Fonte : un matériau à la structure complexe

La fonte est un alliage qui se compose en grande partie de fer, mais il contient également 5 % de carbone. Il peut être coulé facilement et sa malléabilité lui vaut de compter parmi les matériaux les plus appréciés par les ferrailleurs.

D’ailleurs, sa souplesse lui vaut de couter nettement plus cher que le fer.  Les moulages que l’on obtient avec la fonte sont très compacts.  En effet, même s’il est volumineux, il reste que son poids léger lui confère quelques avantages indéniables. Avant de nous lancer sur ses cours et son prix, haro sur ce métal si nécessaire à la vie humaine.

Comment obtenir de la fonte ?

La fonte de première fusion est le métal obtenu en traitant le minerai. Pour l’obtenir, il convient d’extraire ledit minerai, de le concasser et de le broyer, d’éliminer les gangues et de récupérer les morceaux pour en faire un bloc compact.

Enfin, il convient de réduire ce minerai dans un haut fourneau pour

obtenir de la fonte de première fusion. D’ailleurs, une partie de cette fonte sera utilisée pour le moulage des pièces en fonte.

Les fontes de composition chimique définie peuvent être réalisées avec des cubilots et des fours électriques, fixes, à arcs ou à induction.

Les fontes de seconde fusion sont obtenues par une deuxième fusion des restes de la première fusion de métaux. L’affinage et le dosage sont effectués en fonction de la nuance souhaitée. Par ailleurs, ces restes sont souvent remis à la fonderie pour qu’ils tiennent mieux.

Les fontes synthétiques quant à eux, sont obtenues par fusion d’une charge qui permet de réaliser une synthèse chimique de tous les éléments qui composent la fonte. Ainsi, le fer est apporté par des riblons d’aciers non alliés, les éléments à introduire sont apportés par des ferro-alliages correspondants.

Le carbone quant à lui obtenu à partir de ferromanganèse carburé ou de graphite.

La structure des fontes

La structure d’une fonte se rapproche de celle d’un acier qui concentre une teneur en carbone variable et du graphite. Pour la fonte blanche (sans graphite), la solidification et le refroidissement s’effectuent d’après le diagramme métastable, Fer-cémentite. La fonte à graphite, quant à elle, peut se présenter sous diverses formes, mais le pourcentage de carbone dans sa composition ne pourra dépendre que de la vitesse de refroidissement.

Ainsi, si la vitesse de refroidissement se veut lente alors, le refroidissement depuis l’état liquide va s’effectuer avec le diagramme fer-graphite, ce qui donnera au final une structure finale ferrite graphite. Si la vitesse de refroidissement va plus vite alors, la solidification devrait commencer avec le diagramme fer-graphite et se terminer avec le diagramme fer-cémentite.  C’est d’ailleurs, le cas le plus complexe que l’on peut trouver dans la matrice. Il se peut également qu’une lédéburite mélangée à du phosphore se trouve dans la matrice. Enfin, si la vitesse de refroidissement est rapide alors, la solidification et le refroidissement vont suivre le diagramme fer cémentite. Ce dernier cas permet notamment d’obtenir de la lédéburite et de la ferrite.

Il convient de noter que plusieurs facteurs influents sur la vitesse de refroidissement, comme la densité de la pièce, le moule ou encore la température de la fonte au moment de la coulée.

En somme, la fonte affiche une structure très complexe, c’est notamment pour cela que son prix est assez élevé comparé aux autres métaux. Toutefois, les questions de prix n’ôtent rien à ses nombreuses qualités.