Qu'est-ce qui différencie l'acier moulé de la fonte, et pourquoi s'en préoccuper ? Il est essentiel de comprendre ces matériaux pour choisir celui qui convient à votre projet. Cet article explore les propriétés distinctes, les avantages et les applications courantes de l'acier moulé et de la fonte. Vous découvrirez leurs forces et leurs faiblesses, ce qui vous aidera à prendre des décisions éclairées pour vos besoins en ingénierie. Plongez dans cet article pour découvrir comment ces matériaux polyvalents peuvent influencer votre prochaine construction.
L'acier et le fer sont des alliages fer-carbone qui contiennent une petite quantité d'éléments d'alliage et d'impuretés. En fonction de leur teneur en carbone, ils peuvent être divisés en.. :
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La fonte est un alliage fer-carbone dont la teneur en carbone est supérieure à 2%. Le carbone dans la fonte existe souvent sous forme de graphite, et parfois sous forme de carbures.
Outre le carbone, la fonte contient également 1% à 3% de silicium, ainsi que du manganèse, du phosphore, du soufre et d'autres éléments.
La fonte alliée contient également des éléments tels que le nickel, le chrome, le molybdène, l'aluminium, le cuivre, le bore et le vanadium.
Le carbone et le silicium sont les principaux éléments qui influencent la microstructure et les propriétés de la fonte.
La fonte peut être divisée en plusieurs catégories :
1. Fonte grise:
Avec une teneur élevée en carbone (2,7% à 4,0%), le carbone existe principalement sous forme de graphite floconneux, et la surface de rupture est grise. Il a un point de fusion bas (1145°C à 1250°C), un faible retrait de solidification, une faible résistance à la compression et une faible résistance à l'usure. la résistance et la dureté similaire à l'acier au carbone, et une bonne absorption des chocs.
Il est utilisé pour fabriquer des composants structurels tels que des bancs de machines-outils, des cylindres et des boîtes.
2. Fonte blanche :
Avec une faible teneur en carbone et en silicium, le carbone existe principalement sous forme de carbures, et la surface de rupture est blanc argenté.
Pendant la solidification, il subit un retrait important et est sujet à des trous de retrait et à des fissures. Elle présente une dureté et une fragilité élevées et ne peut pas résister aux charges d'impact. Elle est principalement utilisée comme pièces brutes pour la fonte malléable et pour la fabrication de pièces résistantes à l'usure.
3. Fonte malléable :
Obtenu par recuit Dans la fonte blanche, le graphite est réparti en grappes, communément appelée fonte ductile. Sa microstructure et ses propriétés sont uniformes, résistantes à l'usure et dotées d'une bonne plasticité et d'une bonne ténacité.
Il est utilisé pour fabriquer des pièces avec formes complexes et capables de résister à de fortes charges dynamiques.
4. Fonte ductile :
Obtenu par sphéroïdisation de l'eau de fonte grise. Le graphite précipité est de forme sphérique, communément appelé fonte nodulaire.
Elle présente une résistance plus élevée, une meilleure ténacité et une plus grande plasticité que la fonte grise ordinaire. Elle est utilisée pour fabriquer des pièces de moteurs à combustion interne, des composants automobiles, des machines agricoles, etc.
5. Fer graphite compacté :
Obtenu par compactage et sphéroïdisation de l'eau ferreuse de la fonte grise, le graphite précipité a une forme vermoulue.
Ses propriétés mécaniques sont similaires à celles de la fonte nodulaire, et ses propriétés de coulée se situent entre la fonte grise et la fonte nodulaire. Elle est utilisée pour la fabrication de pièces automobiles.
6. Fonte alliée :
Fonte ordinaire additionnée d'une quantité appropriée d'éléments d'alliage (tels que le silicium, le manganèse, le phosphore, le nickel, le chrome, le molybdène, le cuivre, l'aluminium, le bore, le vanadium, l'étain, etc.
Les éléments d'alliage modifient la structure matricielle de la fonte, ce qui lui confère des caractéristiques correspondantes telles que la résistance à la chaleur, la résistance à l'usure, la résistance à la corrosion, la résistance aux basses températures ou l'antimagnétisme.
Il est utilisé pour fabriquer des pièces pour l'exploitation minière, les machines chimiques, les instruments et les compteurs.
Acier utilisé pour la coulée. Il s'agit d'un alliage de fonderie qui peut être divisé en trois types : l'acier moulé au carbone, l'acier moulé faiblement allié et l'acier moulé spécial.
1. Acier moulé au carbone :
Acier coulé dans lequel le carbone est le principal élément d'alliage et qui contient une petite quantité d'autres éléments. L'acier coulé à faible teneur en carbone contient moins de 0,2% de carbone, l'acier coulé à teneur moyenne en carbone contient de 0,2% à 0,5% de carbone, et l'acier coulé à haute teneur en carbone contient plus de 0,5% de carbone.
Plus la teneur en carbone augmente, plus la résistance et la dureté de l'acier moulé au carbone augmentent. L'acier moulé au carbone présente une résistance, une plasticité et une ténacité élevées, ainsi qu'un coût moins élevé.
Il est utilisé dans les machines lourdes pour fabriquer des pièces qui supportent des charges importantes, comme les châssis des laminoirs, presse hydraulique et utilisés dans les véhicules ferroviaires pour fabriquer des pièces soumises à des forces et à des impacts importants, telles que les coussins à bascule, les châssis latéraux, les roues et les attelages.
2. Acier moulé faiblement allié :
Acier de coulée contenant des éléments d'alliage tels que le manganèse, le chrome et le cuivre. La quantité totale d'éléments d'alliage est généralement inférieure au 5%, qui présente une plus grande résistance aux chocs et peut obtenir de meilleures propriétés mécaniques par traitement thermique.
L'acier moulé faiblement allié offre de meilleures performances que l'acier au carbone, réduit le poids des pièces et prolonge la durée de vie.
3. Acier moulé spécial :
Acier moulé allié affiné pour répondre à des besoins particuliers. Il en existe de nombreuses variétés, qui contiennent généralement un ou plusieurs éléments d'alliage à haute teneur pour obtenir certaines propriétés spéciales.
Par exemple, l'acier à haute teneur en manganèse contenant 11% à 14% peut résister à l'usure par impact et est principalement utilisé pour les pièces résistantes à l'usure des machines minières et des machines d'ingénierie ; divers aciers inoxydables à base de chrome ou de chrome-nickel, utilisés pour les pièces soumises à la corrosion ou à des conditions de haute température supérieures à 650°C, telles que les corps de vanne, les pompes, les conteneurs pour l'industrie chimique ou les enveloppes de turbines de centrales électriques de grande capacité.
La norme ASTM D-5S sur le fer nodulaire austénitique exige un la teneur en carbone des inférieur à 2,0%.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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