LES DIFFERENTES FONTES/ CARACTERISTIQUES MECANIQUES : de la fonte à graphite lamellaire (FGL/Fonte grise) à la fonte à graphite sphéroïdal (FGS)
La fonte est un alliage de fer et de carbone. Nous différencions deux grandes familles, celle des fontes à graphite lamellaire (FGL), aussi appelées « fontes grise » et celle des fontes à graphite sphéroïdal (FGS).
La fonte est souvent comparée à l’acier, mais quelle est la différence ?
L’acier a une teneur en carbone inférieur à 2% alors que celle de la fonte est supérieure à 2%.
Pour obtenir chaque type de fonte, nous pouvons ajouter un élément chimique qui va modifier sa structure et avoir un impact sur les caractéristiques mécaniques.
On appellera alors cela des « fontes alliées ».
- Le Silicium (Si) / élément graphitisant : augmente l’allongement, favorise la précipitation du graphite, donc la création de ferrite et empêche la formation de carbure.
- Le Nickel (Ni) / élément graphitisant : augmente la résistance aux chocs et à la corrosion, équilibre la structure entre la partie fine et la partie épaisse
- Le Cuivre (Cu) : augmente les caractéristiques mécaniques, augmente la dureté et affine la perlite.
- Le Manganèse (Mn) : augmente les caractéristiques mécaniques, augmente la dureté et amène des carbures.
Graphite lamellaire ou sphéroïdal ? Quelles différences ?
La famille des fontes à graphite lamellaire (FGL) :
Le graphite s'y trouve sous forme de lamelles. C'est cette forme lamellaire du graphite (effet d'entaille) qui rend les fontes GL fragiles. Par contre, le graphite améliore les caractéristiques de frottement de la fonte et donc favorise l'usinage.
Les + :
- Bonne usinabilité
- Rigidité
- Résistance à la corrosion et à la compression
- Bonne absorption des vibrations
- Excellente coulabilité
Les - :
- Fragile comparée aux aciers et à la fonte GS
L’étude des fontes grises peut se faire à l’aide du diagramme stable fer-graphite. Néanmoins, les conditions suivantes doivent être réunies : avoir un élément graphitisant (voir liste ci-dessus), avoir un refroidissement lent et une température de coulée élevée. A noter, lorsque la température s’abaisse, les facteurs de graphitisation n’ont plus d’effet, le diagramme sera donc métastable.
Les types de FGL :
- EN-GJL-200 / EN-JL-1030 / FGL 200 / GG20 / 35B
Structure : Ferrite
Résistance à la traction Mpa : ≥ 200
Résistance à la traction ultime : ≥ 18.570
Limite d’élasticité : ≥ 130 Mpa ou ≥ 18.570 PSI
- EN-GJL-250 / EN-JL-1040 / FGL 250 / GG25 / 40B
Structure : Perlite
Résistance à la traction Mpa : ≥ 250
Résistance à la traction ultime : ≥ 35.715
Limite d’élasticité : ≥ 165 Mpa ou ≥ 23.570 PSI
- EN-GJL-300 / EN-JL-1050 / FGL 300 / GG25 / 45B
Structure : Perlite
Résistance à la traction Mpa : ≥ 300
Résistance à la traction ultime : ≥ 42.850
Limite d’élasticité : ≥ 195 Mpa ou ≥ 27.850 PSI
- EN-GJL-350 / EN-JL-1060 / FGL 350 / GG35 / 55B
Structure : Perlite
Résistance à la traction Mpa : ≥ 350
Résistance à la traction ultime : ≥ 50.000
Limite d’élasticité : ≥ 228 Mpa ou ≥ 32.570 PSI
La famille des fontes à graphite sphéroïdal (FGS) :
Le graphite s’y trouve sous forme de nodules (sphéroïdes). Cette microstructure particulière est obtenue par l'ajout de magnésium dans la fonte, peu de temps avant le moulage, c'est le traitement de sphéroïdisation. Le magnésium s'évapore mais provoque une cristallisation rapide du graphite sous forme de nodules. Cette microstructure lui donne des caractéristiques mécaniques proches de l'acier. En effet la forme sphéroïdale du graphite confère à la fonte une bonne ductilité
Les + :
- Caractéristiques mécaniques élevées
- Grande ductilité
- Bonne usinabilité en structure ferritique et assez bonne en perilitique
- Bonne coulabilité et soudabilité
- Bonne élasticité
Les types de FGS :
- EN-GJS-400-15 / EN-JS-1030 / FGS 400-15 / GGG 40 / 65.45.12
Structure : Ferrite
Résistance à la traction Mpa : ≥ 400
Résistance à la traction ultime : ≥ 57.140
Limite d’élasticité : ≥ 250 Mpa ou ≥ 35.715 PSI
Allongement : ≥ 15%
- EN-GJS-450-10 / EN-JS-1040 / FGS 450-10
Structure : Ferrite
Résistance à la traction Mpa : ≥ 450
Résistance à la traction ultime : ≥ 64.280
Limite d’élasticité : ≥ 310 Mpa ou ≥ 44.286 PSI
Allongement : ≥ 10%
- EN-GJS-500-7 / EN-JS-1050 / FGS 500-7 / GGG 50
Structure : Ferrite/Perlite
Résistance à la traction Mpa : ≥ 500
Résistance à la traction ultime : ≥ 71.430
Limite d’élasticité : ≥ 320 Mpa ou ≥ 45.715 PSI
Allongement : ≥ 7%
- EN-GJS-600-3 / EN-JS-1060 / FGS 600-3 / GGG 60 / 80.55.06
Structure : Perlite
Résistance à la traction Mpa : ≥ 600
Résistance à la traction ultime : ≥ 85.175
Limite d’élasticité : ≥ 370 Mpa ou ≥ 52.860 PSI
Allongement : ≥ 3%
- EN-GJS-700-2 / EN-JS-1070 / FGS 700-2 / GGG 70 / 100.70.03
Structure : Perlite
Résistance à la traction Mpa : ≥ 700
Résistance à la traction ultime : ≥ 100.000
Limite d’élasticité : ≥ 420 Mpa ou ≥ 60.000 PSI
Allongement : ≥ 2%
- EN-GJS-800-2 / EN-JS-1080 / FGS 800-2 / GGG 80 / 120.90.02
Structure : Perlite
Résistance à la traction Mpa : ≥ 800
Résistance à la traction ultime : ≥ 114.285
Limite d’élasticité : ≥ 480 Mpa ou ≥ 68.570 PSI
Allongement : ≥ 2%
Chez FONTREY, nous vous proposons l’ensemble de ces fontes à destination de divers secteurs d’activité.
Ci-dessous, retrouvez notre tableau récapitulatif des différentes fontes.
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