Traitements thermiques et résilience à basse température de coulées en fonte sphéroïdale

Tableau 1 : Valeurs minimales de résilience mesurées sur des éprouvettes à entaille en V obtenues mécaniquement à partir d’échantillons fondus avec la coulée et intégrés à celle-ci. 
1) LT : basse température. 2) RT : température ambiante.
Note 1 : Les valeurs relatives à ces matériaux concernent normalement des coulées d’une épaisseur comprise entre 30 mm et 200 mm et d’une masse maximale de 2 000 kg. Elles sont également valables si l’épaisseur de la paroi déterminante peut varier entre 30 et 200 mm.
Note 2 : Les caractéristiques relevées sur une éprouvette fondue avec la coulée et intégrée à celle-ci ne peuvent refléter exactement celles de cette dernière, mais elles sont plus proches que celles obtenues sur un échantillon fondu séparément. Les autres valeurs sont reportées dans l’annexe D à titre informatif.
Note 3 : 1 N/mm2 équivaut à 1 MPa.
Note 4 : La dénomination du matériau est conforme à la norme EN 1560. 

Figure 1 : Fonte brute de coulée.

Figure 2 : Fonte ferritisée.

Figure 3 : Graphite après une ferritisation indirecte.

Figure 4 : Carbures résiduels après ferritisation.

Figure 5 : Microstructure et résilience à 20 °C des fontes à l’état brut de coulée.

Tableau 2 : Composition chimique des fontes testées (équivalent en carbone, CE).

Tableau 3 : Duretés HBW à l’état brut de coulée.

Figure 6 : Résultats d’une ferritisation réalisée à 730 °C pendant 8 heures avec refroidissement en four.

Figure 7 : Résultats d’une ferritisation réalisée à 910 °C pendant 4 heures avec refroidissement en four.

Figure 9 : Résultats du traitement par trempe étagée : austénitisation à 900 °C et transformation isothermique dans le sel à 340 °C pendant 1 heure.

Figure 10 : Résultats du traitement isothermique (austénitisation à 900 °C et transformation isothermique dans le sel à 370 °C pendant 1 heure).

Figure 11 : Résultats de la ferritisation indirecte prolongée (730 °C durant 24 h).

Figure 12 : Valeurs de résilience significativement plus élevées après ferritisation d’une trempe. 

Figure 13 : Examens au microscope électronique.

Figure 14 : Spectrogramme sur graphite primaire et sur graphite secondaire (globulaire).

Figure 15 : Rupture à la limite entre le graphite et le métal (la ferritisation suit la trempe)

Figure 16 : Rupture entre graphite primaire et graphite secondaire (ferritisation indirecte traditionnelle).

Figure 17 : Fracture brute de coulée

Tableau 4 : Résultats du test de traction.

Tableau 5 : Comparaison des résultats des échantillons bruts de coulée et ferritisés à 730 °C pendant 12 heures après une trempe à 880 °C dans l’huile, avec ceux de la coulée ferritisée à 730 °C durant 12 heures.