Siliciumjoue un rôle crucial dans la fonte, principalement en favorisant la graphitisation pour améliorer les propriétés mécaniques. Son rôle varie entre les deux principaux types de fonte : la fonte ductile et la fonte grise. Voici commentsilicium métalest utilisé dans ces applications :
2.1 Fonte ductile
Dans la fonte ductile, le silicium métallique agit non seulement comme agent désoxydant mais également comme élément graphitant. Il favorise la transformation du carbone de la forme carburite (Fe₃C) en graphite sphéroïdal, ce qui améliore les propriétés mécaniques de la fonte, telles que la ténacité et la ductilité. Le graphite sphéroïdal est distribué dans la fonte sous forme de fines formes sphériques, ce qui confère à la fonte non seulement une résistance et une dureté élevées, mais conserve également un certain degré de ductilité. La fonte à graphite sphéroïdal typique a une teneur en silicium comprise entre 2,2 % et 2,8 %
.
Favorise la formation de graphite sphéroïdal: Silicium métalaide le carbone à précipiter sous forme de graphite sphéroïdal plutôt que de carburite, et cette structure sphéroïdale réduit efficacement les concentrations de contraintes et améliore la résistance aux chocs de la fonte.
Améliorer la ténacité et la ductilité: L'ajout de silicium métallique confère à la fonte ductile une meilleure ténacité et ductilité tout en conservant une résistance élevée, ce qui convient aux pièces mécaniques ayant des exigences de résistance élevées.
2.2 Fonte grise
Le rôle principal desilicium métaldans la fonte grise est de favoriser la graphitisation, afin que le carbone soit précipité sous forme de graphite en lamelles, ce qui améliore les propriétés mécaniques de la fonte. Le graphite en paillettes est distribué dans la matrice, formant une fonte grise avec de bonnes propriétés lubrifiantes et d'amortissement des vibrations. La fonte grise est généralement utilisée dans la fabrication de blocs moteurs, de soupapes, de pompes et d'autres pièces mécaniques. La teneur en silicium métallique de la fonte grise varie généralement de 1,5 % à 3,5 %.
Favorise la précipitation du graphite en paillettes: Silicium métalfavorise la précipitation du carbone sous forme de graphite lamellaire, ce qui confère à la fonte un bon pouvoir lubrifiant, important pour réduire l'usure et prolonger la durée de vie des pièces.
Amortissement amélioré des vibrations: La structure en graphite lamellaire confère à la fonte grise de bonnes propriétés d'amortissement des vibrations, ce qui la rend adaptée à une utilisation dans des pièces devant absorber les vibrations et les chocs.
Résumé
Silicium métalest un élément clé de la fonte et améliore les propriétés de la fonte ductile et de la fonte grise en favorisant la graphitisation. La teneur en silicium métallique de la fonte ductile provoque la précipitation du carbone sous forme de graphite sphéroïdal, ce qui améliore la résistance, la ténacité et la ductilité de la fonte, tandis que la teneur en silicium de la fonte grise favorise la précipitation du carbone sous forme de graphite en lamelles, ce qui améliore le pouvoir lubrifiant et propriétés d'amortissement des vibrations de la fonte. Ces rôles rendent le silicium indispensable à la fabrication de la fonte, largement utilisée dans la fabrication de diverses pièces mécaniques.
