Bibliographie & annexes
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Auteur(s)
-
Simone PARENT-SIMONIN : Directeur des recherches et développements industriels au Centre technique des industries de la fonderie
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Lire l’articleINTRODUCTION
Comparées aux autres matériaux métalliques, les fontes offrent aux utilisateurs un large choix de caractéristiques pour un prix intéressant, compte tenu des matières premières employées et de la facilité d'élaboration. Toutefois, certaines catégories de fonte intègrent le traitement thermique dans le cycle de fabrication, tandis que d'autres voient leur domaine d'emploi sensiblement élargi grâce à des traitements thermiques appropriés.
Les fontes malléables à matrice ferritique ou à matrice perlitique appartiennent à ce premier groupe, ainsi que les fontes grises coulées en coquille. De même, les fontes alliées à structure graphitique ou à structure carburigène nécessitent le plus souvent un traitement thermique spécifique pour obtenir une matrice déterminée.
À propos de structure graphitique ou carburigène, il est bon de rappeler que la différence fondamentale entre aciers et fontes réside dans la possibilité, pour les fontes, de présenter le carbone eutectique soit sous forme de carbures plus ou moins complexes (état métastable), soit sous la forme du graphite (état stable).
Par un recuit spécial, on peut passer de la structure carburigène à la forme graphitique : c'est le but du traitement de malléabilisation ou de graphitisation.
En revanche, en aucun cas, le traitement thermique ne modifie sensiblement la forme du graphite préexistant ; il est donc inutile de recourir à un traitement thermique pour modifier ou améliorer la forme du graphite obtenue à la solidification.
Pour les fontes non alliées ou faiblement alliées, le traitement thermique permet :
-
la réduction des contraintes internes ;
-
l'accroissement de l'usinabilité ;
-
l'obtention d'une bonne ténacité ;
-
l'augmentation des caractéristiques mécaniques ;
-
l'augmentation de la résistance à l'usure.
Le choix des traitements thermiques pour répondre à chacun de ces objectifs fait l'objet de cet article, après quelques rappels sur les fontes.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de déc. 1999 par Simone PARENT-SIMONIN
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Rappels préliminaires
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4. Risques. Précautions. Remèdes
Lors d'un traitement thermique, certaines précautions doivent être prises pour éviter le rebut des pièces ; certaines sont plus spécifiques à un traitement donné ; d'autres relèvent du strict respect du cycle thermique défini.
4.1 Précautions spécifiques à chaque traitement
Elles sont regroupées dans le tableau 3 et concernent les risques de formation des tapures, de déformations et de fragilité thermique.
Les tapures sont liées, soit à des problèmes de géométrie de la pièce, soit à des problèmes métallurgiques. Si les premiers sont indépendants du traitement thermique, les seconds peuvent en découler (excès de contraintes internes, cohabitation de différentes structures notamment aciculaires).
L'origine des déformations est due à de fortes contraintes résiduelles développées à la coulée puis relaxées pendant les phases de chauffage et de refroidissement ou bien encore lors d'un main-tien de durée insuffisante à haute température.
Quant à la fragilité thermique, elle concerne la fonte à graphite sphéroïdal à matrice ferritique dont le régime thermique se trouve modifié dans l'intervalle de température allant de 550 à 350 °C ; cette fragilité se traduit par une baisse de la résistance aux chocs et une propagation de rupture aux joints des grains de ferrite .
HAUT DE PAGE4.2 Précautions liées au respect des consignes descriptives du traitement
Elles sont valables pour les fontes et pour les aciers et peuvent se résumer ainsi :
-
préchauffer les pièces le plus lentement possible ou par étapes ;
-
respecter des temps d'austénitisation suffisants ;
-
surveiller la température de trempe ;
-
effectuer...
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Risques. Précautions. Remèdes
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MARGERIE (J.-C.) - Traitements thermiques des fontes - [M 1 145] Techniques de l'Ingénieur base documentaire Archives matériaux, p. 1 à 22 (1994).
-
(2) - RENDER (J.E.) - Critical Temperature Heat Treatment of Cast Irons. - Foundry, p. 65 à 67 (juin 1965).
-
(3) - ELLIS (J.F.), DONOHO (C.K.) - Pratical Annealing Cycles for Ferritizing Ductile Iron - Foundry, vol. 93, p. 73 à 79 (déc. 1965).
-
(4) - CHARBONNIER (J.), MARGERIE (J.C.) - Fragilisation et défragilisation des fontes ferritiques. - Fonderie n° 296, p. 407 à 412 (déc. 1970).
-
(5) - LAPLANCHE (H.) - Les fontes et leurs traitements thermiques métallurgique structurale. - PYC Éditions Desforges, 622 p. en deux tomes (1975 et 1976).
-
(6) - SAVAGE (R.E.) - Heat...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Traitements thermiques des fontes
-
Élaboration des fontes (hormis les fontes malléables)
NORMES
-
Fonderie – Fonte à graphite lamellaire (indice de classement : A32-101) - NF EN 1561 - 10-1997
-
Fonderie – Fonte malléable (indice de classement : A32-701) - NF EN 1562 - 10-1997
-
Fonderie – Fonte malléable (indice de classement : A32-701/A1) - NF EN 1562/A1 - 9-2006
-
Fonderie – Fonte à graphite sphéroïdal (2e tirage, mars 1998) (indice de classement : A32-201) - NF EN 1563 - 10-1997
-
Fonderie – Fonte à graphite sphéroïdal (indice de classement : A32-201/A1) - NF EN 1563/A1 - 4-2003
-
Fonderie – Fonte à graphite sphéroïdal (indice de classement : A32-201/A2) - NF EN 1563/A2 - 12-2005
-
Fonderie – Fonte bainitique (indice de classement : A32-202) - NF EN 1564 - 10-1997
-
Fonderie...
ANNEXES
http://www.sudoc.abes.fr
ADRIEN (J.). – Optimisation des cycles thermiques appliqués aux fontes GS ferritiques vis-à-vis des propriétés de fatigue. INSA de Lyon (2004).
SERBAN (F.). – Évaluation et modélisation des contraintes résiduelles dans les fontes austeno-ferritiques à graphite sphéroïdal : influence du traitement thermique et thermomécanique. Université de Reims, Champagne-Ardenne (2004).
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