Cherchez une fonderie qui coule la fonte ductile comme métal principal, maîtrise le traitement au magnésium et l'inoculation sur chaque poche, et peut prouver par des résultats de nodularité, des barreaux d'essai et un rapport d'essai matière que chaque coulée atteint la nuance indiquée sur votre plan. Vérifiez ensuite qu'elle sait éviter les retassures dans votre pièce, la couler à son poids, la traiter thermiquement à la nuance, et qu'elle applique une politique écrite de réparation par soudage.
La fonte ductile comme métal principal
Cherchez une fonderie où la fonte ductile représente l'essentiel de sa production, et où elle a déjà coulé des pièces proches des vôtres en nuance, poids et épaisseur de paroi. Demandez quelle part de son tonnage est de la fonte ductile, quelles nuances elle coule régulièrement, et un exemple de pièce proche de la vôtre avec les résultats d'essai correspondants.
Maîtrise du traitement au magnésium et de l'inoculation
Demandez à la fonderie de montrer comment elle enregistre le traitement au magnésium et l'inoculation pour chaque poche, et quelle limite elle fixe au temps entre le traitement et le dernier moule coulé. Le magnésium se dégrade pendant que la fonte traitée attend d'être coulée, et il n'existe pas de limite de temps générale à emprunter ; une fonderie bien gérée fixe sa propre limite et sait ce qu'elle fait de la fonte qui la dépasse.
Une lecture au spectromètre du magnésium résiduel dans la plage cible de la fonderie est nécessaire mais ne prouve pas la nodularité. Attendez-vous à une vérification croisée avant la coulée, telle qu'une analyse thermique ou une éprouvette rapide, surtout lorsque la coulée est retardée.
Preuve que chaque coulée atteint la nuance
Demandez des preuves par coulée : une éprouvette coulée de la même poche ou de la même coulée que vos pièces, des résultats de traction par rapport à votre nuance, et les résultats de microstructure que vous avez spécifiés. ASTM A536 à lui seul n'exige que l'essai de traction. La dureté, la composition chimique, la microstructure et la santé interne ne s'appliquent que lorsque la commande les demande, et la norme laisse le nombre d'éprouvettes au fabricant sauf si la commande le fixe.
Si vous voulez une éprouvette testée pour chaque coulée ou chaque poche de traitement, écrivez-le dans la commande. Demandez ensuite à la fonderie de montrer des résultats d'essai pour votre nuance issus de productions passées : des résultats systématiquement au-dessus des minimums valent plus que des résultats qui passent de justesse.
Nodularité et microstructure
Demandez la nodularité, le nombre de nodules et la teneur en carbures sur chaque coulée, rapportés par rapport à une limite que vous écrivez dans la commande, car l'ASTM A536 ne fixe aucun niveau de nodularité et les méthodes ASTM d'évaluation du graphite ne fixent aucune limite d'acceptation. La valeur à inscrire provient des données de conception de la Ductile Iron Society : nodularité supérieure à 80–85% sans graphite lamellaire intercellulaire. Les spécifications demandent normalement des carbures inférieurs à 5%.
Le nombre de nodules n'a pas de valeur d'acceptation unique, demandez donc quel nombre la fonderie vise pour votre section.
Barreaux d'essai et propriétés mécaniques
Demandez quelle éprouvette la fonderie coule pour votre pièce et assurez-vous que sa taille correspond à la section de votre pièce, car selon l'A536 le barreau de traction est usiné à partir d'une éprouvette coulée séparément, un bloc en Y ou un bloc de quille coulé dans son propre moule en sable à partir de la même fonte. La norme laisse le choix de la taille de l'éprouvette à l'acheteur et ne permet au fabricant de choisir que lorsque vous ne le faites pas :
| Épaisseur de section de la pièce | Taille du bloc en Y |
|---|---|
| Moins de ½ po (13 mm) | ½ po (13 mm) |
| ½ à 1½ po (13 à 38 mm) | 1 po (25 mm) |
| 1½ po (38 mm) et plus | 3 po (75 mm) |
Même un barreau correctement dimensionné ne mesure pas la pièce : l'A536 elle-même déclare qu'aucune relation précise ne peut être donnée entre les propriétés d'une pièce et celles d'un barreau d'essai issu de la même fonte. Les barreaux coulés séparément tendent aussi à montrer une meilleure résistance à la fatigue que les pièces qu'ils représentent. Là où la fatigue compte, spécifiez également des barreaux usinés dans une zone critique de la pièce, avec l'emplacement marqué sur le plan.
Ce que le rapport d'essai matière doit montrer
Un MTR de fonte ductile doit comporter :
- Identification de la coulée: la coulée ou la poche de traitement d'où provient l'éprouvette, et comment vos pièces y remontent.
- Éprouvette: le type et la taille de l'éprouvette à partir de laquelle le barreau a été usiné.
- Résultats de traction: résistance à la traction, limite d'élasticité et allongement par rapport aux minimums de votre nuance.
- Exigences commandées: un résultat pour chaque exigence spéciale de votre commande, telle que la nodularité, le nombre de nodules, les carbures, la dureté ou la composition chimique.
L'A536 ne rend rien de tout cela automatique. Un certificat ne devient la base de l'acceptation que lorsque l'acheteur et le vendeur en conviennent par écrit, alors mettez cet accord dans la commande. Si vous travaillez selon l'EN 10204, demandez un document de type 3.1.
Maîtrise des retassures et simulation
Cherchez une fonderie qui simule la solidification de votre pièce avant de construire le modèle, avec le modèle configuré pour la fonte ductile, et qui peut vous montrer où elle s'attend à des retassures et comment ses masselottes, refroidisseurs ou surépaisseurs les élimineront. Demandez :
- Rigidité du moule: quel procédé de moulage elle utilise pour votre pièce, et comment elle empêche les parois du moule de bouger.
- Conception des masselottes: si ses masselottes et cols de masselottes sont dimensionnés pour l'expansion du graphite de la fonte ductile, ce qui signifie généralement des masselottes plus petites que ce que l'acier exigerait.
- Simulation: si le logiciel modélise l'expansion du graphite, et si la fonderie a vérifié ses prédictions par rapport à des pièces sectionnées.
Sur les premières pièces, convenez de la manière dont les zones signalées par la simulation seront contrôlées, par sectionnement, radiographie ou contrôle par ultrasons.
Poids maximal des pièces coulées en fonte ductile
Demandez la pièce en fonte ductile la plus lourde que la fonderie a réellement coulée et expédiée conforme à la nuance, car la capacité du four et le tonnage annuel ne répondent pas à la question. Les propriétés diminuent à mesure que les sections s'épaississent, donc pour une pièce lourde, demandez quelles propriétés la fonderie garantira dans votre section la plus épaisse et où elle prélèvera l'éprouvette.
Capacité de traitement thermique en interne
Si votre nuance nécessite traitement thermique, vérifiez que la fonderie dispose d'un four adapté à votre pièce et au refroidissement requis par le cycle, ou que la responsabilité d'un traitement thermique sous-traité est fixée par écrit. Le résumé de l'ASTM sur l'A536 associe les nuances au traitement thermique comme suit :
- 60-40-18: un recuit de ferritisation complet.
- 65-45-12 et 80-55-06: brut de coulée.
- 100-70-03 et 120-90-02: trempe et revenu, normalisation et revenu, ou un traitement isotherme.
Une forte proportion de pièces ferritiques et perlitiques atteint ses propriétés à l'état brut de coulée grâce au contrôle de la fusion, donc demandez quelle voie la fonderie utilisera pour votre nuance. Dans tous les cas, les éprouvettes doivent subir le même traitement thermique que les pièces qu'elles représentent ; demandez si elles passent dans la même charge de four.
Pour les nuances trempées, demandez comment la trempe est contrôlée. Pour une nuance perlitique normalisée en sections épaisses, demandez si l'air calme refroidit la pièce assez rapidement ou si la fonderie dispose de ventilateurs pour cela.
Politique de réparation par soudage
Une fonderie de fonte ductile saine effectue des réparations par soudage sur les pièces, mais uniquement dans les zones que vous avez convenues comme non critiques, selon une procédure écrite, et avec votre approbation partout où la politique l'exige. Demandez à voir cette politique et vérifiez qu'elle couvre :
- Où le soudage est autorisé: les zones cosmétiques et non critiques, à l'exclusion des zones critiques que vous marquez sur le plan.
- Approbation: quand la fonderie doit obtenir votre accord avant de souder.
- Procédure: une procédure de réparation avec préchauffage défini selon la nuance, le métal d'apport, et le traitement thermique après soudage lorsque la nuance l'exige.
- Enregistrements: où chaque réparation a été effectuée et comment elle a été inspectée.
La fatigue fixe la limite. Les soudures réalisées avec un métal d'apport à base de nickel par MIG à arc court ont atteint 65–75% de la limite de fatigue de la fonte ductile non soudée, donc dans les zones soumises à des charges cycliques, la Société du fer ductile note qu'une soudure peut être inacceptable sans données, et la pièce remplacée.
Certains codes interdisent la réparation purement et simplement. La règle de l'U.S. Coast Guard pour la fonte ductile dans les systèmes hydrauliques marins au-dessus de 1000 psi exige que les pièces “ ne soient pas soudées, brasées, bouchées ou autrement réparées. ”