LES ALLIAGES DE FONDERIE

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1 LES ALLIAGES DE FONDERIE Solidification - procédés et simulation du moulage 1 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

2 LES DIFFÉRENTES FAMILLES D ALLIAGES DE FONDERIE Alliages de fer : Fontes Alliages d aluminium Alliages de cuivre Alliages de zinc Alliages de magnésium Solidification - procédés et simulation du moulage 2 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

3 ALLIAGES DE FONDERIE CHIFFRE D AFFAIRE 2006 PAR ALLIAGE (France) Alliages Légers (Al, Mg) Autres alliages non ferreux PRODUCTION 2006 PIÈCES MOULÉES EN FRANCE Alliages ferreux Alliages non ferreux Fontes Aciers légers (Al, Mg) cuivre zinc et divers Production totale Aciers PRODUCTION 2005 PIÈCES MOULÉES DANS LE MONDE (en milliers de tonnes) Fontes Solidification - procédés et simulation du moulage 3 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

4 LES FONTES COMPOSITION AVANTAGES Métal alliage Fonte grise Acier Aluminium Magnésium Zinc Cuivre Titane Nickel Prix $/T (2007) Solidification - procédés et simulation du moulage 4 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

5 STRUCTURE FONTES GRISES OU FONTES À GRAPHITE C en lamelles : (FGL) Fonte Graphite Lamellaire C en nodules : (FMN) Fonte malléable nodulaire C en sphères : (FGS) Fonte graphite sphéroïdal Fonte malléable nodulaire Fonte à Graphite Lamellaire Fonte à graphite sphéroïdal Fonte FGL FGS FMN FB non alliée FB faiblement alliée Fontes alliées Désignation FGL xxx FGS xxx-xx MN xxx-xx FBO FBA FGL Ni20 Cr2 FGS Ni20 Cr2 FB Cr26 Mo Ni Solidification - procédés et simulation du moulage 5 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

6 FONTES GRISES OU FONTES À GRAPHITE STRUCTURE - PROPRIÉTÉS 1) Matrice Perlite : pour la résistance mécanique Ferrite : pour la ductilité 2) Graphite Solidification - procédés et simulation du moulage 6 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

7 LES FONTES BLANCHES STRUCTURE Cristaux de fer (CC ou CFC) + Carbone combiné (Carbures) (Austénite-Cémentite) Fonte FGL FGS FMN FB non alliée FB faiblement alliée Fontes alliées Désignation FGL xxx FGS xxx-xx MN xxx-xx FBO FBA FGL Ni20 Cr2 FGS Ni20 Cr2 FB Cr26 Mo Ni FONTES TRUITÉES Matrice de fonte blanche + zones de fonte grise Solidification - procédés et simulation du moulage 7 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

8 LES FONTES FACTEURS INFLUENCANT LA STRUCTURE Solidification - procédés et simulation du moulage 8 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

9 CLASSIFICATION DES FONTES FONTES Fe C - Si Inoculation au ferro-silicium FONTES BLANCHES (Carbures) FONTES À GRAPHITE CE = (%C) + 0,3(%Si) CE = 4 à 4,3% FONTES À GRAPHITE NODULAIRE Solidification - procédés et simulation du moulage 9 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

10 LES FONTES NON ALLIEES FGL FGS FMN FB Solidification - procédés et simulation du moulage 10 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

11 LES FONTES ALLIÉES FB ALLIÉES Pales de malaxeuse, vis, boulets de broyeur, outillage agricole,.. FG ALLIÉES Fontes bainitiques (Ni4 Mo1) Fontes martensitiques (Ni4 Cr1 Solidification - procédés et simulation du moulage 11 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

12 ALLIAGES D ALUMINIUM POUR FONDERIE PROPRIÉTÉS GÉNÉRALES Biens de consommation Machines Équipements Meubles Sports 29% Autres Transports 26% Automobile Aéronautique Ferroviaire Marine SECTEURS UTILISATEURS Lignes Accessoires Électricité 9% Construction 20% Ponts Portes Fenêtres Toiture Revêtements 20% Emballage Canettes Papier Al Solidification - procédés et simulation du moulage 12 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

13 ALLIAGES D ALUMINIUM POUR FONDERIE DÉSIGNATION ALPHANUMÉRIQUE Norme européenne : NF.NE Lingot Al Cast («fonte») EN AC xxxxx EN AL xxxxx Famille Alliages d aluminium 1 er et 2 ème chiffres N groupe 1 à 8 et N sous groupe 3 ème chiffre Arbitraire, caractéristique de la nuance 4 ème et 5 ème chiffres 00 DÉSIGNATION SYMBOLIQUE Norme européenne : NF.NE EN AC AlCu4Mg1 Alliage Famille Alphanumérique Symbolique Aluminium - cuivre AC ACAlCu4MgTi Aluminium - silicium AC ACAlSi9Mg Aluminium - magnésium AC ACAlMg9 Aluminium - zinc AC ACAlZn5Mg Solidification - procédés et simulation du moulage 13 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

14 ALLIAGES D ALUMINIUM DE FONDERIE Influence du silicium Δ Solidification - procédés et simulation du moulage 14 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

15 ALLIAGES D ALUMINIUM DE FONDERIE Principaux alliages d usage général Propriétés Applications Solidification - procédés et simulation du moulage 15 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

16 ALLIAGES D ALUMINIUM DE FONDERIE Autres éléments Mg Cu Zn Impuretés O 2 et H 2 : Solidification - procédés et simulation du moulage 16 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

17 ALLIAGES D ALUMINIUM DE FONDERIE Solidification - procédés et simulation du moulage 17 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

18 ALLIAGES D ALUMINIUM DE FONDERIE Solidification - procédés et simulation du moulage 18 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

19 ALLIAGES DE MAGNÉSIUM EVOLUTION DE LA PRODUCTION Année Prix $/T Métal alliage Fonte grise Prix $/T 300 Acier 400 Aluminium 2200 Magnésium 3000 Zinc 3000 Cuivre 8000 Titane Nickel Solidification - procédés et simulation du moulage 19 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

20 PROPRIÉTÉS DU MAGNÉSIUM ALLIAGES DE MAGNÉSIUM Solidification - procédés et simulation du moulage 20 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

21 PROPRIÉTÉS DU MAGNÉSIUM ALLIAGES DE MAGNÉSIUM PRINCIPAUX HANDICAPS Solidification - procédés et simulation du moulage 21 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

22 ALLIAGES DE MAGNÉSIUM PRINCIPAUX ALLIAGES Solidification - procédés et simulation du moulage 22 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

23 ALLIAGES DE MAGNÉSIUM PRINCIPAUX ALLIAGES DE FONDERIE Solidification - procédés et simulation du moulage 23 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

24 ALLIAGES DE MAGNÉSIUM UTILISATIONS PRINCIPALES DU MAGNÉSIUM Mg + MO MgO + M Solidification - procédés et simulation du moulage 24 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

25 ALLIAGES DE MAGNÉSIUM APPLICATIONS STRUCTURALES EN FONDERIE Solidification - procédés et simulation du moulage 25 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

26 ALLIAGES DE ZINC PROPRIÉTÉS Solidification - procédés et simulation du moulage 26 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

27 DÉSIGNATION ZINC NON ALLIÉ Z x ALLIAGES DE ZINC ALLIAGES DE ZINC Désignation Numérique Désignation Abrégée Lingot Fonderie Z L Z P Exemple alliage Zn Al 4 Cu 3 Solidification - procédés et simulation du moulage 27 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

28 ALLIAGES DE ZINC COMPOSITION Al (0 à 35 %), Cu (0 à 3%), Mg, Ti, Cr (<1%) ALUMINIUM Solidification - procédés et simulation du moulage 28 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

29 ALLIAGES DE ZINC COMPOSITION Al (0 à 35 %), Cu (0 à 3%), Mg, Ti, Cr (<1%) CUIVRE é é éà à é MAGNESIUM éééé éà TITANE éé à Cas du fer éééé Àé Solidification - procédés et simulation du moulage 29 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

30 ALLIAGES DE ZINC ÉÉ Δ é Solidification - procédés et simulation du moulage 30 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

31 ALLIAGES DE ZINC APPLICATIONS Solidification - procédés et simulation du moulage 31 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

32 POINTS FORTS CUIVRE ET ALLIAGES DE CUIVRE Solidification - procédés et simulation du moulage 32 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

33 POINTS FAIBLES CUIVRE ET ALLIAGES Solidification - procédés et simulation du moulage 33 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

34 CUIVRE ET ALLIAGES BARRES ET PROFILÉS S (3,5) PIÈCES MOULÉES (3,5) LAMINÉS S (8) FILS ET CABLES (56) Automobile Bâtiment Moteurs Téléphone Applications diverses TUBES EN CUIVRE (15) Robinetterie, sanitaire Automobile, Divers BARRES EN LAITON (12) Robinetterie, sanitaire Automobile Divers APPLICATIONS CONFRONTÉES À LA CORROSION Solidification - procédés et simulation du moulage 34 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

35 CUIVRE ET ALLIAGES PRINCIPALES UTILISATIONS DES ALLIAGES Solidification - procédés et simulation du moulage 35 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

36 AMÉLIORER LES PROPRIÉTÉS DU CUIVRE Solidification - procédés et simulation du moulage 36 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

37 LES LAITONS LAITONS MONOPHASÉS (5 À 35 % Zn) LAITONS BIPHASÉS (35 À 45 % Zn) β LAITONS α LAITONS LAITONS Haute Résistance α + β Solidification - procédés et simulation du moulage 37 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

38 LES LAITONS CORROSION DES LAITONS Remèdes L APTITUDE À L USINAGE Solidification - procédés et simulation du moulage 38 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

39 LES BRONZES DIAGRAMME DE SOLIDIFICATION α 1,3% Sn + ε α 7% Sn Solidification - procédés et simulation du moulage 39 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

40 LES BRONZES BRONZES DE CORROYAGE BRONZES DE FONDERIE δ Bronzes de corroyage Bronzes de fonderie Alliages types BRONZES SPECIAUX Solidification - procédés et simulation du moulage 40 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

41 LES CUPROALUMINIUMS Alliages de corroyage Alliages de Fonderie Solidification - procédés et simulation du moulage 41 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

42 PROPRIÉTÉS GÉNÉRALES LES CUPROALUMINIUMS CUPROALUMINIUMS DE CORROYAGE Al < 9% CUPROALUMINIUMS DE FONDERIE Al < 14% CORROSION SÉLECTIVE Solidification - procédés et simulation du moulage 42 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

43 LES CUPRONICKELS ET LES MAILLECHORTS LES CUPRONICKELS LES MAILLECHORTS Solidification - procédés et simulation du moulage 43 Mise en forme des métaux - Master MAM - A. Ikhlef

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