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1. Présentation de la fonte ductile
La fonte ductile, également connue sous le nom de fonte nodulaire ou fonte à graphite sphéroïdal, est un type de fonte caractérisé par sa haute résistance, son excellente ductilité et sa résistance aux chocs. Contrairement à la fonte grise traditionnelle, la fonte ductile contient des inclusions de graphite nodulaire qui empêchent la propagation des fissures et améliorent la ténacité. Il est largement utilisé dans les industries nécessitant des composants durables et polyvalents.
2. Propriétés mécaniques
Les propriétés mécaniques de la fonte ductile la rendent adaptée à un large éventail d’applications techniques. Les propriétés clés incluent :
- Haute résistance à la traction, allant généralement de 400 à 700 MPa.
- Excellent allongement de 10 à 18 %, offrant une ductilité supérieure à celle de la fonte grise.
- Bonne résistance à la fatigue et aux chocs, ce qui le rend fiable sous charges cycliques.
- Résistance à l'usure, adaptée aux composants exposés au frottement ou à l'abrasion.
3. Applications courantes
La fonte ductile est très appréciée pour les applications qui nécessitent une combinaison de résistance, de ténacité et de durabilité. Les applications courantes incluent :
- Tuyaux et raccords de tuyauterie pour systèmes d'eau et d'égouts.
- Composants automobiles, tels que vilebrequins, engrenages et pièces de suspension.
- Pièces de machinerie lourde, y compris matériel agricole et de construction.
- Vannes industrielles et corps de pompes, où la résistance à la pression et à l’usure est essentielle.
4. Techniques de fabrication
4.1 Fusion et alliage
La fonte ductile est produite par fusion de fonte brute et de ferraille dans un cubilot ou un four à induction. Des éléments d'alliage, tels que le magnésium ou le cérium, sont ajoutés pour induire la formation de graphite nodulaire. Un contrôle précis de la composition chimique garantit des propriétés mécaniques constantes.
4.2 Processus de coulée
La fonte ductile fondue est coulée dans des moules pour créer des composants de différentes formes et tailles. Les méthodes de moulage courantes incluent :
- Moulage au sable pour des formes grandes et complexes.
- Fonderie de précision pour pièces de précision à surfaces lisses.
- Moulage en coque pour composants de taille moyenne à petite nécessitant une grande précision dimensionnelle.
4.3 Traitement thermique
Le traitement thermique peut encore améliorer les propriétés de la fonte ductile. Les traitements courants comprennent le recuit pour soulager les contraintes, la trempe et le revenu pour augmenter la dureté et la résistance, et la normalisation pour affiner la microstructure.
5. Comparaison avec la fonte grise
La fonte ductile offre des avantages significatifs par rapport à la fonte grise traditionnelle en termes de performances mécaniques. Le tableau ci-dessous résume les principales différences :
| Propriété | Fonte Ductile | Fonte grise |
| Résistance à la traction | 400-700 MPa | 200-400 MPa |
| Allongement | 10-18% | 1-3% |
| Résistance aux chocs | Élevé | Faible |
| Applications | Tuyaux, pièces automobiles, machines | Blocs moteurs, carters de machines |
