Brevet FR2918908A1 — publié le 20090123

L'invention concerne un procédé de production d'une pièce en fonte bainitique. Les fontes bainitiques constituent une solution technologique intéressante pour répondre à des sollicitations mécaniques sévères. On les classe habituellement en deux familles selon leur mode d'obtention : les fontes brutes de coulée et les fontes traitées thermiquement. Les pièces en fonte bainitique brute de coulée sont obtenues en faisant fondre un alliage de base fer (Fe) comprenant des éléments spéciaux, notamment du molybdène (Mo), du nickel (Ni), voire du cuivre (Cu) ; en coulant ledit alliage dans un moule, afin de mouler ladite pièce ; en laissant refroidir cette pièce dans le moule ; et en démoulant cette pièce en fin de refroidissement. En jouant sur les taux d'addition desdits éléments spéciaux on influe sur la microstructure de la fonte à l'état brut de coulée, de manière à obtenir la structure bainitique souhaitée. Le réglage des taux d'addition est cependant délicat car il dépend fortement de l'épaisseur des pièces. C'est là une difficulté de fabrication, difficile à surmonter lorsque les pièces présentent des variations d'épaisseur notables. Une teneur trop élevée en Ni peut, par exemple, induire la formation de martensite en certains endroits de la pièce (ce qui se traduit généralement par un manque de ductilité de la pièce). On notera que pour ces pièces en fonte bainitique brute de coulée, la pièce se refroidit dans le moule, de sorte que la vitesse de refroidissement est très lente, en particulier dans le domaine des températures de transformation des phases bainitique et perlitique. De plus, vers les basses températures, la poursuite du refroidissement ne permet pas l'évitement du domaine martensitique (en dessous de 200 C environ). Les propriétés des fontes bainitiques brutes de coulée sont généralement médiocres en terme d'allongement. En outre, leur fragilité peut s'accroître suite à la deuxième étape de la transformation austénite/ferrite : yhç = a + carbures E, lors de laquelle l'austénite sursaturée yhc non transformée, maintenue trop longuement en service à une température critique supérieure à environ 180 C, produit des petits carbures c et de la ferrite a préjudiciables à la ductilité et à la tenue au choc. Les duretés des fontes bainitiques brutes de coulée dépassent souvent 330 HB, ce qui contribue à les rendre plus fragiles. C'est pourquoi ces fontes sont plutôt réservées pour des applications pour lesquelles la résistance à l'usure est favorisée par rapport, par exemple, à la tenue en fatigue. On notera que pour améliorer la trempabilité des fontes brutes de coulées, il est connu d'ajouter les éléments nickel (Ni), molybdène (Mo) et/ou cuivre (Cu) (sur un diagramme de Transformations en Refroidissement Continu, ou diagramme TRC, l'amélioration de la trempabilité se traduit par un déplacement du domaine de transformation bainitique de la fonte vers des temps de refroidissement longs). En revanche, plus les teneurs en ces éléments sont élevées, moins le domaine de transformation bainitique de la fonte se déplace vers des temps de refroidissement longs : il y a un effet de saturation. Ainsi, pour des pièces d'épaisseur de l'ordre de 25 à 100 mm dont or souhaite améliorer la trempabilité, y compris au coeur de la pièce, les teneurs en Ni et Mo deviennent vite excessives et des phénomènes de ségrégation apparaissent. Le résultat corollaire est une chute significative de l'allongement (2-4%) et de la résistance aux chocs (1-4 J). En outre, si les éléments Ni, Mo et Cu sont en proportion trop forte, la dureté devient très élevée car le plus souvent de la martensite en proportion assez importante se forme également, ce qui accentue la chute des propriétés mécaniques et fait remonter la dureté au dessus de 330 HB. La difficulté d'usiner la pièce s'accroît alors largement. En résumé, le manque de ductilité et la fragilité sont deux inconvénients majeurs des fontes bainitiques brutes de coulée, qui se conjuguent pour rendre difficile l'usinage de ces fontes. Contrairement aux fontes brutes de coulée, les fontes bainitiques traitées thermiquement présentent un intérêt majeur lorsque des caractéristiques mécaniques élevées sont recherchées (généralement elles présentent un bon compromis résistance à la rupture / allongement / résistance aux chocs.). Elles sont, à ce titre, concurrentes des aciers forgés. Les pièces en fonte bainitique traitées thermiquement sont obtenues par traitement thermique de pièces en fonte déjà coulées, moulées, refroidies et démoulées. Les étapes de traitement thermique sont donc postérieures à la fabrication des pièces. Dans la pratique, les pièces sont d'abord fabriquées dans une fonderie, puis transportées dans un autre atelier où elles subissent un traitement thermique. Parmi les fontes bainitiques traitées thermiquement, on connaît les fontes dites "ADI" (pour "Austempered Ductile Iron") obtenues par un traitement thermique ayant pour effet de modifier la microstructure de la fonte de base (i.e. une fonte "GS" (pour Graphite Sphéroïdal)) pour obtenir une matrice de type bainitique. Il s'agit d'un traitement thermique avec austénitisation en four puis trempe isotherme étagée ("Austempered"), typiquement entre 280 et 420 C, réalisée en lit fluidisé ou en bain de sel. La transformation à l'état solide d'une austénite saturée en carbone dans le domaine d'existence de la bainite est la caractéristique d'obtention d'une fonte "ADI". Or, le processus qui permet d'aboutir à cette transformation à l'état solide reste complexe à régler, car de nombreux paramètres le régissent (températures d'austénitisation et de trempe étagée, durées des maintiens dans les domaines austénitique et bainitique). Chacun de ces paramètres est susceptible d'influencer fortement le processus de transformation, donc les propriétés d'utilisation. En fait, il existe un état d'interdépendance complexe entre tous ces paramètres, qui rend souvent lourde la mise au point de chaque pièce. Par ailleurs, le traitement thermique réalisé augmente le coût de fabrication de la pièce (il est consommateur d'énergie et s'accompagne d'étapes de manutention supplémentaires). De plus, il est parfois nécessaire de corriger des déformations géométriques de la pièce, liées au traitement thermique, ce qui augmente encore le coût de fabrication de la pièce. Enfin, si l'austénitisation est conduite en atmosphère non contrôlée, c'est-à-dire oxydante, elle conduit à la formation de calamine qu'il faut ôter par la suite, ce qui augmente encore le coût de fabrication de la pièce. Pour illustrer les propriétés mécaniques élevées des fontes "ADI", on donne ci-dessous un tableau tiré de la norme européenne EN 1564, qui mentionne les caractéristiques mécaniques pouvant être exigées pour deux nuances de fonte "ADI". Le tableau suivant donne : la résistance à la rupture (Rm) ; la limite d'élasticité à 0,2% (Rpo.2) ; l'allongement (A) ; et les valeurs minimales d'énergie de choc, pour deux nuances de fonte "ADI" désignées EN-GJS-800-8 et EN-GJS-1000-5 selon cette norme. Désignation Rm Rpo,2% A Valeurs minimales du matériau (MPa) (MPa) (%) d'énergie de choc EN-GJS-800-8 800 500 8 moyenne unitaire : : 190 J J EN-GJS-1000-5 1000 700 5 Sans En résumé, si elles présentent des propriétés mécaniques très intéressantes, les fontes bainitiques traitées thermiquement sont chères et complexes à fabriquer. L'invention a pour objectif la fabrication d'une pièce en fonte bainitique ayant des propriétés mécaniques élevées, de préférence comparables à celles des fontes "ADI", ce procédé étant plus simple à mettre en oeuvre et plus économique que le procédé de fabrication des fontes "ADI". Cet objectif est atteint grâce à un procédé de fabrication d'une pièce en fonte bainitique dans lequel : - on fait fondre un alliage de base Fe comprenant les éléments suivants, dans les teneurs indiquées en pourcentages en poids : C : 3,25 à 3,7% ; Si : 2,2 à 2,8% ; Mn : 0,25 à 0,60% ; Mg : 0,03 à 0,07% ; Cu : 0,5 à 1% ; Ni : 1,5 à 2,5% ; Mo : 0 à 0,5% ; - on coule ledit alliage dans un moule, afin de mouler ladite pièce ; - on laisse refroidir cette pièce dans le moule, jusqu'à une température comprise entre 750 et 850 C ; - on extrait la pièce du moule de manière à accélérer le refroidissement de cette pièce jusqu'à une température comprise entre 320 et 420 C ; et - on ralentit le refroidissement de cette pièce de façon qu'elle reste à une température supérieure à 200 C pendant 2 à 3 heures. Ce procédé permet de réaliser une pièce en fonte bainitique ayant des caractéristiques mécaniques élevées et, notamment, un bon compromis résistance à la rupture / allongement / résistance aux chocs. L'invention repose donc sur les aspects suivants : choisir un alliage de départ de composition spécifique, décocher la pièce (i.e. extraire la pièce de son moule) de façon anticipée, et contrôler le refroidissement de celle-ci. Concernant la composition de l'alliage de départ, elle influe sur la microstructure de la fonte fabriquée et, donc, sur les caractéristiques mécaniques de celle-ci. Avantageusement, pour obtenir des caractéristiques mécaniques accrues, on choisit un alliage comprenant les éléments suivants, dans les teneurs indiquées en pourcentages en poids : C : 3,25 à 3,55% ; Si : 2,25 à 2,6% ; Mn : 0,30 à 0,55% ; Mg : 0,04 à 0,06% ; Cu : 0,8 à 1% ; Ni : 1,7 à 2,2% ; Mo : 0,20 à 0,35 %. On notera que dans ledit alliage, les teneurs en Ni, Mo et Cu sont suffisamment élevées pour garantir une bonne trempabilité de l'alliage, quelle que soit son épaisseur, et suffisamment faible pour éviter une chute de l'allongement et de la résistance aux chocs, et une augmentation de la dureté de la pièce. Ainsi, la composition chimique ci-dessus convient, en particulier, aux pièces dont les épaisseurs vont de 25 à 100 mm. On notera que l'alliage peut comprendre du manganèse (Mn) en proportion relativement élevée. Ceci autorise un plus large choix de ferrailles à fondre pour réaliser ledit alliage. La possibilité de recyclage des ferrailles est donc améliorée et le coût de fabrication de la pièce peut être diminué. Ceci autorise également un traitement d'enrichissement à l'azote (N) employant du ferromanganèse nitruré. De préférence, on tolère une teneur maximum en Mn de 0,55%. Selon un mode de mise en oeuvre du procédé, ledit alliage comprend l'élément suivant, dans les teneurs indiquées en pourcentages en poids : B : 0,003 à 0,02%. Selon un mode de mise en oeuvre du procédé, un traitement (optionnel) d'enrichissement à l'azote est effectué dans la poche de coulée en employant du ferromanganèse nitruré. Ce traitement trouve son origine dans l'effet de nitrures AIN sur la croissance de l'austénite et sur la germination potentielle de la bainite. La présence de AIN augmente l'allongement et la résistance aux chocs de la pièce fabriquée. Dans ce cas, ledit alliage comprend les éléments suivants, dans les teneurs indiquées en pourcentages en poids : Al : 0,015 à 0,05% ; N : 0,008 à 0,015%. Bien entendu, l'alliage comprend également les impuretés inévitables dues aux matières premières utilisées et au procédé de fabrication. Parmi les impuretés jugées plutôt néfastes, on connaît le soufre (S) et le phosphore (P). Si ils sont présents en trop forte teneur, S et P ont tendance à dégrader les propriétés mécaniques de la pièce (ils détériorent la forme sphéroïdale du graphite et favorisent, notamment, la création de carbures en joint de grain). Ainsi, de préférence, la teneur en S est inférieure à 0,010% et la teneur en P est inférieure à 0,06%. On notera que, selon un mode de mise en oeuvre du procédé, pour la coulée de l'alliage, une inoculation en poche puis une post-inoculation est faite dans le jet de coulée au moule (même si les pièces à réaliser sont massives), afin de multiplier le plus possible les sphéroïdes de graphite. Concernant le décochage anticipé de la pièce (i.e. alors que la pièce est encore dans les températures du domaine austénitique), il rend possible l'accélération du refroidissement de la pièce. En effet, le moule (généralement en sable) dans lequel la pièce est moulée retient la chaleur et, par conséquent, empêche le refroidissement rapide de la pièce. Selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, on détruit au moins une partie du moule pour sortir la pièce de celui-ci, ledit moule étant en sable et comprenant des éléments de fragmentation pris dans la masse du moule, ces éléments de fragmentation étant extraits du moule de manière à fragmenter celui-ci pour faciliter sa destruction. En outre, selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, avant de sortir la pièce du moule et tant que cette pièce est à une température supérieure à 850 C, on coupe au moins un appendice de moulage de la pièce, tel qu'un canal de coulée ou une masselotte, au moyen d'au moins un couteau pris dans la masse du moule et actionnable depuis l'extérieur de celui-ci. Avantageusement, on coupe tous les appendices de moulage de la pièce, et le nombre de couteaux est adapté au nombre et à la disposition desdits appendices. Lorsqu'ils sont solidaires de la pièce, ces appendices constituent des obstacles au démoulage rapide de celle-ci. En détachant ces appendices de la pièce, on facilite le démoulage de celle-ci. L'étape de destruction de moule (facilitée par la fragmentation de celui- ci) et l'étape de découpe des appendices ont pour avantage de ne pas nécessiter d'appareillage complexe et coûteux, et d'être simples à mettre en oeuvre, notamment à l'échelle industrielle. Concernant le contrôle du refroidissement de la pièce, selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, la vitesse moyenne de refroidissement de la pièce est supérieure à 3,5 C/min lorsque cette pièce passe de 900 et 650 C, de manière à éviter le domaine de transformation perlitique de la fonte. On rappelle que la pièce est extraite du moule lorsqu'elle est entre 750 et 850 C, de manière à accélérer son refroidissement. Selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, on extrait la pièce du moule de manière à accélérer le refroidissement de cette pièce jusqu'à une température comprise entre 320 et 420 C et, préférentiellement, entre 350 et 390 C. Pratiquement, selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, après avoir sorti la pièce du moule, on laisse celle-ci se refroidir à l'air libre (i.e. on lui fait subir une trempe à l'air). Il s'agit là encore d'une étape simple à mettre en oeuvre, en particulier à l'échelle industrielle. Concernant l'étape de ralentissement du refroidissement de la pièce, on notera qu'il s'agit de lui faire subir un refroidissement très lent de sorte que la température de la pièce demeure au-dessus de 200 C pendant 2 à 3 heures. Pratiquement, selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, on place la dite pièce dans un enceinte isolante thermiquement, pour ralentir le refroidissement de cette pièce. On peut aussi la plonger dans un bac rempli avec des isolants en flocons ou en granulés, par exemple en vermiculite. L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui suit, donnée à titre illustratif et non limitatif. Cette description fait référence aux figures annexées sur lesquelles : - la figure 1 est un diagramme de suivi de température en fonction du temps, illustrant le refroidissement d'une même pièce, suivant un procédé connu et suivant un exemple de procédé selon l'invention ; - la figure 2 représente en perspective un exemple de pièce en fonte bainitique pouvant être fabriquée selon le procédé de l'invention ; - la figure 3 est un diagramme de suivi des températures en fonction du temps, illustrant le refroidissement de la pièce de la figure 2, au coeur et en surface de cette pièce ; et - les figures 4 à 8 montrent des exemples de dispositifs utilisés pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention. Le diagramme de la figure 1 est un diagramme de suivi de température (en C) en fonction du temps (en secondes, sur une échelle logarithmique), illustrant le refroidissement d'une éprouvette parallélépipédique de section rectangulaire, de 55 mm de large, de 140 mm de haut et de 155 mm de long. La courbe A illustre le refroidissement continu au coeur d'une éprouvette fabriquée suivant un procédé connu. Cette éprouvette a été réalisée à partir d'un alliage de base Fe comprenant principalement, en pourcentages en poids : 3,45% de C ; 2,56% de Ni ; 0,98% de Cu ; et 0,32% de Mo. Cet alliage a été fondu, puis coulé dans un moule. L'éprouvette s'est refroidie dans le moule. Ce refroidissement est illustré par la courbe A. On remarque à 630 C une légère augmentation de température après 4200 secondes (repère C), qui témoigne de la transformation austénite/perlite que l'on souhaite éviter. La courbe B illustre le refroidissement au coeur d'une éprouvette fabriquée suivant un procédé selon l'invention. Cette éprouvette a été réalisée à partir d'un alliage de base Fe comprenant, en pourcentages en poids : 3,42% de C ; 2,35% de Si ; 0,37% de Mn ; 0.009% de S ; 0,01 de P ; 0,93% de Cu ; 2% de Ni ; 0,03% de Cr ; 0,27% de Mo ; 0,02 de Ti ; 0,042% de Mg ; 0,016% de Al ; et 0,0095% de N. Cet alliage a été fondu puis coulé dans un moule. Après avoir coulé l'alliage dans le moule, la température de l'alliage a diminué. Ce refroidissement a été relativement lent, le moule ayant tendance à retenir la chaleur. Après 1800 sec (repère D), l'éprouvette à 750 C a été sortie de son moule et trempée à l'air. Son refroidissement s'est alors accéléré. Cette étape de refroidissement rapide s'est poursuivie durant 1560 sec, la température atteinte étant de 350 C (repère E). L'éprouvette a ensuite été placée dans une enceinte isolante thermiquement, de sorte que le refroidissement de la pièce s'est ralenti. La pièce est ainsi passée de 350 à 235 C en 10800 sec environ. Enfin, l'éprouvette a été extraite de l'enceinte (repère F). On remarque que, contrairement à la courbe A, la courbe B ne présente pas de pointe de température, ce qui témoigne du fait que la 5 transformation austénite/perlite n'a pas eu lieu. L'éprouvette réalisée a été testée pour mesurer ses propriétés mécaniques. Les résultats de ces tests sont donnés dans le tableau ci-dessous : Rm Rpo,2% A Valeurs minimales MPa) (MPa) (%) d'énergie de choc 953 617 8,5 11 20 +1-16 +1-1, 5 +/- 0,8 On constate donc que l'éprouvette en fonte bainitique réalisée selon l'exemple 15 de procédé décrit ci-dessus, présente des propriétés mécaniques comparables aux nuances de fonte "ADI" précitées, désignées EN-GJS-800-8 et EN-GJS-1000-5. La figure 2 représente en perspective un exemple de pièce en fonte bainitique fabriquée selon le procédé de l'invention. Il s'agit d'un vilebrequin 20 utilisé dans le domaine de l'automobile. Ce vilebrequin 8 comprend un palier 10 d'axe 12 portant deux manetons 14 excentrés sur lesquels des bielles (non représentées) peuvent s'articuler. Le palier 10 porte également des balourds 16, chaque balourd 16 étant diamétralement opposé à un maneton 14, par rapport à l'axe 12. Le diamètre extérieur du palier 10 est de 60 mm. 25 Pour une telle pièce, de géométrie complexe et d'épaisseur variable, on souhaite obtenir un refroidissement le plus uniforme possible, c'est-à-dire un refroidissement qui soit sensiblement le même dans toute les parties de la pièce, au coeur et en surface de ces parties, de sorte que la microstructure de la pièce soit uniforme. Ce résultat est très difficile à atteindre lorsque la pièce 30 est réalisée en fonte brute de coulée. En revanche, l'invention permet d'atteindre facilement ce résultat, comme illustré sur le diagramme de la figure 3. Sur ce diagramme figurent des courbes de suivi de températures (en C) en fonction du temps (en secondes, sur une échelle logarithmique), représentant le refroidissement de deux zones du vilebrequin 8 lors de sa 35 fabrication selon le procédé de l'invention. Ces courbes étant analogues à la 10 courbe B précitée, elles ne seront pas décrites en détail. La courbe G illustre le refroidissement au coeur du palier 10, c'est-à-dire dans une zone proche de l'axe 12, et la courbe H illustre le refroidissement en surface du palier 10. Comme on peut le constater, ces courbes G et H sont proches l'une de l'autre, ce qui illustre l'uniformité du refroidissement obtenu grâce à l'invention. En référence aux figures 4 à 7, on va maintenant décrire des exemples de dispositifs utilisés pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention. Le premier dispositif est représenté sur les figures 4 et 5, il s'agit d'éléments de fragmentation 20 sous forme de tôles minces revêtues d'un poteyage réfractaire, reliées dans leur partie supérieure 20B par des tiges 22. La pièce à fabriquer 40 est moulée dans le moule 30 réalisé en sable. Ce moule 30 est en deux partie : une partie supérieure 30B et une partie inférieure 30A. La partie inférieure 20A des éléments de fragmentation 20 est prise dans la masse de la partie supérieure 30B du moule 30, lors de la réalisation du moule 30, tandis que la partie supérieure 20B des éléments de fragmentation 20 et les tiges 22 sont à l'extérieur du moule 30. La partie inférieure 20A des éléments de fragmentation 20 s'étend depuis la face supérieure du moule et s'arrête à proximité de la cavité de moulage (à 20 mm environ). Dans l'exemple représenté, le bord inférieur 20C est échancré afin de suivre le contour de la pièce. Conformément au procédé de l'invention, pour accélérer le refroidissement de la pièce 40 on doit extraire celle-ci du moule 30. Cette étape d'extraction doit être faite rapidement au moment souhaité (i.e. lorsque la pièce 40 est entre 750 et 850 C). Aussi, avantageusement, on détruit la partie supérieure 30B du moule 30 de manière à pouvoir saisir la partie supérieure de la pièce 40 et tirer cette pièce 40 hors de la partie inférieure 30A du moule 30. Pour pouvoir détruire facilement et rapidement la partie supérieure 30B du moule 30, on extrait du moule les plaques 20 en tirant vers le haut les tiges 22 (suivant les flèches 24 sur la figure 5). La partie supérieure 30B du moule 30 se retrouve ainsi partagée en plusieurs fragments 30I et peut être détruite plus facilement et plus rapidement que si elle était en un seul bloc. Bien entendu, d'autres formes d'éléments de fragmentation pourraient être envisagées. Avantageusement, ces éléments de fragmentation comprennent une première partie prise dans la masse du moule, et une deuxième partie sortant à l'extérieur du moule, pouvant être tirée pour extraire ladite première partie du moule. Le deuxième dispositif représenté sur la figure 6, permet de couper le ou les appendices de la pièce moulée, tels que les canaux de coulée ou les masselottes tant que cette pièce est à une température supérieure à 850 C, car à cette température ces appendices peuvent être facilement coupés. Sur la figure 6, une pièce moulée 40 est représentée dans son moule 30. Pour réaliser la pièce 40, on a prévu un canal de coulée 42 s'étendant depuis l'extérieur du moule 30 jusqu'à la cavité de moulage, dans lequel on verse l'alliage en fusion. Dans l'exemple, ce canal de coulée 42 communique avec la cavité de moulage via deux conduits 44. Le deuxième dispositif comprend deux couteaux 50 (un couteau pour chaque conduit 44) pris dans la masse du moule 30 et actionnables depuis l'extérieur du moule. Les couteaux 50 sont formés par une lame 54. Cette lame 54 est revêtue d'un poteyage pour faciliter son glissement et éviter qu'elle se soude à l'appendice (i.e. le conduit 44) qu'elle doit couper. Dans l'exemple, la lame 54 est biseautée et aiguisée à son extrémité inférieure. Cette lame 54 s'étend pratiquement jusqu'à la face supérieure 30A du moule 30, de sorte que son bord supérieur 54A est proche de cette face 30A. Le deuxième dispositif comprend également deux inserts 53 (un insert pour chaque conduit 44) réalisés, dans l'exemple, en fibre céramique. Sur sa face inférieure, chaque insert 53 présente un évidement 531, de forme complémentaire de celle du conduit 44, permettant de disposer l'insert 53 autour du conduit 44, de manière à entourer partiellement celui-ci. L'insert 53 est pris dans la masse du moule 30. La lame 54 est prise en partie dans la masse du moule 30 et en partie dans l'insert 53, l'insert 53 servant de glissière pour la lame 54. La lame 54 et l'insert 53 sont représentés seuls, en détail sur la figure 7. Pour couper le conduit 44, on appuie sur la lame 54, à l'aide d'une tige 52 dépassant à l'extérieur du moule et venant en butée contre le bord supérieur 54A de la lame 54. Pour actionner (i.e. faire descendre) la lame 54, on appuie sur la tige 52 suivant la flèche 56. La tige 52 et la lame 54 s'enfoncent alors dans le moule 30, suivant la flèche 57, et la lame 54 glisse dans l'insert 53 et vient couper le conduit 44. La lame 54 et l'insert 53 fonctionnent à la manière d'une guillotine. Après avoir coupé les deux conduits 44, la pièce 40 est désolidarisée du canal de coulée 42, ce qui permet d'extraire plus facilement et plus rapidement cette pièce 40 du moule 30. Bien qu'ils soient représentés sur des figures séparées, les éléments de fragmentation 20 et les couteaux 50 précités peuvent, bien entendu, être utilisés ensemble, dans un même moule. Dans ce cas, par exemple, on fait passer les couteaux 50 entre les éléments de fragmentation 20. Le troisième dispositif représenté sur la figure 8 est une enceinte 60 isolante thermiquement. Cette enceinte 60 comprend une plaque 66 en isolant thermique et plusieurs panneaux 62 en isolant thermique, ces panneaux 62 étant assemblés entre eux de manière à former une cloche 64. En d'autres termes, les panneaux 62 délimitent entre eux une cavité ouverte vers le bas. Lorsqu'on souhaite ralentir le refroidissement de la pièce 40, on place celle-ci sur la plaque 66 et on pose la cloche 64 sur la plaque 66, de manière à recouvrir la pièce 40. Les échanges de chaleur entre le milieu extérieur et la pièce 40 sont ainsi limités par la cloche 64 et la plaque 66, et le refroidissement de la pièce 40 est ralenti. Bien entendu, d'autres formes d'enceinte pourraient remplir cette même fonction. On notera que c'est la chaleur de la pièce 40 qui contribue à ce que cette pièce reste à une température supérieure à 200 C pendant 2 à 3 heures. Il n'y a donc pas d'apport de chaleur extérieur et l'énergie consommée lors de cette étape est minimisée. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une pièce en fonte bainitique dans lequel : -on fait fondre un alliage de base Fe comprenant les éléments suivants, dans les teneurs indiquées en pourcentages en poids : C : 3,25 à 3,7% ; Si : 2,2 à 2,8% ; Mn : 0,25 à 0,60% ; Mg : 0,03 à 0,07% ; Cu : 0,5 à 1% ; Ni : 1,5 à 2,5% ; Mo : 0 à 0,5% ; - on coule ledit alliage dans un moule, afin de mouler ladite pièce ; - on laisse refroidir cette pièce dans le moule, jusqu'à une température comprise entre 750 et 850 C ; - on extrait la pièce du moule de manière à accélérer le refroidissement de cette pièce jusqu'à une température comprise entre 320 et 420 C ; et - on ralentit le refroidissement de cette pièce de façon qu'elle reste à une température supérieure à 200 C pendant 2 à 3 heures. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ledit alliage comprend les éléments suivants, dans les teneurs indiquées en pourcentages en poids : C : 3,25 à 3,55% ; Si : 2,25 à 2,6% ; Mn : 0,3 à 0,55% ; Mg : 0,04 à 0,06% ; Cu : 0,8 à 1% ; Ni : 1,7 à 2,2% ; Mo : 0,20 à 0,35%. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ledit alliage comprend l'élément suivant, dans les teneurs indiquées en pourcentages en poids :B : 0,003 à 0,02%. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ledit alliage comprend les éléments suivants, dans les teneurs indiquées en pourcentages en poids : Al : 0,015 à 0,05% ; N 0,008 à 0,015%. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la vitesse moyenne de refroidissement de la pièce est supérieure à 3,5 C/min lorsque cette pièce passe de 900 à 650 C. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel on extrait la pièce du moule de manière à accélérer le refroidissement de cette pièce jusqu'à une température comprise entre 350 et 390 C. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel, après avoir extrait la pièce du moule, on laisse cette pièce à l'air libre pour accélérer son refroidissement. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel on entoure ladite pièce (40) d'une enceinte (60) isolante thermiquement, pour ralentir le refroidissement de cette pièce. 25 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel on détruit au moins une partie du moule (30) pour extraire la pièce (40) de celui-ci, ledit moule (30) étant en sable et comprenant des éléments de fragmentation (20) pris dans la masse du moule, ces éléments de fragmentation étant extraits du moule de manière à fragmenter celui-ci pour 30 faciliter sa destruction. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel, avant d'extraire la pièce (40) du moule (30) et tant que cette pièce est à une température supérieure à 850 C, on coupe le ou les appendices de la 35 pièce, tels que les canaux de coulée (42) ou les masselottes, au moyen de 1420couteaux (50) pris dans la masse du moule et actionnables depuis l'extérieur de celui-ci.