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1 - GÉNÉRALITÉS

2 - RELAXATION DES CONTRAINTES DE COULÉE

3 - ADOUCISSEMENT PAR RECUIT

4 - ACCROISSEMENT DES CARACTÉRISTIQUES MÉCANIQUES

5 - DURCISSEMENT SUPERFICIEL

6 - SPÉCIFICITÉ DES FONTES FORTEMENT ALLIÉES

  • 6.1 - Fontes blanches à carbures
  • 6.2 - Fontes graphitiques à matrice austénitique

Article de référence | Réf : M1145 v4

Accroissement des caractéristiques mécaniques
Traitements thermiques des fontes

Auteur(s) : Simone PARENT-SIMONIN, Jean-Claude MARGERIE

Date de publication : 10 déc. 2001

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NOTE DE L'ÉDITEUR

La norme ISO 945 citée dans cet article a été enrichie d'une partie 4 : ISO 945-4 : Microstructure des fontes - Partie 4: Méthode d'essai pour l'évaluation de la nodularité des fontes à graphite sphéroïdal (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1904 (avril 2019).

26/06/2019

La norme NF EN ISO 945-1 de mai 2009 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN ISO 945-1 (A32-100-1) Mars 2018 "Microstructures des fontes - Partie 1 : Classification du graphite par analyse visuelle"

Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1803 (avril 2018).

20/12/2018

Auteur(s)

  • Simone PARENT-SIMONIN : Licenciée es sciences - Ancien directeur de recherche et développement au Centre technique des industries de la fonderie - Réédition actualisée de l’article écrit

  • Jean-Claude MARGERIE : Ingénieur de l’École polytechnique - Ancien conseiller scientifique au Centre technique des industries de la fonderie

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INTRODUCTION

Si l’on considère l’ensemble des fontes de toute nature, on constate que les différents traitements thermiques qui leur sont éventuellement appliqués reposent sur des bases métallurgiques communes. Ces traitements sont utiles pour stabiliser les dimensions des moulages et pour homogénéiser les structures ; ils sont nécessaires pour accroître les propriétés d’utilisation des pièces soumises, dans leur ensemble, à de fortes sollicitations mécaniques, ou à des propriétés superficielles particulières. Nous proposons de les classer par besoin fonctionnel en adoptant pour chacun une présentation par température décroissante, quel que soit le type de fonte (grise à graphite lamellaire, blanche, à graphite sphéroïdal, alliée ou non alliée).

Le rôle fondamental du traitement thermique dans le processus de fabrication des fontes malléables nécessiterait un article à part entière. Toutefois, compte tenu de l’évolution des marchés (large remplacement par des pièces en fonte à graphite sphéroïdal) et du faible tonnage actuellement produit en France (environ 10 000 t en 2000), nous nous contenterons de rappeler les principes de la malléabilisation.

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v4-m1145


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4. Accroissement des caractéristiques mécaniques

4.1 Trempe et revenu

La trempe et le revenu des fontes n’ont pas seulement pour but de régler la dureté mais visent plutôt à établir le meilleur compromis entre l’usinabilité, la résistance à l’usure et les caractéristiques mécaniques (résistance, résilience, plasticité ) de pièces hautement sollicitées statiquement ou dynamiquement : c’est cet ensemble de propriétés que nous désignons ici sous le terme général de ténacité. La figure  illustre, par exemple, l’évolution des caractéristiques mécaniques après trempe et revenu d’une fonte grise modérément alliée.

Pour le traitement des fontes à graphite lamellaire ou blanches, on évite en général la trempe à l’eau et même à l’huile (sauf forme des pièces favorable à l’égalisation très rapide des températures) en raison des risques de tapures. En revanche, les fontes à graphite sphéroïdal et, on l’a vu , les fontes malléables peuvent être ainsi couramment améliorées pour atteindre de hautes performances (résistance à la traction de 800 à 1 000 MPa).

Comme en métallurgie des aciers, la trempe au-dessus de Ac3 produit des constituants aciculaires (martensite, bainite) plus ou moins mêlés d’austénite résiduelle. Mais ici, la température et la durée d’austénitisation sont choisies en fonction de la teneur en carbone que l’on veut donner à la matrice  pour lui procurer la trempabilité et, après revenu, les propriétés voulues. On pourrait donc, théoriquement, tremper des fontes initialement ferritiques mais, bien entendu, les fontes perlitiques sont les plus recommandables et sont seules acceptables en cas de traitement rapide tel que les traitements de durcissement superficiel au chalumeau ou par induction.

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) -   Manuel des fontes moulées,  -  traduit et adapté de Iron Castings Handbook par le CIFOM. Éditions techniques des Industries de la Fonderie (566 p., 194 tabl., 444 fig.) (1983).

  • (2) - SY (A. de), VIDTS (J.) -   Traité de métallurgie structurale théorique et appliquée.  -  510 p., DUNOD/NICI (1968).

  • (3) - LAPLANCHE (H.) -   Les fontes et leurs traitements thermiques.  -  622 p. 2 tomes. PYC Éd. et Desforges (1975 et 1976).

  • (4) - CHARBONNIER (J.), MARGERIE (J.-C.) -   Microségrégations dans les fontes.  -  Fonderie, 213, 412-20, nov. 1963.

  • (5) - SCHISSLER (J.-M.), ARNOULD (J.), PARENT-SIMONIN (S.) -   Influence du traitement thermique sur l’évolution structurale des alliages Fe-C-Cr-V.  -  Fonderie, 380, 209-23, juil. 1978.

  • (6) - PARENT-SIMONIN (S.), MOREAUX (C.), MARGERIE (J.-C.) -   L’atmosphère...

NORMES

  • Fonderie – Système de désignation pour la Fonte. Désignation symbolique et numérique. Remplace NF A 02-001. - NF EN 1560 - 09-97

  • Fonderie – Fonte à graphite lamellaire. Remplace NF A 32-101. - NF EN 1561 - 10-97

  • Fonderie – Fonte malléable. Remplace NF A 32-701 et NF A 32-702. - NF EN 1562 - 10-97

  • Fonderie – Fonte à graphite sphéroïdal. Remplace NF A 32-201. - NF EN 1563 - 10-97

  • Fonderie – Fonte bainitique. - NF EN 1564 -

  • Fonderie – Fontes résistant à l’usure par abrasion. Remplace NF A 32-401. - NF EN 12513 - 12-00

  • Produits de fonderie – Pièces moulées brutes en fontes austénitiques à graphite lamellaire et à graphite sphéroïdal. - NF A 32-301 - 12-92

  • ...

ANNEXES

  1. 1 Organismes

    1 Organismes

    Association technique de fonderie (ATF) http://www.atf.asso.fr/

    Association technique de traitement thermique (ATTT) http://www.attt.org/

    Centre technique des industries de la fonderie (CTIF) http://www.ctif.com/

    École supérieure de fonderie (ESF) https://www.esff.fr/

    Société française de métallurgie et de matériaux (SF2M) http://www.sf2m.asso.fr/

    Syndicat général des fondeurs de France (SGFF) http://www.sgff.org/

    Cercle d’études des métaux (CEM)

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