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Auteur(s)
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Jacques JAULT : Ingénieur de l’École supérieure de fonderie
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Lire l’articleINTRODUCTION
Comme pour toutes les fontes, la présence de carbone libre facilite grandement l’usinage des fontes à graphite sphéroïdal, le carbone jouant le rôle de lubrifiant et favorisant la rupture des copeaux. En outre, des avancées considérables ont été réalisées en matière de soudabilité de ces fontes, en particulier les fontes ferritiques, peu sujettes aux transformations cristallines par échauffement de la zone de soudure, zone affectée thermiquement. Il est également possible d’améliorer les propriétés de résistance à l’usure des fontes à graphite sphéroïdal grâce à un traitement thermique superficiel ou à un revêtement de surface.
Enfin, d’importants progrès permettent de produire aujourd’hui des fontes à graphite sphéroïdal présentant une structure bainitique, qui résulte d’un traitement thermique spécial, dénommé trempe isotherme, consistant en la transformation de l’austénite en une structure dont les caractéristiques de résistance à la traction et de ténacité sont beaucoup plus élevées.
La norme NF EN 1564 d’octobre 1997 a précisé les valeurs minimales de résistance à la traction, de limite conventionnelle d’élasticité 0,2 % et d’allongement pour quatre nuances (tableau 1).
Cet exposé sur les fontes à graphite sphéroïdal se compose de quatre articles :
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Fontes à graphite sphéroïdal- Propriétés d’utilisation Fontes à graphite sphéroïdal. Propriétés d’utilisation ;
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[M 4 611] Fontes à graphite sphéroïdal. Propriétés de mise en œuvre ;
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Fontes à graphite sphéroïdal- Données numériques Fontes à graphite sphéroïdal. Données numériques ;
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Fontes à graphite sphéroïdal. « Pour en savoir plus ».
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2. Contraintes maximales à utiliser pour le calcul des pièces
Le lecteur se reportera également en [49].
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Contraintes en traction
Dans de nombreuses applications, il est nécessaire de limiter la contrainte en traction de façon telle qu’elle ne dépasse pas la limite de proportionnalité. D’une manière générale, on peut suggérer de ne pas dépasser une contrainte égale à 0,75 fois la limite de proportionnalité. Celle-ci est approximativement égale à 0,67 à 0,71 fois la limite d’élasticité à 0,2 % pour les fontes ferritiques et à 0,56 fois pour les autres nuances. La contrainte maximale sera donc égale à 0,75 × 0,67 = 0,50 fois la valeur de la limite d’élasticité à 0,2 % pour les nuances EN-GJS-350-22 et 400-15 et à 0,75 × 0,56 = 0,42 fois la valeur de la limite d’élasticité à 0,2 % pour les autres nuances.
Le tableau 1 en Fontes à graphite sphéroïdal- Données numériques donne les contraintes maximales en traction pour chaque nuance.
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Contraintes en compression
On suggère aussi pour les contraintes en compression de ne pas dépasser une contrainte égale à 0,75 fois la limite de proportionnalité en compression. Celle-ci est approximativement égale à 0,75 à 0,79 fois la limite d’élasticité à 0,2 % en compression.
La contrainte maximale sera donc égale à 0,75 × 0,75 = 0,56 fois la valeur de la limite d’élasticité en compression à 0,2 %.
Le tableau 1 en Fontes à graphite sphéroïdal- Données numériques donne les contraintes maximales en compression pour chaque nuance.
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Contraintes en fatigue
Pour les pièces sollicitées en fatigue, on propose d’adopter une contrainte maximale égale au tiers des valeurs de limite...
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