Fontes à graphite sphéroïdal
La Fonte à Graphite Sphéroïdal (EN-GJS) est, selon la norme (DIN) EN 1563, un matériau de fonte de carbone; sa teneur en carbone est presque entièrement présente sous la forme de graphites essentiellement sphériques. Les lettres GJS signifient G = matériau coulé, J = Fer et S = nodulaire ( Graphite sphéroïdal). Autrefois dans le monde germanophone l’abréviations GGG ou FONTE NODULAIRE étaient monnaie courante.
Aux États-Unis ont utilisent plus ou moins indifféremment les termes de « fonte ductile », « fonte nodulaire » et « SG » (sphéroïdal Graphite).
Il existe également une gamme de variantes du standard SG comme la fonte ductile ausferritique (ADI) définie par la DIN EN 1564, la fonte austenitique (Ni-Resist) définie par DIN EN 13835, ou les alliages de Silico-Molybden (SiMo).
En principe, un apport de magnésium est nécessaire pour obtenir la forme nodulaire sphérique du graphite, (généralement le Nickel contient une certaine quantité de magnésium). D’autres éléments d’alliage supplémentaires influencent la modification des propriétés mécaniques. Plus la teneur en carbone et en silicium est élevée, la plus la résistance et la dureté du matériau chutent; cependant sa capacité d’allongement s’améliore.
En général les propriétés mécaniques déterminées dans la DIN en 1563 sont atteignables dans la fonte à l’état brut. Pour les nuances nécessitants une garantie de résistance au choc, en particulier pour les applications à basses températures, il peut être nécessaire, de faire des traitements de recuit supplémentaires. Ces types de nuances sont identifiées fonction de l’impact des basses températures sur la dureté: RT = Température ambiante, et LT= Températures basses (-20° à -40°C).
Les propriétés de la fonte à graphite sphéroïdal sont déterminées par la formation de la matrice métallique (contrairement à la fonte à graphite lamellaire, dans laquelle l’effet d’entaille des lamelles détermine les propriétés mécaniques) . Une distinction est faite entre les formes ferritiques, perlitiques ou mixtes de ces deux structures. La ferrite forme la base des qualités ductiles moins fermes, tandis que les types à résistance plus élevée sont principalement perlitiques, car la perlite contient également le carbure de fer dur, et très résitant , (Fe3C, cémentite) sous forme de structure mixte.