Brevet FR2615867A1 — publié le 19881202

-- 1 -- MATERIAU EN FONTE A COEUR BLANC TRAITEE AU MAGNESIUM E-T SON UTILISATION. La présente invention concerne un matériau en fonte ayant subi un recuit décarburant (à cour blanc) traitée au magnésium, dont la structure est composée de C 4,0% en poids Si( 2,0% en poids Mg, 0,010% en poids S > 0, 001% en poids et, éventuellement, en outre au moins un élément d'alliage, le reste étant constitué de fer. D'après le brevet CH 496 098, on connait une fonte à graphite sphéroldal qui est appropriée comme matériau pour la fabrication d'objets facilement soudables. Dans ce brevet, il est proposé de soumettre les pièces moulées, avant le sou- dage, à un recuit décarburant dans la plage de température comprise entre 900 et 1200 C, ce par quoi la teneur en car- bone est diminuée au moins dans la région des zones de sou- dure. En raison de la haute teneur en Si, ce matériau pré- sente une formation indésirable de wustite qui n'est pas mai- trisable. Partant de cet état de la technique, l'invention a pour but de fournir un matériau qui se distingue par de bonnes caractéristiques et présente, en même temps qu'une bonne sou- dabilité et une bonne usinabilité, un parfait état de la sur- face. -2 - Ce but est atteint selon l'invention, par le fait que des fractions de carbone graphitique formées dans la première phase du recuit sont éliminées par combustion dans une deu- xième phase du recuit, en laissant des espaces vides dans une matrice en majeure partie ferritique. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le matériau en fonte à cîur blanc traité au magnésium a la composition suivante: C = 3,2% en poids Si= 1,2% en poids Mg= 0,010% en poids S = 0,001% en poids, le reste étant constitué de fer. Des perfectionnements avantageux de l'invention sont caractérisés en ce que les configurations des espaces vides correspondent essentiellement aux formes graphitiques selon VDG-Merkblatt P 441, série III-VI, ou en ce que la deuxième phase du recuit est effectuée dans une plage de température allant de 900 à 1100 C, de préférence à 1070 C. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la proportion des espaces vides dans la zone de soudure repré- sente 6 à 13% en volume du matériau. Un autre perfectionnement avantageux de l'invention réside dans le fait que dans le matériau en fonte à coeur blanc traitée au magnésium selon l'invention, les espaces vides sont présents dans la zone de soudure. Dans un mode de réalisation préféré, le matériau selon l'invention contient, en tant qu'élément d'alliage, un ou plusieurs éléments choisis parmi les éléments de transition du tableau périodique. Pour la production d'un matériau qui présente de bonnes caractéristiques en ce qui concerne l'usinabilité, il est nécessaire que des agents dits de détente soient présents dans le matériau. -3 - Dans le cas de la fonte malléable, qui se distingue par de bonnes propriétés d'usinage, les sulfures de manganèse (MnS) et le graphite de recuit servent d'agents de détente. On a constaté que grace à un traitement au magnésium approprié, éventuellement complété -d'additions d'inoculants et/ou d'éléments d'alliage, il est possible de réaliser de bonnes conditions pour un traitement décarburant contrôlé. Les fonctions du MnS peuvent. également être assurées par les espaces vides globulaires formés. La présente invention est illustrée par l'exemple des- criptif et non limitatif ci-après. Dans une première phase, on porte à une température de 1070 C, pendant 3, 5 heures environ, une pièce coulée ayant la composition suivante: 3,2% en poids de C, 1,2% en poids de 1_ Si, 0,03% en poids de Mg, 0,40% en poids de Mn et 0,001 à 0,004% en poids de S, le reste étant constitué de fer. Pendant ce traitement, il se forme suffisamment de fractions de carbone pour que, dans la deuxième phase subséquente du traitement de recuit, suffisamment de fractions de carbone puissent être éliminées par combustion pour qu'il reste une matrice en majeure partie ferritique. A la surface, o le carbone a été éliminé par combustion, subsistent des espaces vides. L'ensemble des espaces vides représente environ 11% en volume du matériau, et offre la garantie d'une bonne usina- bilité. Pour accroître la résistance aux hautes températures, on peut ajouter du molybdène en tant qu'élément d'alliage. Grâce au traitement décrit plus haut, on obtient un ma- tériau ayant de bonnes propriétés d'usinabilité et de souda- bilité, qui a très peu tendance au fissurage de trempe. Le matériau convient pour tous les procédés de soudage, et peut être utilisé dans la fabrication de pièces à propriétés de soudure garanties ou de pièces à bonne usinabilité. -4- REVENDICATIONS 1. Matériau en fonte ayant subi un recuit décarburant (à cîur blanc) traitée au magnésium, dont la structure est composée de C 0,001% en poids et, éventuellement, en outre au moins un élément d'alliage, le reste étant constitué de fer, des fractions de carbone graphitique formées dans la première phase du recuit étant éliminées par combustion dans une deuxième phase du recuit et laissant des espaces vides dans une matrice en majeure partie ferritique. 2. Matériau en fonte à coeur blanc traitée au magné- 1 sium selon la revendication 1, caractérisé par la composition suivante: C = 3,2% en poids Si= 1,2% en poids Mg= 0,010% en poids S = 0,001% en poids, le reste étant constitué de fer. 3. Matériau en fonte à cîur blanc traitée au magne- sium selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les configurations des espaces vides correspondent essentiel- lement aux formes graphitiques selon VDG-Merkblatt P 441, série III-VI. 4. Matériau en fonte à cîur blanc traitée au magne- sium selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la deuxième phase du recuit est effectuée dans une plage de tem- pérature allant de 900 à 1100 C. 5. Matériau en fonte à oeur blanc traitée au magne- sium selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la deuxième phase du recuit est effectuée de préférence à 1070 C. _- 5 _ 2615867 6. Matériau en fonte à cîur blanc traitée au magné- sium selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la proportion des espaces vides dans la zone de soudure repré- sente 6 à 13% en volume du matériau. 7. Matériau en fonte à cîur blanc traitée au magné- sium selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les espaces vides sont présents dans la zone de soudure. 8. Matériau en fonte à cOur blanc traitée au magne- sium selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il contient, en tant qu'élément d'alliage, un ou plusieurs élé- ments choisis parmi les éléments de transition du tableau périodique. 9. Utilisation du matériau en fonte selon les revendi- cations 1 à 8, pour la fabrication de pièces à propriétés de soudure garanties. 1B 10. Utilisation de la fonte selon les revendications 1 à 8, pour la fabrication de pièces à bonne usinabilité.