SES N 3122 Fonderie en fonte ductile

Développée par Suzuki Motor Corporation dans le cadre de ses normes pour la fonte et les matériaux à base de fer, la norme « SES N 3122 Fonte ductile » décrit les exigences relatives aux composants en fonte ductile (fonte nodulaire) utilisés dans les applications automobiles.

L'utilisation de la fonte ductile dans l'industrie automobile vise à allier résistance, durabilité et rentabilité pour la fabrication de pièces complexes. Les propriétés fondamentales de ce matériau sont les suivantes :

Les ingénieurs privilégient la fonte ductile lorsqu'une pièce doit posséder les propriétés suivantes :

• Haute résistance et ténacité
• Bonne résistance à la fatigue.
• Capacité d'absorption des chocs et des vibrations.
• Moulage économique pour formes complexes.

Comparée à la fonte grise, la fonte ductile résiste beaucoup mieux aux charges dynamiques et aux impacts.

De manière générale, le processus de fonderie suit les étapes suivantes :

• Fusion du fer : La fonte brute et les déchets d'acier sont fondus dans le four.
• Procédé de nodularisation : du magnésium est ajouté, transformant le graphite en nodules sphériques.
• Moulage dans des moules : Le moulage en sable est la méthode la plus courante.
• Solidification : Une microstructure ductile se forme.
• Traitement thermique (si nécessaire) : ce traitement augmente la résistance, la rigidité ou la ductilité.

La fonte ductile est utilisée dans les composants porteurs et critiques pour la sécurité :

• Châssis et suspension :
• articulations de direction
• leviers de commande
• Moyeux de roue
• Groupe motopropulseur :
• vilebrequins
• Arbres à cames
• Porte-transporteurs différentiels
• Ligne de transmission :
• Carter d'essieu
• carters de transmission
• Composants du moteur :
• Collecteurs d'échappement (types résistants à la chaleur)

La fonte ductile est utilisée pour les raisons suivantes :

• Haute résistance et ductilité : aussi résistant que l’acier, mais plus facile à couler. Il ne se fissure pas facilement sous la charge.
• Excellente résistance à la fatigue : Idéal pour les pièces rotatives (par exemple, les vilebrequins).
• Bonne résistance à l'usure : Convient aux engrenages et aux interfaces mobiles.
• Rentabilité : Les coûts de production sont inférieurs à ceux de l’acier forgé. On obtient une forme quasi-finie, ce qui réduit les besoins en usinage.

La norme Suzuki SES N 3122 prévoit essentiellement ce qui suit :

• Propriétés mécaniques correctes (résistance à la traction, allongement)
• nodularité de graphite appropriée
• Défauts de coulée minimaux (porosité, retrait)
• Procédés de traitement thermique fiables

Les tests typiques décrits dans cette norme comprennent :

• Essai de traction
• Analyse de la micro structure
• Test de dureté
• Examen par ultrasons ou par rayons X

Lorsqu'ils utilisent de la fonte ductile, les ingénieurs doivent tenir compte des éléments suivants :

• Homogénéité de l'épaisseur de la paroi (prévient les défauts internes)
• Zones de concentration de contraintes (des transitions douces sont nécessaires)
• marges de transformabilité
• Déformation due au traitement thermique

Un vilebrequin en fonte ductile,

• Il élimine les charges cycliques répétitives.
• Il absorbe mieux les vibrations que l'acier.
• C'est moins cher que les alternatives au tatouage.
• Elle répond toujours aux exigences de durabilité.

En conclusion, la fonte ductile est utilisée dans la fabrication automobile pour les raisons suivantes :

• Pour produire des pièces robustes, durables et complexes.
• Pour réduire les coûts de production.
• Amélioration de la résistance à la fatigue et aux impacts.
• Garantir une qualité constante grâce à des normes telles que SES N 3122.

En résumé, la fonte ductile (fonte au graphite) est un type de fonte dans lequel le graphite se forme en nodules plutôt qu'en lamelles. Ceci lui confère les propriétés suivantes :

• résistance et robustesse accrues
• Résistance à la fatigue améliorée.
• Ductilité améliorée par rapport à la fonte grise.

La norme SES N 3122 couvre généralement les éléments suivants :

• Nuances de matériaux pour la fonte ductile (types FCD)
• Propriétés mécaniques
• Résistance à la traction
• limite d'élasticité
• allongement
• exigences de qualité du moulage
• Microstructure (nodularité, forme du graphite)
• Limites d'erreur (porosité, inclusions)
• conditions de traitement thermique
• Méthodes d'examen et d'évaluation

Cette norme est étroitement liée aux normes suivantes :

• SES N 3121 Fonte grise
• Fonte vermiculaire (graphite compressé) SES N 3123

La fonte ductile est couramment utilisée dans les pièces automobiles nécessitant résistance et coulabilité :

• vilebrequins
• articulations de direction
• Carter de différentiel
• Composants de suspension
• carters de transmission

Ces pièces bénéficient des avantages suivants :

• Capacité de charge élevée
• Bonne résistance à l'usure.
• Moulage économique pour formes complexes.

Les propriétés typiques de la fonte ductile sont les suivantes :

• Classe 400-15 : Résistance à la traction d’environ 400 MPa. Allongement de 15 %.
• Classe 500-7 : Résistance à la traction d’environ 500 MPa. Allongement de 7 %.
• Classe 600-3 : Résistance à la traction d’environ 600 MPa. Allongement de 3 %.

Cela implique un équilibre entre une résistance plus élevée et une ductilité plus faible.

La norme SES N 3122 vise à garantir la sécurité, la fiabilité et la constance des composants en fonte ductile utilisés dans les véhicules, d'autant plus que nombre de ces pièces sont essentielles à la performance et à la sécurité du véhicule. Cette norme est considérée comme importante pour les raisons suivantes :

• Elle garantit la sécurité des composants critiques : la fonte ductile est utilisée dans les pièces suivantes :
• vilebrequins
• articulations de direction
• bras de suspension

Ces composants sont soumis à des charges élevées, à des chocs et à des cycles de fatigue. Sans cette norme rigoureuse, les variations de qualité des matériaux peuvent entraîner :

• Des fissures
• Rupture soudaine
• Dysfonctionnement catastrophique.
• Elle garantit des propriétés des matériaux constantes : cette norme définit les éléments suivants :
• Résistance à la traction
• Limite d'élasticité
• allongement
• dureté
• Elle contrôle la microstructure (essentielle pour la fonte ductile) : la caractéristique la plus importante de la fonte ductile est la présence de nodules de graphite. Cette norme garantit une nodularité appropriée et une structure matricielle maîtrisée. Une nodularité insuffisante entraîne une fragilité et représente un danger pour les pièces automobiles.
• Elle définit les méthodes d'essai et d'inspection : Cette norme exige ce qui suit :
• Essai de traction
• Test de dureté
• Analyse métallographique (microstructure)
• Contrôles non destructifs (par exemple, ultrasons, rayons X)
• Il normalise les processus de production : il spécifie les éléments suivants :
• Méthodes de moulage
• conditions de traitement thermique
• Critères d'acceptation de la qualité

Cela élimine la variabilité de la production et les différences entre les fournisseurs.

• Conformité aux normes internationales : Cette norme est conforme aux normes ISO 1083, EN 1563 et ASTM A536. Ceci garantit :
• Utilisation des ressources mondiales
• Sélection des fournisseurs facilitée
• Pratiques d'ingénierie cohérentes

En conclusion, la norme Suzuki SES N 3122 garantit que les pièces moulées en fonte ductile utilisées dans les véhicules répondent aux exigences suivantes :

• Pour répondre à des exigences mécaniques et structurelles rigoureuses.
• Maintenir une qualité constante chez tous les fournisseurs.
• Fournir des composants sûrs, durables et économiques.

Depuis de nombreuses années, notre organisation, forte de son personnel compétent et expérimenté, comprend les besoins de ses clients, leur fournit les services d'essais avancés dont ils ont besoin et les accompagne dans la mise en place, l'implémentation et l'amélioration de leurs systèmes de management. Dans ce cadre, nous proposons également des services d'essais conformes à la norme SES N 3122.