Comprendre la fonte grise : propriétés, production et applications automobiles

Qu'est-ce que la fonte grise ?

La fonte grise est un type de fonte qui est faite des lamelles dans les fractures de graphite. Le nom fonte grise peut être dérivé en regardant la microstructure de la fonte de graphite, puisque l'apparence des lamelles est grise, résultant ainsi dans le nom de fonte grise.

La fonte grise est l'alliage de carbone, silicium, manganèse, soufre et phosphore. Comme elle est facilement moulée, la fonte grise est largement utilisée dans la fabrication des accessoires et composants de voitures, camions et tracteurs, etc.

La fonte grise est faite quand les matériaux de fusion sont versés dans les moules, puis refroidis jusqu'à ce qu'ils soient solidifiés. Les propriétés de la fonte grise, ainsi que d'autres types de fontes, varient de la proportion de chaque matériau qui est refroidi et solidifié.

De plus, les propriétés de la fonte grise peuvent aussi être influencées par la forme et la taille des lamelles de graphite, ce qui résulte dans la variation des produits qui sont faits de fonte grise. En outre, il y a d'autres caractéristiques qui rendent la fonte grise appropriée pour certaines applications spécifiques, qui vont être discutées dans les paragraphes suivants.

Quelles sont les caractéristiques de la fonte grise ?

● Bon marché

Quand il s'agit de travaux d'usinage à grande échelle, le coût et la polyvalence des matériaux utilisés pendant le processus sont définitivement ce que les fabricants prendraient en considération.

La fonte grise est la moins chère parmi toutes les fontes, et les applications polyvalentes et les caractéristiques facilement accessibles rendent la fonte grise populaire dans les fontes pour les fabricants.

● Résistance à la traction

La fonte grise a une résistance à la traction inférieure à la plupart des autres fontes. Alors que dans certains cas, la fonte grise a la capacité de forte résistance à la déformation, ce qui lui permet de supporter une grande quantité de contrainte tout en étant étirée ou tirée avant de faillir ou casser.

● Limite d'élasticité

La limite d'élasticité de la fonte grise, qui est la contrainte que la fonte grise peut tolérer avant déformation permanente ou au point où elle ne peut plus retourner à ses dimensions originales, est généralement inférieure aux autres fontes aussi.

● Fragilité

La fonte grise est l'un des matériaux fragiles, ce qui signifie qu'elle se casse facilement sous une faible résistance à la traction. En d'autres termes, avant que la fonte grise ne casse, elle absorbe peu d'énergie que d'autres matériaux qui ont une plus grande ductilité.

● Amortissement des vibrations

La fonte grise est bonne pour amortir les vibrations causées quand les produits qui en sont faits fonctionnent, ce qui la rend parfaite pour fabriquer les accessoires et composants des industries automobiles.

● Conductivité thermique

La grande conductivité thermique est l'une des caractéristiques pratiques de la fonte grise, car elle fait transférer ou conduire la chaleur facilement à travers le métal, ce qui résulte dans la large gamme d'applications de la fonte grise dans les domaines industriels.

● Résistance au cyclage thermique

Le cyclage thermique est le processus quand un matériau devient chaud et froid répétitivement, et certains matériaux peuvent à peine supporter le stress du cyclage thermique, ce qui mène à une défaillance prématurée pendant les travaux d'usinage.

Cependant, la fonte grise est capable de bien supporter le stress donné par le cyclage thermique, et fait que les travaux d'usinage des pièces faites de fonte grise se passent bien sans échouer facilement.

● Résistance à l'oxydation

La fonte grise performe aussi bien dans la résistance à l'oxydation, qui est causée pendant l'interaction de l'oxygène et du fer. L'interaction entre l'oxygène et le fer peut causer de la rouille sur les surfaces d'un accessoire ou composant, et endommager ou détruire les machines ou autres produits faits de fer.

En appliquant la fonte grise dans la fabrication de produits, on peut prévenir la corrosion de se produire facilement, car elle a une haute capacité anti-rouille, qui est une autre caractéristique attrayante de la fonte grise.

Où la fonte grise peut-elle être appliquée ?

Puisque la fonte grise est la moins chère en prix, elle est capable de supporter les vibrations et le cyclage thermique quand les produits qui en sont faits fonctionnent. De plus, la conductivité thermique dans la fonte grise est aussi plus grande que les autres fontes, la fonte grise est largement appliquée pour une large gamme d'applications.

Pour la capacité d'amortissement des vibrations de la fonte grise, elle peut être utilisée dans les composants de suspension automobile, fusées de direction, pièces de tracteur, composants de suspension de camion, autres pièces de camion, ou bases de machines.

Pour la grande conductivité thermique et la capacité à supporter le cyclage thermique, la fonte grise est aussi appropriée pour les pièces de poêle et les carters d'éoliennes.

En plus, la fonte grise a une haute capacité anti-rouille, ce qui rend la corrosion moins possible quand l'oxygène et le fer entrent en contact l'un avec l'autre, comme dans l'eau. Par conséquent, la fonte grise est aussi appliquée pour la production de composants hydrauliques, pompes, vannes, poids et contrepoids, et segments de piston.

Fonte grise vs fonte nodulaire

Parmi tous les types de fonte, en plus de la fonte grise, la fonte nodulaire est aussi largement utilisée dans les travaux d'usinage ou la fabrication d'autres produits de nos jours.

Ces deux types sont tous deux faits de l'alliage de graphite, tandis qu'il y a des variations entre eux, ce qui les rend appropriés pour différentes applications dans les domaines industriels, incluant la structure, la résistance à la traction, et la limite d'élasticité.

● Structure

Comme l'introduction ci-dessus l'a mentionné, la fonte grise est faite de l'alliage des lamelles de graphite, ce qui fait l'apparence grise et autres propriétés physiques de la fonte grise.

La fonte nodulaire est aussi l'alliage de graphite, tandis que la structure de la fonte nodulaire est sous forme de boules au lieu de lamelles. Cela fait la plus grande différence dans l'apparence de la fonte grise et la fonte nodulaire.

En raison de la différence de structure entre la fonte grise et la fonte nodulaire, les caractéristiques comme la résistance à la traction et la limite d'élasticité seraient différentes en conséquence, comme dans plusieurs perspectives, un objet fait en forme de boule serait plus flexible que l'objet présenté comme une lamelle.

● Résistance à la traction

La résistance à la traction signifie la quantité maximale de contrainte de traction que le matériau peut prendre dans le processus de formage avant défaillance, comme fissuration ou fracture.

La fonte nodulaire surpasse la fonte grise dans cette caractéristique, car elle possède une meilleure résistance à la traction que la fonte grise. La résistance à la traction maximale de la fonte nodulaire est de 620 MPa (90 000 psi), et la résistance à la traction maximale de la fonte grise est juste de 240 MPa (35 000 psi). Par conséquent, le temps que la fonte nodulaire subisse des travaux d'usinage peut durer plus longtemps que la fonte grise en conséquence.

● Limite d'élasticité

La limite d'élasticité, qui est la contrainte que la fonte nodulaire peut supporter avant déformation permanente ou gardant la capacité de retourner aux dimensions originales, est jusqu'à 275 MPa (40 000 psi) et donc meilleure que la fonte grise aussi.