Optimisation des paramètres de recuit, d'usinage et de trempe bainitique pour les fontes grises GSC, GSA et Ft25

Abstract

Dans le cadre de la mise au point de matériaux de substitution aux aciers forgés habituellement utilisés dans le secteur automobile Algérien, ainsi que l'élaboration d'une seule nuance de fonte qui donne un apport économique pour toute fonderie, nous avons effectué une étude sur les fontes GSC, GSA et Ft25 élaborées à l'Unité de Fonderie de Rouiba afin de déterminer la qualité avant et après application de divers types de traitements thermiques. En effet, la caractérisation du point de vue ductilité des bruts de coulée a montré que la fonte GSC et la GSA étaient des fontes grises sphéroïdales: la structure de la GSA alliée au manganèse était ferritoperlitique avec prédominance perlitique, par contre, celle de la GSC était aussi ferrito-perlitique mais avec prédominance ferritique. La Ft25 est lamellaire, avec une structure totalement perlitique car, elle contient plus de cuivre et moins de silicium par rapport aux fontes GSC et GSA. Les caractéristiques mécaniques du point de vue ductilité à l'état brut de coulée de la fonte GSC sont nettement meilleurs que celles des fontes GSA et Ft25. D'une manière générale, les caractéristiques mécaniques et structurales sont liées non seulement à la composition chimique, mais aussi à la vitesse de refroidissement des pièces ainsi qu'à l'épaisseur des parois des moules. En dehors de la métallographie et de la mesure de dureté HB, l'étude de la variation des diamètres moyens des sphéroïdes de graphite aux différentes températures comprises entre 820°C à 640°C, nous a permis également de confirmer qu'il est possible de mettre en évidence l'intervalle de la bande triphasée pour les fontes GSC et GSA. L'intervalle de température et la position de la bande triphasée dépendent de la présence des éléments de substitution. La connaissance de ce domaine permet de déterminer la température idéale d'un recuit de ferritisation ou de perlitisation. Nous avons également évalué les traitements thermiques de recuit de ferritisation et de perlitisation une fois la bande triphasée était mise en évidence. Cette étude permet de connaître les meilleurs conditions de traitement thermique pour des fontes à structure austénito-bainitique. Nous avons souvent fait allusion dans le cadre de la recherche appliquée, il est utile de compléter ces travaux par des études de fatigue, d'usure et de flexion relative à l'échelle du laboratoire et dans le cadre des compétitions d'épreuves. Ces travaux ont également parmis de dégager les directives essentielles pour la fabrication industrielle des pignons à structure bainitique obtenue par trempe étagée. Il serait faux de penser que les fontes GS peuvent remplacer entièrement les aciers moulés et forgés, mais elles présentent une combinaison particulière d'avantages économiques et techniques qui font de ces fontes un matériau préférable dans certaines applications.