FONTE VERMICULAIRE (FGV) et FONTE BAINITIQUE (ADI)

CONTIFONTE S.A. Fonderie de fonte
4 impasse des fabriques - B.P. 50060
F 67706 SAVERNE CEDEX
Tél: +33 (0)3 88 01 81 05 - Fax: +33 (0)3 88 01 81 06
E-mail: [email protected] - Web: www.contifonte.fr
2005
Groupe
FONTE VERMICULAIRE (FGV) et FONTE BAINITIQUE (ADI)
1) LA FONTE VERMICULAIRE (FGV)
Ce type de fonte se distingue par la forme de son graphite.
La fonte à graphite vermiculaire présente un graphite en
forme de barrette, ce qui lui confère des caractéristiques mécaniques situées entre la fonte à graphite lamellaire et celle à
graphite sphéroïdal.
La fonte à graphite vermiculaire est obtenue par traitement
métallurgique de l’alliage.
Les fontes à graphite vermiculaire ont une structure et des caractéristiques mécaniques intermédiaires
entre la fonte à graphite lamellaire (FGL) et la fonte à graphite sphéroïdal (FGS), et bien qu’elles soient
connues expérimentalement depuis quelques années sous différents noms, ce n’est que récemment
qu’elles ont été développées comme matériau à usage commercial.
La combinaison de leur haute résistance, leur relativement bonne conductivité thermique et leur plasticité, font de la vermiculaire un matériau intéressant pour bon nombre d’applications de fabrication, particulièrement pour des pièces soumises à des changement thermiques comme pour l’automobile.
A ce jour, cette catégorie de fonte ne fait encore l’objet d’aucune normalisation.
Les caractéristiques souhaitées sont définies avec le fabricant.
Convention FGV :
Dans un souci d’homogénéité d’écriture la dénomination se fait avec la norme NF EN 1560
CONTIFONTE réalise couramment une fonte vermiculaire de type EN GJV 350-5
1/3
1) LA FONTE BAINITIQUE (ADI)
La fonte ADI (Austempered Ductile Iron) est obtenue par traitement thermique. Celui-ci a pour effet de modifier la microstructure
de la fonte de base pour obtenir une matrice de type bainitique.
Ce traitement de la fonte permet d’atteindre des caractéristiques
mécaniques comparables à celles de certains aciers.
La fabrication de pièces en fonte ADI à hautes caractéristiques, notamment usure-choc-fatigue de surface, nécessite une maîtrise de la qualité métallurgique de la fonte GS brute de coulée (Ductile Iron),
suivie du traitement bainitique avec austénitisation puis trempe étagée (Austempered) de façon à garantir
une microstructure stable « ADI ».
Caractéristiques mécaniques
Objectifs
Le développement de pièces moulées en fonte à graphite sphéroïdale (F.G.S.) “A.D.I.” à hautes caractéristiques mécaniques, demande une parfaite maîtrise des paramètres métallurgiques qui garantissent
en fonderie, puis au traitement thermique et à l’usinage, une production régulière et exempte de défauts,
seule capable de conduire à un prix de revient attrayant, comparé aux solutions traditionnelles en aciers
forgés ou en aciers mécano-soudés.
Caractéristiques
Avantages spécifiques
• ténacité, ductilité et résistance à la traction
élevées
• haute résistance à la fatigue
• haute résistance à l’usure
• haute résistance aux chocs
• excellente coulabilité et faibles frais de pro
duction
• possibilité de formes complexes avec un
minimum d’usinage
• auto lubrification
• capacité d’amortissement élevée
• les caractéristiques ne sont pas sensibles à
la massivité
2/3
Domaines d’application
L’ADI est une fonte tout à fait indiquée:
• comme moyen de substitution des aciers coulés ou forgés (pour des applications avec des charges
dynamiques importantes),
• comme compromis par excellence entre ductilité et dureté lorsque la résistance à l’usure est requise,
• en remplacement ou comme extension de l’utilisation de la fonte ductile, avec comme résultat, des
constructions plus légères,
• dans des applications qui exigent des formes complexes dans des matériaux très résistants.
Caractéristiques mécaniques mesurées sur des éprouvettes
usinées dans des échantilons coulés à part
Résistance à la
Limite conventionnelle
Designation
Allongement minimal
traction
d’élasticité 0,2%
Symbolique
Numérique
Rm
Rp0,2
A
N/mm2 min.
N/mm2 min.
%
EN-GJS-800-8
EN-JS1100
800
500
8
EN-GJS-1000-5
EN-JS1110
1000
700
5
EN-GJS-1200-2
EN-JS1120
1200
850
2
EN-GJS-1400-1
EN-JS1130
1400
1100
1
Note 1: Les valeurs de ces matériaux s’appliquent aux pièces moulées obtenues à partir de moules en sable ayant un coefficient de diffusion thermique comparable. Suivant dérogation convenue à la commande, elles peuvent
s’appliquer à des pièces obtenues à partir d’autres méthodes.
Note 2: Quelle que soit la méthode utilisée pour obtenir des pièces moulées, les nuances sont établies en fonction
des caractéristiques mécaniques mesurées sur des éprouvettes usinées dans des échantillons coulés à part, dans
un moule en sable ou un autre type de moule possédant un coefficient de diffusion thermique comparable.
Note 3: 1 N/mm2 équivaut à 1 MPa.
Note 4: La désignation des matériaux est conforme à l’EN 1560.
Plages de dureté
Désignation du matériau
Allongement
Allongement
Plage de dureté Brinell HB
EN-GJS-800-8
EN-JS1100
260 à 320
EN-GJS-1000-5
EN-JS1110
300 à 360
EN-GJS-1200-2
EN-JS1120
340 à 440
EN-GJS-1400-1
EN-JS1130
380 à 480
Note: La désignation du matériau est conforme à l’EN 1560.
Valeurs de résistance à la flexion par choc
Désignation du matériau
Valeurs minimales de résistance à la flexion
par choc à température ambiante (23±5) °C
J
Symbolique
Numérique
Valeur moyenne sur 3
Valeur individuelle
essais
EN-GJS-800-8S-RT
EN-JS1109
10
Note: La désignation du matériau est conforme à l’EN 1560.
3/3
9