Les fontes sont, comme les aciers, des alliages de Fer et de Carbone.
Elles
se distinguent des aciers par leur teneur en carbone beaucoup plus
élevée (>2% pour les fontes contre <2% pour les aciers).
A
l'état fondu, elles sont plus fluides que les aciers ce qui permet de
mouler des pièces complexes présentant moins de défauts de coulée.
A température ambiante elles sont plus cassantes que les aciers.
Les fontes Blanches
Elles sont constituées d'un réseau de carbures de Fer (Cémentite). Leur cassure est brillante d'où leur nom.
Elles
présentent une dureté élevée qui leur confère une grand résistance à
l'abrasion, mais les rend fragiles et très difficiles à usiner.
Applications courantes:
- Boulets de broyages
- Pièces de pompes pour produits abrasifs
Les fontes à Graphite Lamellaire (GL)
ou
fonte grise.
Dans ce type de fonte, le carbone se trouve sous forme de graphite lamellaire. Leur cassure est grise.
La présence de graphite facilite les opérations d'usinage.
Les fontes à Graphite Sphéroïdal (GS)
ou
fonte ductileGrace
à l'addition d'alliage à base de magnésium dans le bain de fonte
fondue, le carbone se trouve sous forme de graphite sphéroïdal.
Les propriétés mécanique se trouvent améliorées par rapport aux fontes GL:
- résistance à la traction comparable à celle des aciers
- capacité de déformation avant rupture supérieure aux fontes GL
- bonne résistance aux chocs
Applications:
- engrenages
- corps de pompe
- corps de vanne
- canalisations
Les fontes malléables
Les
pièces à mouler sont d'abord moulées en fonte blanche, puis elles
subissent un traitement thermique aux environs de 1000°C pour
transformer la cémentite en graphite . Cette technique permet de
bénéficier de la bonne coulabilité de la fonte pour le moulage et
d'obtenir des propriétés mécaniques finales proches de l'acier.
On distingue:
- les fontes malléables à coeur blanc
- les fontes malléables à coeur noir
- les fontes malléables à coeur perlitique
Elle sont remplacées par les fontes GS dans nombre de leurs applications
Les fontes alliées
Par
addition de quantités significatives de Chrome ou de Nickel on obtient
des fontes aux propriétés améliorées de résistance à la corrosion,
l'abrasion, ...
Elles se nomment:
- Ni-Hard
- Ni-Resist
- au carbure de chrome
- ferritiques au chrome
Nomenclature des fontes
Les fontes sont désignées selon les normes françaises NF A 32-101 et NF A 32-201 (1987) ou EN 1561 et EN 1563 (1997) par:
-
un groupe de lettres indiquant le type de fonte (FGL, FGS, MB, MN pour
les normes française de 1987) (GJL, GJS pour le normes de 1997)
- un premier nombre indiquant la valeur minimum de résistance à la rupture (Mpa)
- un second nombre indiquant le % minimum d'alongement à la rupture
Exemple:
FGS 500-7 désigne une Fonte à Graphite Sphéroïdal présentant une
résistance minimum à la rupture de 500MPa pour un alongement minimum de
7%.