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Materials
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Les différents métaux et alliages utilisés possèdent chacun des propriétés particulières qui confèrent aux pièces réalisées des capacités de résistance mécanique, des degrés de légèreté, de conductivité… différents. Ils sont donc choisis en fonction de la destination de chaque application selon un cahier des charges précis établi avec le client.

Les métaux ferreux :
des alliages de fer et de carbone, associés à d’autres éléments

Les aciers : alliages de fer et de carbone (< 0,6%)

Les aciers sont des alliages de fer et de carbone dont le taux est en général inférieur à 0,6% présentant d'excellentes caractéristiques mécaniques. L'augmentation du pourcentage de carbone améliore la dureté, la résistance à la rupture, la limite élastique, la résistance à la corrosion, la résistance à l'usure et la trempabilité, mais elle diminue la malléabilité, la résilience et la soudabilité.

Les aciers représentent environ 95% des métaux utilisés dans le secteur de la forge, contre 12% de ceux utilisés dans le secteur de la fonderie, et sont classés en 3 grandes familles principales

   Aciers carbone

 

Automobile, Poids lourd, TP, Agricole, outillage à main, coutellerie, arbres de transmission,…

   Aciers faiblement alliés

 

Automobile, Poids lourd, TP, Agricole, coutellerie, arbres de transmission,…

   Aciers fortement alliés :

   Aciers inox

   Aciers réfractaires

   Aciers outils

Chimie, nucléaire, alimentaire, aéro, energie, petrole

 

 

L’ajout d’éléments influence les caractéristiques mécaniques des pièces produites, par exemple :

 

- le Manganèse (Mn) : augmente la limite élastique, la trempabilité et la résistance à l’abrasion

- le Nickel (Ni) : augmente la résistance aux chocs et à la corrosion

- le Silicium (Si) : augmente la limite élastique

- le Tungstène (W) : augmente la résistance à l’usure et à la chaleur

- le Molybdène (Mo) : augmente la résistance à l’usure et à la chaleur

- le Vanadium (V) : augmente la résistance à l’usure et aux déformations

 

Des gammes de caractéristiques mécaniques étendues sont obtenues après traitement thermique.

 

Les fontes : des alliages de fer et de carbone (2,5 à 4%)

Les fontes sont des alliages où le taux de carbone est élevé (2,5 à 4%).

Il s’agit d’un matériau présentant de très bonnes propriétés d’utilisation mais peu d’élasticité à la traction. Cela tient à la présence du carbone sous forme de lamelles de graphite libre qui cristallise dans la matrice métallique, celles-ci créent des amorces de rupture entraînant une certaine fragilité : ces fontes sont dénommées fontes à graphite lamellaire.

Pour améliorer leurs propriétés, on a recours à des éléments d’addition (nickel, chrome ...). Il s’agit alors de fontes dites alliées dont la teneur en carbone est généralement inférieure à 3%.

 

Les fontes à graphite sphéroïdal possèdent des caractéristiques qui dépassent celles de certains aciers, notamment en ce qui concerne leur résistance à la fatigue : cela tient au fait que dans ces fontes le graphite cristallise sous forme de petites sphères et non de lamelles.

 

 

Fonte à graphite lamellaire (GL)

+ Bonne usinabilité, rigidité, résistance à la corrosion et à la compression, bonne absorption des vibrations, excellente coulabilité
- Fragile comparée aux aciers et à la fonte GS

Machines-outils, pièces mécaniques, chauffage, contrepoids, automobile

Fonte à graphite sphéroïdal (GS)

+ Caractéristiques mécaniques élevées, grande ductilité, bonne usinabilité en structure ferritique et assez bonne en perilitique, bonne coulabilité et soudabilité, bonne élasticité

Pièces mécaniques, pièces automobiles (pièces de liaison au sol, pièces de sécurité : composants moteurs type vilebrequins, freinage, freinage, supports de fusée de roue…), pièces ferroviaires, agricoles, hydrauliques, pour travaux publics, tuyaux d’adduction d’eau

Fonte à graphite vermiculaire (GV)

+ Avec un graphite dont la forme est comprise entre les lamelles et les sphères, la FGV allie les avantages de la FGL sans ses inconvénients (Fragilité)

-  La principale difficulté est la maîtrise reproductibilité de sa structure

Transports terrestres : carters-cylindres et culasses de gros moteurs (2,5 à 7 litres de cylindrée) en véhicules particuliers, et  camion

 

 

Métaux non-ferreux :
alliages ne comprenant pas de fer, ou dans des proportions très faibles

Cuivres et alliages cuivreux

Le cuivre est le premier métal travaillé par l'homme avec l'or. Il est facile à travailler, ses alliages sont utilisés en forge comme en fonderie, et ses usages très diversifiés. On peut citer en principales caractéristiques une excellente résistance à la corrosion et très bonne conductibilité électrique.

Bronze (Cuivre-Etain)

+ Conductivité électrique et thermique parmi les plus élevées

Excellente coulabilité

Faible dureté l’usinage et la découpe

Résistance à l’usure (propriétés anti-frottement)

Amagnétisme

Soudabilité et aptitude au brasage

Aptitude au polissage et aux traitements de décoration

Bon coefficient de dilatation

Bonne résistance mécanique et dureté

Résistance à la corrosion particulièrement en milieu marin

Caractéristiques mécaniques élevées

Cloches, équipements électriques et électroniques, connectique, échangeurs de chaleur, robinetterie industrielle et sanitaire, plomberie, construction navale aérospatiale et aéronautique, pièces d’étanchéité en milieu marin, échangeurs marins, énergie nucléaire, automobile, ferroviaire, bâtiment, plomberie

Laiton (Cuivre-Zinc)

Cupro-aluminiums (Cuivre-Aluminium)

 

Alliages légers et ultralégers

 

Les alliages légers sont élaborés à partir d’aluminium et les alliages ultra légers à partir de magnésium. Les principales propriétés de l'aluminium sont sa légèreté, sa bonne résistance à l'oxydation et sont excellente conductivité électrique et thermique.

 

Alliages d’aluminium et de silicium

+ Légèreté, bonne coulabilité, usinabilité et propriétés d'aspect

Automobile, aéronautique et spatial, mécanique, chimie

Alliages d’aluminium et de cuivre

+ Bonnes caractéristiques mécaniques, bonne usinabilité
- Mauvaise tenue à la corrosion, criquabilité importante

Tuyauteries, raccords

Alliages d’aluminium et de magnésium

+ Bonne usinabilité et grande résistance à la corrosion
- Coulabilité moins bonne et criquabilité importante

Piston, aubes de compresseurs

 

Alliages de zinc et zamak

Les alliages de zinc sont le plus souvent alliés à l’aluminium (de 4 à 30%) et contiennent parfois de faibles additions de magnésium (de 0,012 à 0,06%) et de cuivre (jusqu’à 3%).

 Le plus couramment utilisé (95% du marché) est appelé zamak (zinc pur à 99,995%).

 Sa coulabilité et sa bonne pénétration en font un alliage adapté à la coulée sous-pression qui permet d’obtenir des pièces minces et/ou de configuration compliquée.

 

Zamak (Aluminium, Magnésium, cuivre)

+ Très bonne coulabilité, stabilité dimensionnelle, résistance à la corrosion

Automobile, bâtiment, décoration, électricité, électronique, parfumerie

 

Les super-alliages

Ces alliages haute performance présentent d'excellentes résistances mécaniques, notamment en fatigue thermique, corrosion à chaud ou torsion

 

Hastelloy

Inconel

Monel

+ Bonne résistance mécanique (pression, torsion, fatigue), résistance à la corrosion, grande résistance à hautes températures

Aéronautique (turbines, turboréacteurs), sport automobile, marine

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News
March 5 2024

European Foundry Industry Sentiment, January 2024:

Despite existing uncertainties, FISI increases in January. FISI climbs to almost 93 index points.  

This January, the European Foundry Industry Sentiment Indicator (FISI) records a delightful increase, marking an upswing to 92.9 index points. This adjustment exceeds the negative development observed in December, as the index experiences an increase of 2.9 points, settling at 92.9 compared to 90.0 the previous month. 
A new year always bears the possibility of change and a positive turnaround. Despite the many difficulties that foundries have had to endure in recent years, the industry remains robust. Even though the industry has noticed a lack of subsidies, support, or any kind of relief, the FISI still managed to increase in the second month of the new year. This result is partially due to the fact that we have received mixed results from the member associations for the current month. Furthermore, it has to be mentioned that the significant increase in January is predominantly attributed to the Non-Ferrous Sector. 

Persistent challenges such as elevated energy prices, labour shortages, and uncertainties surrounding the availability of raw materials persistently exert pressure on foundries across Europe. These factors, when considered collectively, create a complex environment that necessitates strategic planning and adaptation to ensure the resilience and sustainability of the foundry industry in the region.

Meanwhile the Business Climate Indicator (BCI) stands at -0.42 index points in January. This marks the seventh consecutive time that the BCI is below the critical threshold of 0 index points. The index increased once again by 0.03 points from -0.45 in December. This month the negative BCI can be attributed as in the previous month mainly to the situation of the assessment of export order-book levels. The ongoing geopolitical tensions in both the Middle East and Ukraine are playing a pivotal role in propelling this development. 

The FISI – European Foundry Industry Sentiment Indicator – is the earliest available composite indicator providing information on the European foundry industry performance. It is published by CAEF the European Foundry Association every month and is based on survey responses of the European foundry industry. The CAEF members are asked to give their assessment of the current business situation in the foundry sector and their expectations for the next six months. 
The BCI – Business Climate Indicator – is an indicator published by the European Commission. The BCI evaluates development conditions of the manufacturing sector in the euro area every month and uses five balances of opinion from industry survey: production trends, order books, export order books, stocks and production expectations. 
Please find the chart enclosed or combined with additional information at www.caef.eu. 

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