Il n'existe pas de norme ASTM unique pour la fonte. L'ASTM publie une famille de spécifications distinctes pour les pièces moulées en fonte au sein du Comité A04, et pour les pièces moulées de machines, les deux qui sont citées sont A48/A48M pour la fonte grise et A536 pour la fonte ductile.
Ces deux normes classent la fonte selon la résistance à la traction minimale d'une barre d'essai coulée séparément et subordonnent la composition chimique à cette résistance.
Quelles normes ASTM couvrent la fonte
Le catalogue de fonte de l'ASTM compte jusqu'à 56 désignations, et elles se répartissent en trois groupes : les spécifications générales par type de fer, les spécifications spécifiques à l'application rédigées autour d'une condition de service, et les documents de support.
| Standard | Ce qu'elle couvre |
|---|---|
| A48/A48M-22 | Pièces moulées en fonte grise pour usage général en ingénierie |
| A536-26a | Les pièces moulées en fonte ductile |
| A842-11A(2022)e1 | Pièces moulées en fonte à graphite compacté |
| A47/A47M, A220/A220M, A197/A197M | Fonte malléable — ferritique, perlitique, cubilot |
| A532/A532M-10(2023) | Fontes blanches résistantes à l'abrasion |
| A126-04(2023) | Fonte grise pour vannes, brides et raccords de tuyauterie |
| A278/A278M-01(2024) | Pièces en fonte grise contenant de la pression jusqu'à 650 °F [350 °C] |
| A319-71(2024) | Fonte grise à température élevée, ne contenant pas de pression |
| A395/A395M-99(2022) | Fonte ductile ferritique, retenant la pression, température élevée |
| A874/A874M-98(2022) | Fonte ductile ferritique pour service à basse température |
| A436-24, A439/A439M-18(2022) | Fonte grise austénitique et fonte ductile austénitique |
| A897/A897M-22 | Pièces moulées en fonte ductile austempered |
| A644-24 | Terminologie relative aux pièces moulées en fonte |
| A834-24 | Exigences communes pour les pièces moulées en fonte, usage industriel général |
| A247-24, A327/A327M-22, A367-22 | Évaluation du graphite, essai de résilience, essai de trempe |
| E351 | Analyse chimique, méthodes de référence pour les matériaux du Comité A04 |
L'ASTM publie également une branche pour les tuyaux en fonte — tuyaux d'évacuation A74 et A888, tuyaux d'égout gravitaires en fonte ductile A746, poteaux utilitaires A1133. Ils ne régissent pas les pièces moulées de machines.
Quelle spécification convient à quelle pièce
La spécification découle de la pièce et de sa condition de service : une pièce d'ingénierie générale prend A48 ou A536, tandis que la pression, la température et l'abrasion ont chacune une spécification dédiée.
- Général de la fonte grise pièce(carter, support, contrepoids) : A48/A48M.
- Général de la fonte ductile pièce: A536.
- Corps de vanne, bride ou raccord de tuyauterie en fonte grise: A126.
- Pièce en fonte grise contenant de la pression à température: A278. Toutes les classes conviennent jusqu'à 450 °F [230 °C] ; au-delà, seules les classes 40 à 60, jusqu'à un plafond de 650 °F [350 °C].
- Pièce en fonte ductile retenant la pression à température: A395. Toutes les nuances conviennent jusqu'à 450 °F ; au-delà, seule la nuance 60-40-18 convient, jusqu'au même plafond de 650 °F.
- Fonte ductile pour service jusqu'à −40 °F: A874.
- Pièce d'usure pour l'exploitation minière, le broyage ou la manutention de terre: A532.
- Fonte ductile austempering: A897.
ASTM A48 : Pièces moulées en fonte grise
A48/A48M couvre les pièces moulées en fonte grise pour usage d'ingénierie générale et les classe selon la résistance à la traction minimale d'une barre d'essai coulée séparément. La classe 30 signifie 30 ksi minimum sur cette barre ; la série en pouces-livres compte neuf classes de 20 à 60 ksi.
La lettre après le numéro de classe — S, A, B ou C — est la taille de la barre d'essai. Elle est choisie pour correspondre à l'épaisseur de paroi de la section déterminante de la pièce moulée.
| Épaisseur de la section déterminante | Barre d'essai |
|---|---|
| Moins de 0,25 po [moins de 5 mm] | S |
| 0,25 à 0,50 po [5 à 14 mm] | A |
| 0,51 à 1,00 po [15 à 25 mm] | B |
| 1,01 à 2 po [26 à 50 mm] | C |
| Plus de 2 po [plus de 50 mm] | S |
La barre S est dimensionnée par accord entre la fonderie et l'acheteur. A48 comporte également une série de classes métriques distincte dans laquelle le numéro de classe est la valeur en MPa, de sorte que la classe n° 200 signifie 200 MPa. La norme traite les deux systèmes comme indépendants et avertit que la combinaison de valeurs issues de ceux-ci peut entraîner une non-conformité, de sorte qu'une classe en ksi n'est pas convertie en MPa sur un dessin.
ASTM A536 : Pièces moulées en fonte ductile
Oui, A536 est une spécification de fonte : elle couvre la fonte ductile, que la norme décrit comme une fonte dont le graphite est sensiblement sphéroïdal en forme et essentiellement exempt d'autres formes de graphite.
La nuance est composée de trois nombres — résistance à la traction minimale en ksi, limite d'élasticité minimale en ksi, allongement minimal en pourcentage. La nuance 65-45-12 correspond à 65 000 psi en traction, 45 000 psi en limite d'élasticité à 0,2 % de déformation permanente, et 12 % d'allongement sur une longueur de référence de 2 po.
Le tableau 1 contient les cinq nuances d'usage général, 60-40-18 à 120-90-02 ; le tableau 2 en ajoute trois autres pour des applications spéciales telles que la tuyauterie et les raccords — 60-42-10, 70-50-05 et 80-60-03.
Le traitement thermique découle de la nuance. La 60-40-18 nécessite normalement un recuit de ferritisation complet, et les 100-70-03 et 120-90-02 nécessitent une trempe et revenu, une normalisation et revenu, ou un traitement thermique isotherme. Les deux nuances intermédiaires, 65-45-12 et 80-55-06, peuvent être obtenues à l'état brut de coulée.
Ce qu'une spécification ASTM de fonte ne contrôle pas
Ni A48 ni A536 ne contrôle la composition chimique, et ni l'une ni l'autre ne promet que la pièce moulée possède les propriétés montrées par sa barre d'essai. Les deux laissent cela au bon de commande.
Sur la barre d'essai, A536 l'affirme catégoriquement : aucune relation quantitative précise ne peut être établie entre les propriétés de la fonte en différents endroits d'une même pièce moulée, ou entre une pièce moulée et une éprouvette coulée à partir de la même fonte. L'acheteur choisit la taille de l'éprouvette ; si la commande est silencieuse, la fonderie la choisit, et les barres découpées dans les pièces moulées doivent avoir leur emplacement convenu et marqué sur le dessin.
Tout le reste ce qui importe à un acheteur de machines — dureté, microstructure, étanchéité à la pression, intégrité radiographique, inspection par particules magnétiques, dimensions, finition de surface — ne s'applique que lorsque le contrat ou le bon de commande l'exige. La certification et le rapport des résultats d'essai sont fournis lorsque la commande le demande.
Comment citer une nuance de fonte ASTM sur un dessin
Une désignation complète comporte cinq éléments : la désignation complète avec son année de date, la classe ou la nuance, la barre d'essai ou l'éprouvette, toute exigence supplémentaire par numéro d'article, et le document d'inspection que vous souhaitez recevoir. “ A48/A48M-22 Class 30 B, unités pouces-livres, certification du fabricant avec rapport d'essai ” est une désignation qu'une fonderie peut chiffrer sans appel téléphonique.
Citez les deux moitiés d'une désignation combinée et nommez le système d'unités. A48 est combinée. A536 n'est pas combinée : il n'existe pas d'A536M.
L'année de date fait partie de la désignation. Les deux chiffres après le trait d'union sont l'année de la dernière révision, une lettre finale marque une deuxième révision la même année (A536-26a), et une année entre parenthèses est une réapprobation (A126-04(2023)).
Sur un dessin ancien, un ancien numéro identifie toujours un document réel, car l'ASTM ne réattribue jamais une désignation abandonnée. Quelle édition fait foi est une question contractuelle, et les propres recommandations de l'ASTM sont d'indiquer l'année de date dans la commande. La plupart des désignations de fonte retirées sont les anciens jumeaux entièrement métriques — A48M, A278M, A897M — absorbés dans les normes combinées actuelles, de sorte qu'un plan indiquant “ ASTM A48M ” pointe généralement vers la moitié métrique d'A48/A48M.