Défauts - Cristaux pré-solidifiés dans le conteneur

Les cristaux pré-solidifiés se présentent comme de très grosses dendrites isolées dans une structure de fines dendrites. Ces cristaux se sont formés dans le conteneur au contact des parois froides ou de la face piston. Lorsque ces dendrites sont en amas, il peut y avoir une interface (ligne de discontinuité) entre la zone conventionnelle de pièce et la zone de cristaux pré-solidifiés.

Défaut ESC
Les anglo-saxons les appellent ESC (pour Externally solidified Crystals) ou quelquefois ESP ("Externally solidified particules"). Ce sont des particules de métal déjà solidifiés avant d'entrer dans l'empreinte. Dans de nombreux cas, ces gros cristaux sont formés dans le conteneur contre les parois et la face froide du piston. Nous proposons de traduire les défauts ESC par "cristaux pré-solidifiés" pour indiquer que ce sont des cristaux et qu'ils ont été formés (et pré-solidifiés) avant leur injection dans l'empreinte.


Cristaux pré-solidifiés (en blanc)

Ces cristaux pré-solidifiés apparaisent en blanc sur une photo micrographique (sur coupe de pièces). Ils touchent essentiellement les pièces réalisées par la technologie de la chambre froide (aluminium et magnésium). La chambre chaude ne semble pas concernée.


Zone de défauts dans le canal de coulée (gauche) et dans la pièce (droite)


Localisation des défauts et quantification

Le diamètre des cristaux pré-solidifiés a été mesuré à 69 µm alors que les cristaux des dendrites environnantes étaient de l'ordre de 8 à 10 µm.
Dans certains cas, lorsque un amas important de cristaux a été injecté, il peut apparaître une ligne de jonction non ou mal ressoudée (discontinuité) entre la zone saine et les zones pré-solidifiés.
Il a été remarqué que ces pré-solidifiactions lorsqu'elles sont présentes touchent tout particulièrement les canaux de coulée avant les attaques qui concentrent, semble t'il, les pré-solidifications.


Interface très importante (canal de coulée)


Interface entre zine saine et zone d'amas pré-solidifié (2 grosssissement différents)

Impact sur la pièce
Ces cristaux, en faible nombres, ne sont pas forcément gênants en eux même mais ils traduisent un refroidisement trop rapide de l'alliage dans le conteneur. En grande quantité, les amas de cristaux pré-solidifiés peuvent crééer des défauts de type reprise par mauvaise refusion entre 2 zones (saines et pré-solidifiée).


Gros amas de métal pré-solidifié (structure de dendrite plus grossière)

Source : 21st Int. Die casting congress and exposition (2001)
              Papier "Microstructural features in aluminium alloy die castings", Nao Tsumagari and ali

---

Janvier 2009