Effet Des Éléments D’alliage Sur La Structure Et Les Propriétés Des Fontes Adi

Résumé: La fonte ADI (Austempered Ductile Iron) est un sous-groupe de fontes GS et considérée comme le type d’alliage les plus récents parmi les FGS. La fonte ADI est une fonte obtenue par traitement thermique spécifique d'une fonte GS. Le principe consiste à traiter cette dernière par un traitement de trempe bainitique. Ce traitement a pour effet de modifier la microstructure de la fonte de base pour obtenir une matrice de type bainitique, pouvant atteindre des propriétés mécaniques comparables à celles de certains aciers. L’obtention des propriétés attendues dépend du bon déroulement des différentes étapes d’élaboration et du traitement thermique. Grace à leurs propriétés importantes, les fontes ADI trouvent aujourd'hui une place prépondérante dans de nombreuses applications. Actuellement, les efforts de recherche sur ce nouveau matériau (ADI) sont principalement concentrés sur des améliorations possibles de ses propriétés mécaniques. C'est dans cette optique que s’inscrit l’objectif de notre étude qui est basé sur l'effet des éléments d'alliage sur la structure et les propriétés mécaniques. La fonte à étudier est élaborée dans un four à induction. Après fusion, la fonte est inoculée par un ferro-silicium-magnésium à 45% de Si et 10% de Mg. Les échantillons sont coulés dans des moules en sable autodurcissant sous forme de barreaux cylindriques de 22 mm de diamètre et 300 mm de long après une addition d’éléments d'alliage tels que Mn, Ni, Mo, Cr, et V. Ensuite, ils ont subi un traitement thermique de type bainitique. Les échantillons sont austénitisés à 830°C pendant 60 minutes puis trempés immédiatement dans un bain de sel à 580°C pendant 60 minutes. Diverses techniques ont permis de caractériser ces échantillons : Microscopie optique, MEB, EDS, diffraction X, dureté, microdureté, traction, résilience et usure. L'observation microscopique montre que touts les échantillons présentent des structures ADI formées de ferrite bainitique et de feather ausferrite supérieure. Ces structures diffèrent d'un échantillon à un autre en fonction du taux des éléments d'alliage ajoutés. Les résultats des essais mécaniques et d'usure montrent dans l'ensemble que les fontes étudiées présentent de bonnes propriétés. Mots clés: Fonte GS, fonte ADI, ferrite, bainite, ausferrite, éléments d'alliage, traitement thermique bainitique, propriétés mécaniques.

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