Détection de la dégradation du graphite dans la production de fonte ductile

Langue originale : Néerlandais

Le défi

Malgré toutes les méthodes de contrôle dont disposent les fonderies modernes, il arrive encore régulièrement que des erreurs de production provoquent une nodularité insuffisante dans une série de pièces coulées. Dans les cas extrêmes, la qualité au sein d’une même série peut varier d’une nodularité parfaite à une absence totale de sphérulites de graphite, le graphite se précipitant alors sous forme de graphite vermiculaire (compacté) ou même de lamelles de graphite.

Ce problème résulte typiquement du fading du magnésium. Lors de la coulée à partir d’une poche à teneur marginale en magnésium, les premières coulées produisent une fonte parfaitement nodulaire. Mais à mesure que la coulée se poursuit, la teneur en magnésium descend sous le seuil nécessaire à la formation de graphite sphéroïdal. Le résultat est des pièces présentant une morphologie du graphite progressivement dégradée qui ne répondront pas aux spécifications de la fonte ductile.

La solution

L’analyse par vibrations sonores fournit une méthode non destructive pour détecter les variations de nodularité dans les pièces coulées. Parce que la morphologie du graphite affecte significativement le module d’élasticité de la fonte, la mesure de la fréquence de résonance révèle si une pièce contient du graphite sphéroïdal, vermiculaire ou lamellaire.

Les pièces présentant une bonne nodularité exhibent un module d’élasticité plus élevé et des fréquences de résonance correspondantes plus élevées. Lorsque la nodularité se dégrade vers le graphite lamellaire, le module diminue de manière mesurable. Cette relation permet aux fonderies de contrôler les pièces après solidification mais avant les opérations de finition.

Résultats

La mise en place du test par fréquence de résonance permet aux fonderies de détecter les problèmes de fading du magnésium avant que les pièces défectueuses n’avancent plus loin dans la production. Les pièces suspectes peuvent être signalées pour examen métallurgique, et le point de départ du fading peut être identifié rétrospectivement. Cette information alimente le contrôle du processus, aidant les fonderies à optimiser le traitement au magnésium et les pratiques de poche pour prévenir les occurrences futures.