Caractéristiques des fontes
La FONDERIE Loiselet met à votre disposition un guide de caractéristiques des fontes.
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Guides de référence
Fonte GL — Caractéristiques mécaniques
| Densité (kg/dm³) | Effort de tension (MPa) | Effort de rupture (MPa) | Allongement | Module d'élasticité (GPa) | Coefficient moyen de dilatation thermique entre 20(°C) (10-6/(°C)) | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 20°C | (-)100°C | 200°C | 400°C | |||||
| EN GJL 150 | 7,1 | 98 -165 | 150 - 250 | 0.3 - 0.8 | 78 - 103 | 10 | 11.7 | 13 |
| EN GJL 200 | 7,15 | 130 - 195 | 200 - 300 | 0.3 - 0.8 | 88 - 113 | 10 | 11.7 | 13 |
| EN GJL 250 | 7,2 | 165 - 228 | 250 - 350 | 0.3 - 0.8 | 20 | -100 | 200 | 400 |
| EN GJL 300 | 7,25 | 195 - 260 | 300 - 400 | 0.3 - 0.8 | 108 - 137 | 10 | 11.7 | 13 |
Fonte GL — Caractéristiques physiques
| Conductivité thermique (W/m.°C) | Capacités thermiques spécifiques (J/kg.°C) | Résistivité électrique spécifique (mm²/m) | Densité (kg/dm³) | Coefficient de Poisson | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 100 °C | 200 °C | 300 °C | 400 °C | 500 °C | 200 °C | 600 °C | 20 °C | 20 °C | 20 °C | |
| EN GJL 150 | 52,5 | 51 | 50 | 49 | 48,5 | 460 | 535 | 0,8 | 7,1 | 0,26 |
| EN GJL 200 | 50 | 49 | 48 | 47 | 46 | 460 | 535 | 0,77 | 7,15 | 0,26 |
| EN GJL 250 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 200 | 600 | 20 | 20 | 20 |
| EN GJL 300 | 47,5 | 56 | 45 | 44 | 43 | 460 | 353 | 0,7 | 7,25 | 0,26 |
Fonte GS — Caractéristiques mécaniques (1)
| EN GJS 350 22 LT | EN GJS 400 18 LT | EN GJS 400 15 | EN GJS 450 10 | EN GJS 500 7 | EN GJS 600 3 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Résistance à la rupture Rm MPa | 350 | 400 | 400 | 450 | 500 | 600 |
| Limite élastique à 0,2% RPO, 2 et MPA | 220 | 240 | 250 | 310 | 320 | 370 |
| Allongement en % | 22 | 18 | 15 | 10 | 7 | 3 |
| Résilience à 23°C | 17 | 14 | - | - | - | - |
| Résilience à -20°C | - | 12 | - | - | - | - |
| Résilience à -40°C | 12 | - | - | - | - | - |
| Dureté Brinell HBW | < 160 | 130 - 175 | 135 - 180 | 160 - 210 | 170 - 230 | 190 - 270 |
| Module d'élasticité (GPa) | 169 | 169 | 169 | 169 | 169 | 174 |
| Limite d'endurance 1 (MPa) | 169 | 169 | 169 | 169 | 169 | 174 |
| Limite d'endurance 2 (MPa) | 114 | 122 | - | 128 | 134 | 149 |
| Masse volumique (kg/dm^3) | 7,1 | 7,1 | 7,1 | 7,1 | 7,1 | 7,2 |
| Conductivité thermique λ en W/(K.m) | 36,2 | 36,2 | 36,2 | 36,2 | 35,2 | 32,5 |
| Coefficient de dilatation linéaire α jusqu'à 200°C en 10-6/K | 12,5 | 12,5 | 12,5 | 12,5 | 12,5 | 12,5 |
| Coefficient de Poisson |
Fonte GS — Suite | Caractéristiques mécaniques
| EN GJS 700 2 | EN GJS 800 2 | EN GJS 450 18 | EN GJS 500 14 | EN GJS 600 10 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Résistance à la rupture Rm MPA | 700 | 800 | 450 | 500 | 600 |
| Limite élastique à 0,2% RPO, 2 et MPA | 420 | 480 | 350 | 400 | 470 |
| Allongement en % | 2 | 2 | 18 | 14 | 10 |
| Résilience à 23°C | - | - | 8 | 3 | - |
| Résilience à -20°C | - | - | 4 | 3 | - |
| Résilience à 40°C | - | - | 3 | 2 | - |
| Dureté Brinell HBW | 225 - 305 | 245 - 335 | 170 - 200 | 185 - 215 | 200 - 230 |
| Module d'élasticité (GPa) | 176 | 176 | 176 | 170 | 170 |
| Limite d'endurance 1 (MPa) | 280 | 304 | 210 | 225 | 275 |
| Limite d'endurance 2 (MPa) | 168 | 182 | 130 | 140 | 165 |
| Masse volumique (kg/dm³) | 7,2 | 7,2 | 7,1 | 7 | 7 |
| Conductivité thermique λ en W/(K.m) | 31,1 | 31,1 | - | - | - |
| Coefficient de dilatation linéaire α jusqu'à 200°C en 10-6/K | 12,5 | 12,5 | - | - | - |
| Coefficient de Poisson |
Fonte GS à haute résistance et allié | Caractéristiques mécaniques
| EN GJS 800 10 | EN GJS 1050 6 | EN GJS 1200-3 | EN GJS SiMo40-6 | EN GJS SiMo45-10 | EN GJSA XNiSiCr35-5-2 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Résistance à la rupture Rm MPA | 800 | 1 050 | 1 200 | 480 | 550 | 380 |
| Limite élastique à 0,2% RPO, 2 et MPA | 500 | 700 | 850 | 380 | 460 | 210 |
| Allongement en % | 10 | 6 | 3 | 8 | 5 | 10 |
| Résilience à 23°C | 10 | - | - | - | - | - |
| Dureté Brinell HBW | 250 - 310 | 320 - 380 | 340 - 420 | 190 - 240 | 200 - 250 | 130 - 170 |
| Résistance à la rupture à 780°C | - | - | - | 70 | 70 | 130 |
| Limite d'élasticité à 0.2% | - | - | - | 35 | 35 | 90 |
| Module d'élasticité | - | - | - | 30 | 30 | 100 |
Les valeurs présentées sont indicatives. Elles peuvent évoluer selon la composition chimique, l’épaisseur de la pièce, les conditions de moulage, la vitesse de refroidissement et les traitements thermiques appliqués.
Fonte GJV — Caractéristiques mécaniques
La fonte à graphite vermiculaire, ou fonte GJV, est intermédiaire entre la fonte grise GL et la fonte nodulaire GS. Elle associe une meilleure résistance mécanique que la fonte grise à une bonne conductivité thermique et à une excellente tenue aux cycles de température.
| EN-GJV-300 | EN-GJV-350 | EN-GJV-400 | EN-GJV-450 | EN-GJV-500 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Résistance à la rupture Rm (MPa) | 300 - 375 | 350 - 425 | 400 - 475 | 450 - 525 | 500 - 575 |
| Limite élastique Rp0,2 (MPa) | 210 - 260 | 245 - 295 | 280 - 330 | 315 - 365 | 350 - 400 |
| Allongement (%) | 2 - 5 | 1,5 - 4 | 1 - 3,5 | 1 - 3 | 1 - 2,5 |
| Module d’élasticité (GPa) | 130 - 145 | 135 - 150 | 140 - 155 | 145 - 160 | 145 - 160 |
| Coefficient de Poisson | 0,26 | 0,26 | 0,26 | 0,26 | 0,26 |
| Masse volumique (kg/dm³) | 7,1 | 7,1 | 7,15 | 7,15 | 7,2 |
Fonte GJV — Caractéristiques physiques
| EN-GJV-300 | EN-GJV-350 | EN-GJV-400 | EN-GJV-450 | EN-GJV-500 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Conductivité thermique à 23 °C W/(m.K) | 47 | 43 | 39 | 38 | 36 |
| Coefficient de dilatation linéaire jusqu’à 200 °C (10⁻⁶/K) | 11,5 - 12,5 | 11,5 - 12,5 | 11,5 - 12,5 | 11,5 - 12,5 | 11,5 - 12,5 |
| Densité (kg/dm³) | 7,1 | 7,1 | 7,15 | 7,15 | 7,2 |
Applications : blocs moteurs, culasses, collecteurs d’échappement, carters soumis à des écarts thermiques importants, pièces mécaniques à forte rigidité et bonne dissipation thermique.
Fontes blanches et fontes anti-usure
Les fontes blanches se distinguent par une structure riche en carbures. Elles sont très dures et offrent une excellente résistance à l’abrasion, mais sont peu ductiles et généralement difficiles à usiner.
| Famille | Désignation courante | Structure principale | Dureté indicative | Caractéristiques principales |
|---|---|---|---|---|
| Fonte blanche non alliée | Fonte blanche | Carbures de fer | 350 - 500 HB | Bonne résistance à l’usure, faible résistance aux chocs |
| Fonte Ni-Hard | Ni-Hard 1 à 4 | Martensite et carbures alliés Ni-Cr | 450 - 650 HB | Très bonne tenue à l’abrasion, adaptée au broyage et à la manutention |
| Fonte blanche au chrome | ASTM A532 Classe II | Carbures de chrome et matrice martensitique | 500 - 650 HB | Forte résistance à l’érosion, à l’abrasion et aux boues chargées |
| Fonte à haut chrome | ASTM A532 Classe III Type A | Carbures de chrome, matrice martensitique ou austénitique | 550 - 700 HB | Très forte résistance à l’abrasion pour sollicitations sévères |
| Fonte haut chrome alliée Mo | ASTM A532 Classe III Cr-Mo | Carbures Cr avec matrice renforcée | Selon nuance et traitement | Meilleure tenue en forte épaisseur, à l’usure et à l’érosion |
Applications : blindages, marteaux, plaques d’usure, pièces de broyeurs, concasseurs, malaxeurs, pompes à boues abrasives, recyclage, cimenteries, carrières et incinération. Les caractéristiques mécaniques des fontes anti-usure dépendent fortement de la composition chimique, de l’épaisseur de la pièce, de la vitesse de refroidissement et du traitement thermique appliqué. La nuance est définie avec le client selon le type d’abrasion, les chocs et l’environnement de service.
Fontes austénitiques — Ni-Resist
Les fontes austénitiques au nickel, communément appelées Ni-Resist, sont conçues pour les environnements corrosifs, les températures élevées et les sollicitations thermiques répétées.
| Désignation EN | Désignation usuelle | Structure | Caractéristiques principales | Applications |
|---|---|---|---|---|
| EN-GJSA-XNiCr20-2 | Ni-Resist D2 | Austénitique à graphite sphéroïdal | Bonne résistance à la corrosion, à l’oxydation et aux températures élevées | Corps de pompe, vannes, collecteurs, pièces marines |
| EN-GJSA-XNiSiCr35-5-2 | Ni-Resist D5 | Austénitique stabilisée nickel-silicium-chrome | Très bonne tenue aux chocs thermiques et à l’oxydation | Pièces de fours, collecteurs d’échappement, turbines, pièces moteur |
| Selon cahier des charges | Ni-Resist alliée | Austénitique Ni-Cr, éventuellement Mo | Résistance renforcée à la corrosion, à l’eau saline et à certains milieux chimiques | Pompes chimiques, industrie marine, robinetterie spéciale |
Fontes Ni-Resist — Caractéristiques générales
| Propriété | Fonte austénitique Ni-Resist |
|---|---|
| Masse volumique (kg/dm³) | Environ 7,3 à 7,5 |
| Structure | Austénitique stabilisée par le nickel |
| Magnétisme | Généralement amagnétique ou faiblement magnétique |
| Usinabilité | Comparable à une fonte grise perlitique, selon nuance |
| Tenue à l’oxydation | Jusqu’à environ 925 °C selon les nuances |
| Dilatation thermique | Plus élevée qu’une fonte grise ou nodulaire classique |
Fontes spéciales haute température et anticorrosion
| Famille | Nuances possibles | Caractéristiques | Applications |
|---|---|---|---|
| Fonte GS SiMo | EN-GJS-SiMo 40-6, 40-10, 45-6, 45-10 | Bonne tenue au fluage, à l’oxydation et aux cycles thermiques | Collecteurs, carters turbo, échappement diesel, composants moteur |
| Fonte GJV SiMo | EN-GJV-SiMo 40-6, 45-6 | Conductivité thermique et résistance thermique élevées | Culasses, collecteurs, pièces moteur très sollicitées |
| Fonte austénitique haute température | Ni-Resist D2, D5, D5S | Résistance à l’oxydation et aux fortes températures | Fours, incinération, turbines, verrerie |
| Fonte au silicium élevé | High Silicon Iron, 14 à 16 % Si | Très forte résistance à certains acides et milieux corrosifs, matériau fragile | Pompes chimiques, installations de traitement de surface, équipements acides |
| Fonte Cr-Ni résistante à chaud | Selon cahier des charges | Résistance à l’oxydation, à la chaleur et parfois à l’érosion | Grilles de four, pièces d’incinération, traitements thermiques |