Une pièce moulée en fonte est validée sur cinq points : la composition chimique, les propriétés mécaniques issues d'une barre d'essai, la microstructure, la santé interne et de surface, et les dimensions avec l'état de surface. Lesquels de ces cinq points votre pièce reçoit, et à quel niveau, est déterminé par votre plan et votre bon de commande — l'ASTM A48 et l'A536 traitent presque tout ce qui dépasse un essai de traction par lot comme une exigence spéciale qui ne s'applique que lorsque vous la demandez.
Seule la barre de traction est détruite ; tous les autres essais de cette liste laissent la pièce moulée expédiable.
Composition chimique
La chimie est lue sur un spectromètre à étincelles, d'abord sur une éprouvette de trempe coulée avant la percée du bain et corrigée si elle revient hors plage, puis sur l'échantillon de coulée qui figure sur le certificat. Le spectromètre lit le carbone, le silicium, le manganèse, le phosphore et le soufre — les éléments couverts par l'ASTM E1999 pour la fonte — et, sur la fonte ductile, le magnésium et le cérium résiduels.
Inscrivez la fenêtre dans la commande — élément et plage — partout où la composition conditionne un élément en aval tel que la soudabilité, l'usinabilité ou un traitement thermique.
Propriétés mécaniques
La résistance à la traction, la limite d'élasticité et l'allongement proviennent d'une barre d'essai coulée séparément, tirée selon l'ASTM E8, un essai par lot, et dans l'A48 et l'A536 cet essai unique constitue tout le programme mécanique obligatoire. La barre est dimensionnée selon la section déterminante de votre pièce moulée : l'A48 classe les barres par lettre (S, A, B et C) en fonction de l'épaisseur de paroi, et l'A536 utilise un bloc en Y ou un bloc de quille de 1 pouce.
Les deux normes déclarent d'emblée qu'aucune relation quantitative précise ne peut être établie entre les propriétés d'une pièce moulée et celles d'une barre coulée à partir de la même fonte. Pour les pièces à forte section et à sécurité critique, spécifiez une barre prélevée dans la pièce moulée à un emplacement indiqué sur le plan.
La dureté Brinell sur la pièce moulée elle-même est le contrôle pièce par pièce qui vérifie que la matrice correspond au résultat de la barre. Aucune des deux spécifications n'indique de valeur de dureté pour quelque nuance que ce soit, votre commande doit donc préciser la plage et la surface sur laquelle elle est lue. L'essai de résilience est réalisé selon l'A327 sur trois éprouvettes, et uniquement lorsque la commande l'exige.
Contrôle de nodularité pour la fonte ductile
La nodularité n'est contrôlée que lorsque votre commande la nomme — les nuances A536 pièces moulées en fonte ductile reposent sur les propriétés de traction seules. Nommez aussi la méthode de notation dans la commande : l'A247 est une comparaison visuelle avec des photomicrographies de référence ; l'E2567 calcule le pourcentage par analyse d'image et se répète bien mieux entre opérateurs.
Le criblage de lots entiers est effectué sur des pièces moulées complètes par vitesse ultrasonore ou fréquence de résonance. Traitez l'une ou l'autre comme un calibre étalonné : les limites doivent être établies sur des pièces découpées issues du même procédé et de la même taille de section.
Santé interne
Le contrôle par magnétoscopie détecte les fissures de surface et sous-jacentes, et la radiographie détecte les retassures internes dans les sections que votre plan marque comme critiques. Les autres méthodes détectent chacune une famille de défauts différente, donc faites correspondre la méthode au défaut que vous attendez avant d'inscrire l'une ou l'autre dans la commande.
L'ASTM E802, les radiographies de référence pour la fonte grise, illustre une discontinuité : la retassure axiale, en cinq niveaux de sévérité. La fonte ductile n'a pas de jeu de référence propre, et l'E689 utilise les radiographies de pièces moulées en acier, qui couvrent bien la porosité gazeuse, les inclusions et les criques à chaud.
Le contrôle ultrasonore est un outil pour la fonte ductile à forte section. L'ASTM n'a jamais rédigé de pratique UT pour les pièces moulées en fonte — l'A609 couvre l'acier — et le graphite lamellaire diffuse le faisceau. Là où la santé interne de la fonte grise importe, spécifiez la radiographie.
Les corps de pompe et de robinetterie subissent également un essai de pression ou de résistance, et la MSS SP-61 est la pratique à nommer. Quelle que soit la méthode que vous appelez, les critères d'acceptation doivent être nommés avec elle — la zone, la taille de l'indication et le niveau de sévérité — car aucune des normes CND n'en fournit.
Dimensions et surface
Les dimensions sont vérifiées avec des calibres et, sur les caractéristiques critiques, une MMT par rapport au grade de tolérance du plan ; les pièces moulées en fonte en sable de production sont normalement tenues aux grades ISO 8062 DCTG 8 à 12. Lisez ce grade correctement, car la valeur du tableau est une bande totale répartie symétriquement autour de la dimension nominale : DCTG 11 sur une dimension de 500 mm correspond à 7 mm au total, soit ±3,5 mm.
Sur une pièce moulée brute, vérifiez si la surépaisseur d’usinage est présente et régulière sur tout le pourtour. L'ISO 8062 traite le surépaisseur d'usinage requise comme une quantité à part entière, convenue et indiquée sur le plan séparément de la tolérance.
La surface est jugée par rapport à des photographies de référence graduées à un niveau nommé dans la commande. La MSS SP-55, dont l'édition 2025 a été élargie pour couvrir la fonte ainsi que les pièces moulées en acier sous pression, est la norme de comparaison pour les travaux de robinetterie, de brides et de raccords. Les trous de sable et les inclusions nécessitent un niveau d'acceptation écrit : taille, nombre et emplacement toléré sur la pièce.
Quels essais votre pièce moulée nécessite réellement
Partez de ce que la spécification de base vous apporte déjà : la chimie, un essai de traction, la conformité aux dimensions de votre plan, et un contrôle visuel pour le sable adhérent, la calamine, les fissures et les criques à chaud. Tout ce qui dépasse cela est une exigence supplémentaire qui ne s'applique que lorsque vous la nommez individuellement dans la commande.
| Classe de pièce | Essais à inscrire sur la commande |
|---|---|
| Fonte grise contrepoids ou pièce non porteuse | Chimie, dureté Brinell, visuel, dimensionnel |
| Boîtier ou support porteur en fonte ductile | Ajouter un essai de traction sur une éprouvette nommée, plus la nodularité avec sa méthode de notation |
| Corps de pompe ou de robinetterie contenant de la pression | Ajouter un essai de pression selon MSS SP-61, plus RT ou MT dans les zones marquées sur le plan |
| Pièce moulée à forte section ou à sécurité critique | Ajouter une barre de traction prélevée dans la pièce moulée à un emplacement marqué |
Exigez ensuite que le rapport le montre. Un certificat couvrant les pièces moulées réellement expédiées est un document d'inspection spécifique selon l'EN 10204, et pour chaque essai commandé, il doit porter le numéro de coulée ou de lot, la chimie, les résultats de la barre, les lectures de dureté, les résultats CND avec le niveau d'acceptation appliqué, et le rapport dimensionnel.
Un lot défaillant est isolé à la fonderie, et la décision de le retester, de le traiter thermiquement en tant que lot ou de le mettre au rebut est prise par la commande ; la voie propre de l'A48 est de deux retests sur la barre de traction, et le rejet si l'un ou l'autre échoue.