Pièces moulées en fonte grise VS pièces moulées en fonte ductile

Le graphite dans la structure en fonte grise est sous forme de flocons et le graphite dans la structure en fonte à graphite sphéroïdal est sous forme de sphérulites. Si la fonte à graphite sphéroïdal a un son similaire à celui de l'acier au carbone, cela signifie que le taux de sphéroïdisation de la fonte à graphite sphéroïdal est relativement élevé. Et le son des percussions en fonte grise semble sourd. De l’apparence de la fracture (et non de la surface usinée), la fonte ductile et la fonte grise peuvent être facilement distinguées. Observés à l'œil nu, les grains cristallins de la fracture de fonte grise sont relativement grossiers, gris-blancs et la surface cristalline a une lumière métallique. Les grains de cristaux de fracture de la fonte ductile sont très petits, gris noir-. Si le taux de sphéroïdisation est élevé, il n'y a presque pas d'éclat métallique. S'il y a un éclat blanchâtre, la situation générale est que du tissu buccal blanc apparaît. En termes de méthode de fusion, du fer nodulaire est ajouté avec un inoculant et un agent sphéroïdisant à la fonte grise pendant la fusion pour faire passer le graphite de floculant dispersé à sphérique, afin de réduire la fragmentation de la ferrite et d'augmenter la résistance.

La différence de structure entre la fonte grise et la fonte ductile entraîne d’énormes différences dans leurs propriétés. La résistance et la plasticité des pièces moulées en fonte grise sont faibles. En effet, le graphite en paillettes divise la matrice et provoque une concentration de contraintes. Dans le même temps, les pièces moulées en fonte grise sont fragiles et possèdent de bonnes propriétés d’amortissement des vibrations. Par conséquent, la fonte grise est principalement utilisée pour produire diverses boîtes et bases qui ont de faibles exigences de résistance et supportent principalement des contraintes de compression. Pour les pièces moulées en fonte à graphite sphéroïdal, le graphite sphéroïdal a le plus faible effet de fissuration sur la matrice et la concentration de contraintes est la plus faible, sa résistance est donc très élevée, ce qui peut être comparable à celle de l'acier au carbone moyen. Dans le même temps, la fonte ductile peut exploiter pleinement les performances de la matrice et présente un certain degré de plasticité et une bonne ténacité. De plus, les performances de coulée de la fonte ductile sont meilleures que celles de l'acier à teneur moyenne en carbone. Par conséquent, la fonte ductile est souvent utilisée pour produire des pièces présentant des exigences de ténacité élevées et des formes complexes, telles que des vilebrequins de moteurs à combustion interne, des bielles, etc. La fonte nodulaire peut généralement être renforcée par traitement thermique, tandis que la fonte grise ne peut généralement pas être renforcée par traitement thermique en raison de l'influence du graphite en lamelles.

La fonte nodulaire présente un avantage absolu en termes de résistance. La résistance à la traction et la limite d'élasticité des pièces moulées en fonte ductile sont beaucoup plus élevées que celles des pièces moulées en fonte grise. La plage de résistance à la traction de la fonte grise est de 100 à 350 MPa, tandis que la plage de résistance à la traction de la fonte ductile est de 350 à 700 MPa. La fonte ductile a également des exigences en matière d'allongement, tandis que la fonte grise a peu d'exigences à cet égard. Le rapport de résistance de la fonte ductile est bien meilleur que celui de la fonte. La fonte nodulaire est la même que la fonte en termes de résistance à la corrosion.

La résistance de la fonte ductile est comparable à celle de l’acier moulé. La fonte nodulaire a une limite d'élasticité plus élevée. Dans la plupart des applications municipales, telles que l'eau, l'eau salée, la vapeur, etc., la résistance à la corrosion et à l'oxydation de la fonte ductile dépasse celle de l'acier moulé. En raison de la microstructure de graphite nodulaire de la fonte nodulaire, la fonte nodulaire est meilleure que l'acier moulé en termes de réduction de la capacité de vibration, elle est donc plus propice à la réduction des contraintes. La fonte nodulaire est appelée le métal « meilleur des deux mondes », ce qui signifie qu'elle a la résistance de l'acier moulé et l'excellente résistance à la corrosion de la fonte. La différence de coût entre les pièces moulées en fonte et en fonte ductile est de 500 $ la tonne.