Poids specifique de la fonte, proprietes, types et tableau de valeurs

La fonte est un alliage de fer avec du carbone, ainsi qu'avec d'autres éléments additionnels. La teneur en carbone de la fonte ne doit pas être inférieure à 2,14 pour cent. La fonte est un bon matériau pour fabriquer des pièces moulées travaillant sous de faibles charges dynamiques et des contraintes modérées.

Par rapport à l'acier, la fonte se distingue par son coût relativement faible et ses bonnes propriétés de moulage. Elle s'usine aussi généralement plus facilement que de nombreux aciers, mais elle se soude mal et possède une ductilité et une résilience plus faibles.

Tableau du poids spécifique de la fonte

Comme la fonte est un matériau complexe, il est pratiquement impossible de calculer soi-même son poids spécifique sur le terrain. Ces mesures sont effectuées dans des laboratoires chimiques spécialisés. Cependant, son poids spécifique moyen est connu: pour la fonte grise, il varie de 6,6 à 7,8 g/cm³, et pour la fonte blanche de 7,0 à 7,8 g/cm³.

Pour simplifier les calculs, le tableau ci-dessous présente les valeurs du poids de la fonte, du poids spécifique de la fonte, ainsi que ces valeurs selon les unités de mesure.

Propriétés de la fonte

La teneur en carbone confère à l'alliage une dureté accrue tout en réduisant la ténacité et la ductilité. Le carbone peut se présenter sous deux formes principales: graphite et cémentite. Les fontes contiennent des impuretés permanentes comme le manganèse, le silicium, le phosphore et le soufre, ainsi que parfois des éléments d'alliage comme le nickel, l'aluminium, le chrome, le vanadium et d'autres.

La température de fusion de la fonte se situe généralement autour de 1150-1200 °C, selon la composition. C’est environ 300-400 °C de moins que la température de fusion du fer pur.

Types de fonte

Selon la quantité de cémentite et la forme du graphite, on distingue quatre types de fonte:

• Fonte blanche. Le carbone de ce type se trouve à l'état lié. Cette fonte présente une cassure claire grâce à la cémentite présente dans sa structure. Elle se divise en fonte eutectique, avec environ 4,3 pour cent de carbone, et en fonte hypereutectique, avec 4,3 à 6,67 pour cent de carbone. Ce type est notamment utilisé pour obtenir de la fonte malléable par recuit.
• Fonte grise. Ce type est un alliage contenant environ 1,2 à 3,5 pour cent de silicium; le reste est constitué de fer et de carbone, avec des impuretés de soufre, manganèse et phosphore. Une part importante du carbone de la fonte grise se trouve sous forme de graphite lamellaire. Le matériau a une couleur de cassure nettement grise.
• Fonte malléable. Ce type est obtenu par recuit supplémentaire de la fonte blanche, ce qui forme du graphite en flocons. La matrice métallique est composée de perlite et de ferrite. Son nom vient de ses meilleures caractéristiques de ténacité et de ductilité, ainsi que de sa résistance accrue aux chocs. On fabrique avec ce type des pièces de forme complexe, comme des sabots de frein, des coudes, des tés et des carters de pont arrière d'automobiles.
• Fonte à graphite sphéroïdal. Ce type contient du graphite sphéroïdal formé au cours de la cristallisation. Cette forme de graphite affaiblit moins la matrice métallique et concentre moins les contraintes.