Etude des fontes GS alliées traitées thermiquement et étude à l'aptitude à la soudure à l'arc électrique de la fonte GSC non alliée

Abstract

Les fontes GS sont caractérisées par la présence de graphite sphéroïdal réparti dans une matrice métallique de composition type Fe-C-Si présentant une hétérogénéité chimique entre les nodules. Ces fontes possèdent des propriétés mécaniques qui peuvent être remarquables et ont donné lieu depuis les années 1970 à une utilisation croissante de ces produits traités thermiquement. Les fontes GS représentent donc un matériau de plus en plus en concurence face aux aciers. La diversité des conditions de sollicitation des pièces telles que les roues dentées, pignons, vilebrequins, supports de ressorts et de démarreurs, leviers divers etc... a imposé l'utilisation des fontes à graphite sphéroïdal alliées et l'extension des processus de traitement thermiques comme, par exemple, la trempe bainitique. Le développement des fontes GS alliées présentent de ce fait un grand intérêt d'application. Suite aux avantage technico-économiques des fontes GS cités par plusieurs auteurs et particulièrement par Richard HARDING, nous avons entrepris dans la présente étude des investigations sur les fontes GS alliées et en particulier la fonte GSC produite par l'Unité de Fonderie de Rouiba, et les fontes GS alliées au Ni ou au Ni-Cu. L'objectif de notre étude est, à terme, de remplacer par des fontes alliées, les pignons de l'industrie automobile en acier au Ni-Cr et au Ni-Mo dont la gamme de fabrication est très coûteuse car l'ensemble des opérations est lourd et complexe. En résumé les résultats obtenus sont très intéressants particulièrement pour l'industrie automobile, du fait que nous avons fait une étude comparative des fontes truitées à différentes compositions chimiques avec la fonte GSC de production, utilisée comme référence. L'étude des traitements thermiques à partir d'un chauffage dans la BT et dans le domaine austénitique de la fonte au Ni-Cu, nous a donné également d'innombrables informations très utiles. Pour ce qui est de la soudure, nous avons confirmé et complété la théorie de TAVASSOLI relative à la migration du carbone de la zone froide à la zone chaude et vis versa, ainsi que celle de tous les éléments d'addition. A travers l'étude de la soudure à l'arc électrique, nous avons effectué un choix préférentiel de la soudure avec l'électrode en AA. Dans chacun des trois chapitres, nous nous sommes intéressés aux propriétés mécaniques pour confirmer la performance des états structuraux définis. Nous avons souvent fait allusion que dans le cadre de la recherche appliquée, il est utile de compléter cette étude par des études de fatigue à l'échelle du laboratoire, et dans le cadre des compétitions d'épreuves. Ces travaux ont également permis de révéler que de nombreux axes de recherche nouveaux pouvaient être décelés, étudiés et appliqués au secteur industriel tel que le secteur automobile.