Propriétés liées à la mise en œuvre
Fontes à graphite sphéroïdal - Propriétés de mise en œuvre

1.1 Aptitude à l’usinage. Facteurs métallurgiques de l’usinabilité

La relative facilité d’usinage des fontes, qui constitue l’un de leurs principaux avantages, est due à la présence de graphite. La forme et la quantité du graphite conditionnent la qualité de surface ; la nature de la matrice détermine les conditions de coupe (durée d’outil, vitesse, avance).

La mesure de la dureté Brinell constitue un indice d’usinabilité puisqu’elle dépend, en premier lieu, de la structure. Toutefois, la dureté ne peut pas, à elle seule, être un critère suffisant de l’usinabilité car celle-ci est plus affectée par la présence de constituants durs (par exemple, traces de carbures libres qui ont un effet très néfaste sur la durée de l’outil) que par la variation de dureté consécutive à ces modifications de la microstructure.

Un essai d’usinabilité, qui fait l’objet d’une norme (NF A 03-604) (), fondé sur la mesure du diamètre critique (D_0,20 ) correspondant à un recul du bec de l’outil de 0,2 mm qui s’est produit par usure lors du dressage d’un échantillon, permet, par une mesure rapide et simple, de comparer l’usinabilité de différentes fontes (figure 1) [40].

La structure des fontes à graphite sphéroïdal comprend, en proportion variable selon la nuance, les constituants suivants :

• la ferrite, constituant doux de faible dureté, qui s’usine facilement (le silicium en solution dans la ferrite exerce un effet durcissant modéré pour les teneurs courantes (2 à 3 %) rencontrées dans les fontes à graphite sphéroïdal) ;

• la perlite, constituée de lamelles de ferrite (constituant doux) et de lamelles de carbure de fer (cémentite dure), qui s’usinera d’autant plus difficilement que la structure de la perlite sera fine.

Lorsqu’ils se trouvent à l’état de lamelles minces dans la perlite, les carbures de fer sont faciles à couper. Lorsqu’ils sont anormalement présents sous forme de carbures libres, ils réduisent très notablement la durée de vie des outils.

Les fontes à graphite sphéroïdal peuvent s’obtenir par traitement thermique ou, d’une manière plus économique, directement à l’état brut de coulée. Des essais effectués à la Régie...