Fonte blanche : Tout comme le sucre dans le thé, le carbone se dissout complètement dans le fer liquide. Si ce carbone dissous ne peut être séparé du fer liquide lors de la solidification de la fonte, mais reste entièrement incorporé à sa structure, on parle alors de fonte blanche. La fonte blanche, très cassante, est ainsi nommée car elle présente une couleur blanche éclatante lorsqu'elle se brise.
Fonte grise : Lors de la solidification de la fonte liquide, le carbone dissous dans le métal, tel le sucre du thé, peut se séparer et former une phase distincte. Observée au microscope, cette structure révèle la décomposition du carbone en une structure lamellaire, visible à l’œil nu, sous forme de graphite. On qualifie ce type de fonte de fonte grise car, lorsque cette structure, où le carbone apparaît en lamelles (couches), est brisée, une couleur grise et mate apparaît.
Fonte mouchetée : Les fontes blanches mentionnées précédemment apparaissent lors d’un refroidissement rapide, tandis que les fontes grises apparaissent lors d’un refroidissement plus lent. Si la vitesse de refroidissement de la pièce coulée correspond à la plage de transition entre le blanc et le gris, on peut observer la présence simultanée de structures grises et blanches. On qualifie ces fontes de mouchetées car, lorsqu’on les casse, des îlots gris apparaissent sur un fond blanc.
Fonte trempée : Ce type de fonte est solidifié sous forme de fonte blanche. Autrement dit, la solidification est réalisée de manière à ce que le carbone reste entièrement dissous dans la structure. La fonte blanche solidifiée est ensuite soumise à un traitement thermique afin de séparer le carbone dissous. Après ce traitement, le carbone apparaît sous forme de sphères irrégulières, agglomérées.
En plus de cette classification, si le carbone a pu se séparer de la structure à la suite de la solidification (comme dans les fontes grises), nous pouvons établir une autre classification en examinant les propriétés formelles du graphite résultant :
Fonte grise (à graphite lamellaire) : Si le carbone s’est solidifié, formant une structure de graphite en couches semblable à des feuilles de chou, on parle alors de fonte grise ou à graphite lamellaire. Cette structure, présente dans les alliages à teneurs relativement élevées en oxygène et en soufre, peut être solidifiée sans présenter de retrait important grâce à sa conductivité thermique élevée.
Fonte à graphite sphéroïdal : comme son nom l’indique, cette fonte présente une structure où le carbone se présente sous forme de billes de graphite sphériques. Pour que le graphite se décompose en une structure sphérique plutôt que lamellaire, les teneurs en oxygène et en soufre du métal liquide doivent être réduites en dessous d’un certain seuil. C’est pourquoi, lors de la production de fonte à graphite sphéroïdal, le métal liquide est traité au magnésium, qui réagit très rapidement avec l’oxygène et le soufre, avant d’être coulé dans des moules.
Fonte à graphite vermiculaire : Si le traitement au magnésium appliqué lors de la production de fonte à graphite sphéroïdal est insuffisant et que le graphite ne peut être complètement sphéroïdisé, cette structure de graphite, que l’on appelle vermiculaire (ou compacte), peut apparaître. Le graphite vermiculaire, forme intermédiaire entre le graphite lamellaire et le graphite sphéroïdal, confère à la fonte non seulement les hautes propriétés mécaniques du graphite sphéroïdal, mais réduit également le retrait grâce à sa conductivité thermique élevée. Cette structure, considérée comme un défaut lors de la production de fonte à graphite sphéroïdal, est en réalité recherchée par de nombreuses fonderies en raison des avantages mentionnés ci-dessus.
Date de publication : 20 décembre 2024