L'analyse thermique des fontes au silicium éclairée par le diagramme de phases Fe-C-Si - Applications et limites de l'analyse thermique
Résumé
L’analyse thermique est devenue un outil courant dans les fonderies où il est destiné au contrôle de la préparation du métal liquide avant la coulée en moules. Cet article en deux parties veut démontrer que la confrontation de résultats d’analyse thermique avec le diagramme de phases d’équilibre du système permet de mieux apprécier les possibilités et limites de la technique quand appliquée aux fontes au silicium.
Dans la première partie (publiée dans le numéro 32 de la revue Forge et Fonderie de Décembre 2022), la solidification des fontes a été présentée en relation avec le diagramme de phases. Une description détaillée et quantitative des diagrammes de phases stable et métastable a été proposée en annexe en annexe de cette première partie.
Dans cette seconde partie, l’emploi industriel de l’analyse thermique pour le contrôle de la mise à composition des fontes est tout d’abord présenté, avec notamment la notion de carbone équivalent et le recours au diagramme de phases métastable pour l’évaluation du silicium. Pour comprendre les limites et les difficultés de l’interprétation d’une courbe d’analyse thermique, on s’intéressera ensuite au mécanisme détaillé de la solidification en intégrant les surfusions de germination et de croissance des différentes microstructures. On verra en particulier que l’analyse des courbes de refroidissement des alliages quasi-eutectiques (hypo- ou hyper-eutectiques) peut être une tâche difficile et des idées récentes qui font l’objet de travaux en cours seront présentées.
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