Quelle est la composition de la fonte ductile – Définition

Dans l’ingénierie des matériaux, les fontes sont une classe d’alliages ferreux avec une teneur en carbone supérieure à 2,14 % en poids. En règle générale, les fontes contiennent de 2,14 % en poids à 4,0 % en poids de carbone et de 0,5 % en poids à 3 % en poids de silicium. Les alliages de fer à faible teneur en carbone sont connus sous le nom d’ acier. La différence est que les fontes peuvent profiter de la solidification eutectique dans le système binaire fer-carbone. Le terme eutectique est grec pour «fusion facile ou bien», et le point eutectique représente la composition sur le diagramme de phase où la température de fusion la plus basse est atteinte. Pour le système fer-carbone, le point eutectiquese produit à une composition de 4,26 % en poids C et à une température de 1148 °C.

Voir aussi: Types de fontes

Fonte ductile

La fonte ductile, également connue sous le nom de fonte nodulaire ou fonte à graphite sphéroïdal, est très similaire à la fonte grise dans sa composition, mais lors de la solidification, le graphite se nuclée sous forme de particules sphériques (nodules) dans la fonte ductile, plutôt que sous forme de flocons. La fonte ductile n’est pas un matériau unique mais fait partie d’un groupe de matériaux qui peuvent être produits avec une large gamme de propriétés grâce au contrôle de leur microstructure. La phase matricielle entourant ces particules est soit de la perlite, soit de la ferrite, selon le traitement thermique. La fonte ductile est plus solide et plus résistante aux chocs que la fonte grise, donc bien qu’elle soit plus chère en raison des alliages, elle peut être le choix économique préféré car une pièce moulée plus légère peut remplir la même fonction.

Bien que la plupart des versions de fonte soient souvent fragiles, la fonte ductile a une résistance à la fatigue et aux chocs beaucoup plus grande en raison de ses inclusions de graphite nodulaire, qui est la caractéristique commune à ce groupe de matériaux. Dans les fontes ductiles, le graphite se présente sous forme de nodules plutôt que de flocons comme dans la fonte grise. La formation de nodules est obtenue en ajoutant une petite quantité de magnésium ou de cérium à l’alliage lorsqu’il est en phase liquide, la croissance du graphite peut être ralentie pendant le processus de solidification. Alors que les flocons de graphite tranchants créent des points de concentration de contraintes dans la matrice métallique, les nodules arrondis inhibent la création de fissures, offrant ainsi la ductilité améliorée qui donne son nom à l’alliage. En effet, la fonte ductile a des caractéristiques mécaniques proches de celles de l’acier,

Les applications typiques de ce matériau comprennent les vannes, les corps de pompe, les vilebrequins, les engrenages et d’autres composants automobiles et de machines en raison de sa bonne usinabilité, de sa résistance à la fatigue et de son module d’élasticité plus élevé (par rapport à la fonte grise), et dans les engrenages à usage intensif en raison de sa haute limite d’élasticité et sa résistance à l’usure.

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Voir ci-dessus:
fonte ductile