12 • Le fer et ses alliages
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12.7 Aspects industriels
– fontes à graphite sphéroïdal dites fontes grises à graphite sphéroïdal (non
alliées);
– fontes malléables à cœur noir (non alliées);
– fontes blanches non alliées ou alliées;
– mais aussi d’autres fontes.
■ Les fontes à graphite lamellaire dites fontes grises ordinaires
(non alliées)
Dans ces fontes le graphite est lamellaire et la matrice ferritique ou perlitique ou ferrito-perlitique (en présence de phosphore on constate l’existence d’un eutectique phosphoreux). Leur composition chimique ne fait
pas l’objet d’une définition imposée; elle peut varier dans les limites suivantes en fonction des propriétés visées (et des conditions de coulée) :
– carbone : de 2,9 à 3,9 %;
– silicium : de 1,5 à 3 % (cet élément stabilise la ferrite);
– manganèse : de 0,3 à 1,2 %;
– phosphore : de 0,1 à 1,2 % (cet élément participe au durcissement).
Les lamelles de graphite constituent des défauts qui perturbent la déformation plastique et affectent la ductilité. Sur pièces moulées, la résistance
minimale à la traction de ces fontes peut varier de 80 à 315 N/mm
2 selon
la composition et les conditions de solidification et de refroidissement;
l’allongement à rupture est faible et souvent inférieur à 1 %. La résistance au choc est faible, les lamelles constituant des amorces de rupture;
on ne peut pas faire d’essai de résilience (on peut réaliser un essai conventionnel sur éprouvette cylindrique). La masse volumique de ces fontes
est de l’ordre de 7,2 kg/dm
3 et leur module d’élasticité peut varier de
78 000 à 143 000 N/mm
2
. Généralement ces propriétés sont obtenues à
l’état brut de coulée mais s’il est nécessaire de modifier l’état structural
on peut réaliser un recuit qui provoquera soit la décomposition des carbures excédentaires en graphite (recuit de graphitisation vers 850/950 °C)
soit la décomposition de la perlite excédentaire en ferrite et graphite
(recuit de coalescence – au-dessous de Ac 1 – ou recuit de ferritisation –
austénitisation et refroidissement lent). Ces fontes sont décrites par la
norme NF EN 1561 qui propose six nuances désignées comme suit :
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12.7 Aspects industriels
– fontes à graphite sphéroïdal dites fontes grises à graphite sphéroïdal (non
alliées);
– fontes malléables à cœur noir (non alliées);
– fontes blanches non alliées ou alliées;
– mais aussi d’autres fontes.
■ Les fontes à graphite lamellaire dites fontes grises ordinaires
(non alliées)
Dans ces fontes le graphite est lamellaire et la matrice ferritique ou perlitique ou ferrito-perlitique (en présence de phosphore on constate l’existence d’un eutectique phosphoreux). Leur composition chimique ne fait
pas l’objet d’une définition imposée; elle peut varier dans les limites suivantes en fonction des propriétés visées (et des conditions de coulée) :
– carbone : de 2,9 à 3,9 %;
– silicium : de 1,5 à 3 % (cet élément stabilise la ferrite);
– manganèse : de 0,3 à 1,2 %;
– phosphore : de 0,1 à 1,2 % (cet élément participe au durcissement).
Les lamelles de graphite constituent des défauts qui perturbent la déformation plastique et affectent la ductilité. Sur pièces moulées, la résistance
minimale à la traction de ces fontes peut varier de 80 à 315 N/mm
2 selon
la composition et les conditions de solidification et de refroidissement;
l’allongement à rupture est faible et souvent inférieur à 1 %. La résistance au choc est faible, les lamelles constituant des amorces de rupture;
on ne peut pas faire d’essai de résilience (on peut réaliser un essai conventionnel sur éprouvette cylindrique). La masse volumique de ces fontes
est de l’ordre de 7,2 kg/dm
3 et leur module d’élasticité peut varier de
78 000 à 143 000 N/mm
2
. Généralement ces propriétés sont obtenues à
l’état brut de coulée mais s’il est nécessaire de modifier l’état structural
on peut réaliser un recuit qui provoquera soit la décomposition des carbures excédentaires en graphite (recuit de graphitisation vers 850/950 °C)
soit la décomposition de la perlite excédentaire en ferrite et graphite
(recuit de coalescence – au-dessous de Ac 1 – ou recuit de ferritisation –
austénitisation et refroidissement lent). Ces fontes sont décrites par la
norme NF EN 1561 qui propose six nuances désignées comme suit :