Les matériaux de fonderie et de métallurgie constituent l'épine dorsale de l'industrie moderne. Des fonderies de fer et d'acier aux cimenteries, des installations minières aux ateliers de traitement de surface, d'innombrables secteurs dépendent de l'approvisionnement et de l'utilisation corrects de ces matériaux. Ce guide examine de manière approfondie sept familles de matériaux essentiels pour les acheteurs de fonderie et les ingénieurs métallurgistes.

Ferro-alliages : Les ferro-alliages sont des additifs indispensables dans la production d'acier et de fonte. Le FeSi75 (72-78 % Si) est utilisé pour la désoxydation et l'ajustement du silicium, tandis que le FeMn78 (78 % Mn) est un élément d'alliage critique pour les aciers au manganèse. Le FeCr (60-72 % Cr) sert de source de chrome dans la production d'acier inoxydable. Le FeSiMg (5-10 % Mg) est utilisé comme nodulisant dans la production de fonte à graphite sphéroïdal (GS). Le FeSiMn (65 % Mn, 17 % Si) assure une désoxydation et un alliage combinés. La granulométrie de chaque ferro-alliage (0-3 mm, 3-10 mm, 10-50 mm, 10-80 mm) est déterminée par la méthode d'application.

Fonte brute : La fonte brute est le matériau de charge primaire des fonderies de fer. La fonte hématite (3,8-4,2 % C, faible P et S) est idéale pour la fonte grise et sphéroïdale. La fonte d'acier (bas carbone) est utilisée comme matériau de charge dans les fours à arc électrique. La fonte SG (haute pureté, faible Ti et Mn) offre des propriétés mécaniques supérieures dans les applications de fonte ductile. L'équivalent carbone, la teneur en phosphore et les oligo-éléments sont des paramètres critiques dans la sélection.

Matériaux de coulée de fonte : Les inoculants (à base de FeSi, avec des ajouts de 1-4 % de Ba, Ca ou Sr) contrôlent la germination du graphite dans la fonte et empêchent la formation de cémentite. Les nodulisants (FeSiMg avec ajouts de terres rares) convertissent le graphite libre en forme sphéroïdale, permettant la production de fonte ductile. La granulométrie de l'inoculant (0,2-0,7 mm pour la poche, 1-3 mm pour l'inoculation en veine) est sélectionnée en fonction du point de traitement.

Matériaux de coulée non ferreux : Pour les fonderies d'aluminium et de cuivre, nous fournissons des creusets en graphite (liés au SiC, résistance à 1600 °C), des alliages en pastilles (AlTi5B1, AlSr10 affineurs de grain et modificateurs) et des fondants. Les alliages en pastilles améliorent la qualité de coulée en permettant un contrôle précis de la composition chimique.

Grenaille d'acier et granulats de fonderie : La grenaille d'acier (S110-S780, 40-55 HRC) et le granulat d'acier (G10-G120) pour le grenaillage et la préparation de surface sont fabriqués conformément à la norme ISO 11126. Les billes en acier allié B2/B3 servent de corps broyants dans les broyeurs des cimenteries et des mines. La dureté, la résistance aux chocs et l'homogénéité microstructurale sont les paramètres de qualité fondamentaux.

Sable siliceux (sable de fonderie) : Le sable siliceux pour le moulage et la fabrication de noyaux est fourni dans la plage de finesse granulométrique AFS 45-55. Les sables lavés et séchés avec une teneur en SiO₂ supérieure à 98 % offrent une faible dilatation thermique et une réfractarité élevée. La forme des grains (angulaire/ronde), la valeur de demande acide et la perte au feu sont des paramètres critiques affectant la qualité des pièces coulées.

Billes de broyage forgées : Les billes forgées en 60Mn et 60MnCr, utilisées dans les broyeurs à boulets des cimenteries, mines et usines de traitement des minéraux, sont produites avec une dureté de 58-65 HRC. Fournies en diamètres de 20 mm à 150 mm, elles offrent une ténacité à l'impact élevée et une résistance à l'usure pour une durée de vie prolongée du broyeur. La distribution granulométrique et l'homogénéité métallurgique sont déterminantes pour une efficacité de broyage optimale.

Guide de sélection des matériaux : Le choix correct dépend du procédé de coulée, des propriétés mécaniques cibles et des objectifs de coût. Pour la fonte grise : fonte hématite + inoculant FeSi75 ; pour la fonte sphéroïdale : fonte SG + nodulisant FeSiMg ; pour la coulée d'acier : FeMn bas carbone + désoxydants FeSi. En grenaillage, les exigences de rugosité de surface déterminent la taille de la grenaille, tandis que dans la sélection du sable de fonderie, la température du métal et la complexité du moule déterminent le numéro AFS.