Fontes à graphite sphéroïdal - Propriétés d'utilisation

Les fontes à graphite sphéroïdal voient se développer leurs applications depuis la fin de la Seconde Guerre mondiale.

Elles se sont substituées à l’acier, tant moulé que corroyé, et, bien évidemment, aux fontes malléables dont elles découlent « intellectuellement ».

L’idée de faire graphitiser le carbone sous une forme globulaire plutôt que lamellaire est en effet une déduction logique de l’observation des fontes malléables à cœur noir.

Il convient de rappeler que les propriétés mécaniques et physiques des fontes dépendent de leur structure métallique, laquelle insère du carbone libre. Lorsque ce carbone se présente sous sa forme naturelle, qui est lamellaire, il contribue à fragiliser l’ensemble, les lamelles, solution de continuité, constituant autant d’amorces de rupture. Si, au contraire, le carbone est « ramassé » sous forme de sphéroïdes ou de nodules, son influence sur le comportement d’un ensemble ainsi moins fragilisé (disparition des solutions de continuité) sera très atténuée, ce qui entraînera la disparition de la fragilité et l’amélioration de l’allongement et du comportement à la fatigue.

On se rapproche ainsi de certaines propriétés des aciers de même matrice métallique, ferritiques, perlitiques, austénitiques, martensitiques, voire bainitiques. En même temps, le fait de conserver du carbone libre apporte aux fontes des avantages indiscutables :

• bon comportement à la compression, permettant une certaine élasticité de l’ensemble ;

• dans certains milieux, bon comportement au regard de la corrosion, dont le cheminement est ralenti, voire arrêté, par le carbone, qui se comporte alors comme un maillage filtrant ;

• enfin, comportement en fatigue, surtout pour les fontes ferrito‐perlitiques, plus que satisfaisant : il suffit pour s’en convaincre de rappeler que des bras de suspension de véhicule sont quotidiennement réalisés en fonte à graphite sphéroïdal.

Économiquement, les fontes à graphite sphéroïdal offrent également de l’intérêt, pour les raisons suivantes :

• elles présentent des qualités de fonderie comparables à celles des fontes lamellaires, qui sont les moins coûteux des produits métalliques ;

• leurs températures de coulée et leur coulabilité sont très voisines, ce qui entraîne des sujétions moindres que celles imposées par les aciers moulés dont les températures de coulée sont supérieures ;

• si leurs retraits sont quelque peu supérieurs à ceux des fontes lamellaires, ils demeurent inférieurs à ceux des aciers, d’où une diminution du risque...