.1989AU
PJ 782211.12.1989AU
Title (EN) CONTROLLED CASTING OF HYPEREUTECTIC Al-Si HYPERETUTECTIC ALLOYS
(FR) PROCEDE DE COULAGE D'ALLIAGES HYPEREUTECTIQUES D'ALUMINIUM ET DE SILICIUM
Abstract:
(EN) Al base-Si hypereutectic alloys can exhibit problems of variable and unwanted microstructure throughout the section of the article being cast. This problem is overcome by controlled cooling of the mould in critical areas, to remove or prevent excessive accumulation of heat energy and avoid the formation of intense convection currents in still molten alloy. Consequently, the necessary coupled growth of the Al-Si eutectic is promoted and the resultant microstructure is substantially free of primary Si. The 3HA and modified 3HA alloys of the applicant are considered on the basis of their wear resistance and improved machineability for automotive applications, such as engine blocks and cylinder heads. A first feature of the controlled cooling procedure is supply of coolant to regions in the mould, above and extending from the gate, such that solidification progresses uniformly from the remote regions of the mould spaces towards the gate to give a substantially uniform microstructure throughout the casting. Various coolants may be used, so that temperature in the vicinity of the gate is 50 - 75°C above those at the extremities. A second feature of the controlled cooling procedure consists of supplying melt to the mould cavity through a plurality of gates, spaced relative to one another in the critical control region of the mould. The result of using such a plurality of gates, is that the energy accumulated is more widely distributed in a plurality of critical control regions and gate regions and temperature differentials between these.
(FR) Lors du moulage par coulage d'articles en alliages hypereutectiques de base aluminium et de silicium, il y a le risque qu'une microstructure variable indésirée apparaisse sur toute la section de l'article ainsi moulé. On élimine ce problème grâce à un processus de refroidissement régulé des régions critiques du moule, afin d'empêcher ou de prévenir l'accumulation excessive d'énergie thermique et afin d'éviter la formation de courants de convexion intenses dans l'alliage encore en fusion. Il en résulte que la croissance couplée requise de l'eutexie Al-Si est favorisée et la microstructure résultante se retrouve sensiblement exempte de Si primaire. Les alliages 3HA et 3HA modifiés proposés par le déposant de la présente invention sont considérés du point de vue de leur résistance à l'usure et de leur aptitude améliorée à l'usinage pour des applications dans le domaine de parties d'automobiles, telles que blocs moteurs et culasses de cylindres. Le processus de refroidissement régulé se caractérise d'abord par l'acheminement d'un réfrigérant dans les zones du moule qui s'étendent au-dessus de l'entrée et vers le haut à partir de celle-ci, de sorte que la solidification progresse uniformément à partir des zones éloignées des espaces libres du moule en direction de l'entrée, de façon à produire une microstructure sensiblement uniforme durant tout le processus de coulage. Divers réfrigérants peuvent être utilisés, pour que la température à proximité de l'entrée soit de 50 à 75 °C supérieure aux températures rayants aux extrémités. Le processus de refroidissement régulé se caractérise ensuite par l'acheminement du bain du fusion dans la cavité du moule à travers une pluralité d'entrées, espacées entre elles, jusque dans la zone de régulation critique du moule. L'utilisation de plusieurs de ses entrées a pour conséquence une répartition plus large de l'énergie accumulée dans plusieurs zones de régulation critiques, de manière à atteindre les températures requises pour les régions éloignées et pour les régions des entrées et les différences de températures requises entre ces régions.
Designated States: AU, CA, JP, KR, SU, US
European Patent Office (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IT, LU, NL, SE)
Publication Language: English (EN)
Filing Language: English (EN)
Also published as:
EP0505443US5316070JPH05505343CA2071503AU1991069692