Effet des éléments d’alliage sur la structure et les propriétés mécaniques des fontes ADI

Effect of alloying elements on the structure and mechanical properties of austempered ductile irons

Laboratoire de Fonderie, Faculté des Sciences de l’Ingénieur, Université Badji Mokhtar, BP 12, 23000 Annaba, Algerie
e-mail: biliasse@gmail.com

Reçu : 16 Janvier 2015
Accepté : 22 Juin 2015

Résumé

Actuellement, les efforts de recherche sur la qualité d’un matériau à base fer, fontes ADI (austempered ductile irons), sont portés principalement sur l’amélioration de leurs propriétés mécaniques. Ce matériau est largement utilisé dans différentes industries. L’objectif de cette étude s’inscrit dans l’optique d’amélioration de sa qualité et de ses propriétés d’exploitation. Cette dernière est basée sur l’effet de l’ajout de faible taux d’éléments d’alliage sur la structure et les propriétés mécaniques de ces fontes. Les échantillons sont austénitisés à 830 °C (60 min) puis trempés dans un bain de sel à 550 °C (60 min). Diverses techniques utilisées ont permis de caractériser ces échantillons : Microscopie optique, Microscopie Electronique à Balayage (MEB), Energie Dispersive (X-ray) Spectrométrie (EDS), Diffraction des Rayons X (DRX), dureté, microdureté, traction et usure. L’observation microscopique montre que les échantillons présentent des structures formées de ferrite bainitique et d’ausferrite supérieure. Les résultats des essais mécaniques et d’usure montrent que la qualité des fontes étudiées a été améliorée.

Abstract

Currently, research efforts on the quality of an iron based material, ADI (austempered ductile irons), are worn principally on improving their mechanical properties. This material is widely used in different industries. The objective of this study is in the context to improve its quality and its operating properties. The latter is based on the effect of adding low rates of alloying elements on the structure and mechanical properties of these cast irons. The samples were austenized at 830 °C (60 min) then soaked in a salt bath of 550 °C (60 min). Various used techniques were allowed to characterize these samples: optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive (X-ray) spectrometry (EDS), X Ray diffraction (XRD), hardness, microhardness, tensile strength and wear. Microscopic observation showed that samples have structures formed of bainitic ferrite and feather upper ausferrite. The results of mechanical tests and wear show that the quality of the irons studied has been improved.