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fonte

Objets en fonte
Objets en fonte

Alliage de fer et de carbone (contenant également du silicium, du manganèse, du phosphore, etc.) dont la teneur en carbone (habituellement comprise entre 2,5 et 4,6 %) est telle qu'un eutectique puisse se former lors de la solidification.

Ce sont des alliages dont l'élément principal est le fer, auquel est associée une quantité relativement importante de carbone (2 à 4 % environ). Certaines fontes sont obtenues directement du haut–fourneau et sont des produits bon marché.

Les propriétés des fontes sont conditionnées par leur structure de solidification. Les fontes sont dites « blanches » ou « grises », selon l'aspect de leur cassure. Les fontes blanches, obtenues par refroidissement lent, contiennent de la cémentite. Les fontes grises, obtenues par refroidissement plus lent encore, contiennent la majorité de leur carbone sous forme de graphite.

Dans les « fontes lamellaires », ou fontes grises ordinaires, le carbone est en partie sous forme de cémentite mélangée à la ferrite, et sous forme de graphite en lamelles. La forme en lamelles du graphite rend les fontes grises fragiles.

La présence de silicium (< 3 %), de phosphore (< 1,2 %) et de soufre (< 0,2 %) dans les fontes influence les processus de solidification et agit également sur les propriétés d'usage. Dans les fontes à graphite sphéroïdal, ou fontes ductiles, la forme des particules de graphite est obtenue par addition de magnésium. Les fontes malléables (à graphite nodulaire) présentent une structure et, donc, des propriétés très voisines de celles du type précédent, mais le graphite nodulaire est obtenu soit par chauffage et refroidissement lent de fontes blanches hypo-eutectoïdes (la teneur en carbone de ces fontes est inférieure à celle de l'eutectique [moins de 4,3 % du poids total]), soit par chauffage en milieu oxydant.

La forme sphéroïdale du graphite – ou son absence – donne à ces fontes des caractéristiques mécaniques supérieures à celles de la fonte lamellaire et une ductilité comparable à celle des aciers. Pour améliorer les propriétés d'usage des fontes, des éléments d'alliage, nickel, chrome, molybdène essentiellement, sont ajoutés.