EP1566459A2 - Process for producing cast pieces of spheroidal graphite with high geometrical and dimensional precision and improved mechanical properties - Google Patents

Process for producing cast pieces of spheroidal graphite with high geometrical and dimensional precision and improved mechanical properties Download PDF

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EP1566459A2
EP1566459A2 EP05290234A EP05290234A EP1566459A2 EP 1566459 A2 EP1566459 A2 EP 1566459A2 EP 05290234 A EP05290234 A EP 05290234A EP 05290234 A EP05290234 A EP 05290234A EP 1566459 A2 EP1566459 A2 EP 1566459A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
blank
temperature
calibrated
workpiece
mold
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05290234A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1566459A3 (en
Inventor
Daniel Labbe
Jean-Michel Lesire
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technologica
Ateliers des Janves
Original Assignee
Technologica
Ateliers des Janves
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Filing date
Publication date
Application filed by Technologica, Ateliers des Janves filed Critical Technologica
Publication of EP1566459A2 publication Critical patent/EP1566459A2/en
Publication of EP1566459A3 publication Critical patent/EP1566459A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/04—Cast-iron alloys containing spheroidal graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/08—Making cast-iron alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/10—Cast-iron alloys containing aluminium or silicon

Definitions

  • the present invention relates to a method for the manufacture of Cast iron castings with spheroidal graphite and cast iron as obtained by the implementation of the method.
  • Patent FR 2,839,727 discloses a specific process for manufacture of spheroidal graphite cast iron parts, which combines successively combining the techniques of molding, forging and heat treatment.
  • the process described in this patent makes it possible to obtain Spheroidal graphite cast iron parts with very high characteristics Mechanical (Rm> 1000 Mpa, Rp 0.2 / Rm> 0.68 and A% between 4 and 14%), with dimensional and geometric accuracy close to that of conventional forging, therefore greater than that obtained by classic foundry techniques.
  • the weak point in fatigue stress is located at the level of the burrs that are located at the joint plane generally located at the middle part of the room.
  • This embodiment of the method according to the invention makes it possible to obtain a spheroidal graphite cast iron with a structure essentially bainitic, which gives the pieces of very high characteristics mechanical, but with a fatigue limit greater than that obtained with the process according to patent FR 2 839 727.
  • Essentially bainitic means here a structure constituted at least 50% of bainite.
  • said molded part is cooled calibrated at room temperature freely, controlled or by quenching, to give the piece the mechanical characteristics desired; this in replacement of bainitic stepped quenching.
  • This embodiment of the invention makes it possible to obtain a graphite cast iron spheroidal with a structure made up of variable proportions of ferrite and / or perlite; The structure then being essentially ferritic or essentially pearlitic, or ferrito-pearlitic.
  • essentially ferritic or essentially pearlitic one means here, and in all that follows, a structure constituted 50% or more of ferrite, or 50% or more of perlite.
  • This intermediate operation is intended to rid the draft molded of all its casting appendages, but also if necessary to perfect its geometry or its volume, in view of the calibration operation following.
  • This operation may include, in addition, an operation of cleaning of said blank of the workpiece, for example by brushing or another process, in order to rid it of oxides or residues from of the molding operation, before the calibration operation.
  • the rate of plastic deformation during the calibration operation is deliberately limited to avoid excessive crushing of nodules of graphite which are oriented in the direction of the flow of the metal.
  • the shape given to the molded blank of the piece is determined from the final shape of the piece to allow for a rate of deformation in all parts of the blank during the operation of calibration, between 1 and 20% maximum, and to orient the flow of the metal during this operation in a direction favorable to mechanical characteristics, and in particular to fatigue stresses of the piece in use.
  • this cooling is carried out in the open, at blown air, or in a confined atmosphere or environment as the case may be.
  • Controlled cooling here refers to a cooling carried out with a speed imposed and controlled for allow to obtain a previously defined and desired structure on the room.
  • a heat treatment of income after the cooling operation of the molded part calibrated intended to adjust the structure and / or the characteristics mechanical components of said calibrated molded part.
  • the invention also relates to a spheroidal graphite cast iron developed and shaped according to the process of the invention, the structure of which is either essentially bainitic or essentially pearlitic or essentially ferritic, consisting of ferrite and pearlite in variable proportions.
  • the cast has undergone a plastic deformation rate limited and contained during the calibration operation, thus limiting the crushing graphite nodules.
  • the rate of deformation in all parts of the blank during the operation of calibration is between 1 and 20% maximum, thus allowing to guide the flow of the metal during the calibration operation in a favorable to the mechanical characteristics and in particular to the fatigue loads of the part in service, thus favoring the limitation of deformation of spheroidal graphite nodules.
  • the invention also relates to a casting made of cast iron spheroidal graphite cast iron elaborated and shaped according to one any of the embodiments of the method according to the invention.
  • the present invention is particularly suitable, without this restrictive, to the manufacture of mechanical parts of automobile engines, as the connecting rod for example, or other moving parts of the engine.
  • the invention is particularly well adapted without this being restrictive, to parts that must have a high fatigue limit, with a weight saving compared to steel.
  • Another important advantage of the invention is to enable the production of spheroidal graphite cast iron parts with shapes impossible to obtain on steel parts by conventional stamping, as for example hollow forms on the piece located perpendicularly to the joint plane so undercut from to the direction of typing or pressing. Easily obtained by casting in a mold, these shapes already present on the molded blank of the piece only require low plastic deformation rates to be put into the final forms of the piece; these low rates of plastic deformation being compatible with a calibration operation at hot in containers or closed dies with inserts or tools placed in the matrices, as is the case in the various embodiments of the invention.
  • the connecting rod of motor where the soul, which is the central part of the connecting rod that connects the head and the foot, has a profile in the form of "H" whose hollows are placed in the direction of the joint plane that is to say in the direction suitable for stamping.
  • this profile should be placed perpendicular to the current profile on the part but can not be realized as well as with standard steel stamping techniques.
  • the method according to the invention makes it possible to produce the engine connecting rod with the profile of the soul perpendicular to the existing profile, that is to say with the hollow forms of the section of the soul placed perpendicularly by compared to the joint plane, allowing the piece a better hold when mechanical stresses in service.
  • the shape to give to the molded rod blank to ensure a deformation rate of said molded rod blank during the calibration operation, between 1 and 20% maximum in all parts of it, and this with a volume of the rod blank substantially identical to that of the connecting rod Calibrated molded mold desired to obtain the molded connecting rod calibrated without lateral burr.
  • a roughing volume equal to the volume of the calibrated molded part + 2%.
  • Calibration tooling included two closed dies as well that a sliding element in one of the dies for the realization of the bore of the big end; an excess metal housing had been provided at different locations on the perimeter of this bore, where a subsequent machining operation, as well as in a cavity of the foot of connecting rod where there is also a subsequent machining operation.
  • the final composition cast 3.7% of VS ; 2.62% Si; 0.19% Mn; 0.3% Ni; 0.4% Cu; 0.15% of Mo, with a residual magnesium content that remained within the range 0.028% - 0.042%, was developed in the electric oven at induction, treated with ferro-silico-magnesium, and then poured between 1380 ° C and 1450 ° C in a metal mold controlled at 270 ° C and coated a protective poteyage.
  • the metal mold has four rod draft impressions, so that four rod-shaped rods made of spheroidal graphite cast iron are molded at each cycle of the mold.
  • the molded rod blanks have been extracted from the mold at a temperature that has always remained during testing, between 980 ° C and 950 ° C.
  • each casting group consisting of four rod blanks was placed in a tool of cutting mounted on a press for separation of the weights and the casting system.
  • Each rod draft was then placed immediately into an oven under a controlled nitrogen atmosphere at a temperature of 950 ° C, to ensure temperature homogeneity throughout the entire section of the rod blank before calibration.
  • the holding time of each blank in the oven is always remained between 15 and 35 minutes.
  • the parts compared here obtained by the process according to the invention and those made simply by molding in a metal mold, have the same metallographic structure, ie predominantly pearlitic or ferritic dominant, since they have undergone the same speed controlled cooling.

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Abstract

The manufacturing process uses cast iron containing the following materials (percentage weight in brackets): C (3 - 4); Si (1.7 - 3); Mn (0.1 - 0.7); Ni (0 - 4); Cu (0 - 1.5); Mo (0 - 0.5); residual Mg (0.025 - 0.080), and the remainder iron and impurities, poured in a liquid state at a temperature of 1350 - 1550 degrees C. The cast iron is essentially bainitic, perlitic or ferritic in structure, and moulded blanks made from it have a volume more or less identical to the finished component and are shaped by hot plastic deformation using calibration in containers or closed matrices to avoid any side burrs.

Description

La présente invention concerne un procédé pour la fabrication de pièces coulées en fonte à graphite sphéroïdal et la fonte telle qu'obtenue par la mise en oeuvre du procédé.The present invention relates to a method for the manufacture of Cast iron castings with spheroidal graphite and cast iron as obtained by the implementation of the method.

Par grande précision géométrique et dimensionnelle et à caractéristiques mécaniques améliorées, il faut entendre ici des pièces en fonte à graphite sphéroïdal dont l'état de surface, la précision géométrique et dimensionnelle, ainsi que les caractéristiques mécaniques, sont supérieures à celles habituellement rencontrées avec les procédés classiques de fonderie.By high geometric and dimensional accuracy and improved mechanical characteristics, here we mean spheroidal graphite cast iron whose surface state, geometric accuracy and dimensional, as well as the mechanical characteristics, are higher than those usually encountered with foundry classics.

On connaít par le brevet FR 2 839 727 un procédé spécifique de fabrication de pièces en fonte à graphite sphéroïdal, qui combine en les associant successivement les techniques de moulage, de forgeage et de traitement thermique. Le procédé décrit dans ce brevet permet d'obtenir des pièces en fonte à graphite sphéroïdal à très hautes caractéristiques mécaniques (Rm>1 000 Mpa ; Rp 0,2/ Rm > 0,68 et A% compris entre 4 et 14 %), avec une précision dimensionnelle et géométrique voisine de celle du forgeage classique, donc supérieure à celle obtenue par les techniques classiques de fonderie.Patent FR 2,839,727 discloses a specific process for manufacture of spheroidal graphite cast iron parts, which combines successively combining the techniques of molding, forging and heat treatment. The process described in this patent makes it possible to obtain Spheroidal graphite cast iron parts with very high characteristics Mechanical (Rm> 1000 Mpa, Rp 0.2 / Rm> 0.68 and A% between 4 and 14%), with dimensional and geometric accuracy close to that of conventional forging, therefore greater than that obtained by classic foundry techniques.

Cependant, selon ce procédé breveté, toutes les étapes de fabrication sont réalisées dans la chaude de coulée ; cela nécessite des opérations intermédiaires de maintien en température entre certaines phases de fabrication, car toutes les étapes n'ont pas la même durée. C'est particulièrement le cas des opérations de moulage et de forgeage, mais aussi de forgeage et de traitement thermique de trempe étagée bainitique. La mise en oeuvre du procédé nécessite donc une chaíne de production spécifique et coûteuse, c'est à dire que le procédé est bien adapté à la grande série, type automobile par exemple, mais mal adapté à la moyenne et petite série.However, according to this patented process, all stages of manufacture are carried out in hot casting; it requires intermediate operations of maintaining temperature between certain manufacturing phases, because not all stages have the same duration. This is particularly the case for molding and forging operations, but also forging and heat treatment of stepped quenching bainitic. The implementation of the process therefore requires a chain of specific and expensive production, ie the process is well suitable for large series, such as automotive type, but poorly adapted to the average and small series.

D'autre part, de nombreuses pièces mécaniques ne nécessitent pas de caractéristiques mécaniques aussi élevées que celles obtenues par le brevet FR 2 839 727 avec des structures de type bainitique ou austeno-ferritique, par ailleurs difficiles à usiner.On the other hand, many mechanical parts do not require mechanical characteristics as high as those obtained by the patent FR 2 839 727 with structures of bainitic or austeno-ferritic type, otherwise difficult to machine.

On a constaté également dans l'application du procédé à certains types de pièces nécessitant de forts taux de déformation plastique pour l'opération d'estampage, des endommagements subis par les pièces lors de l'opération d'ébavurage, à cause des déformations parfois importantes des nodules de graphite et de leur alignement dans certaines zones de pièces proches du cordon de bavure et dans le cordon de bavure lui même, qui favorisent une déchirure du métal dans ces endroits au moment du passage de l'outil de découpe.It has also been found in the application of the method to certain types of parts requiring high rates of plastic deformation for the stamping operation, the damage suffered by the parts during the deburring operation, because of sometimes large deformations graphite nodules and their alignment in certain areas of pieces near the burr cord and in the burr cord him same, which favor a tear of the metal in these places at moment of passage of the cutting tool.

De plus, pour certaines géométries de pièces, le point faible en sollicitation de fatigue se situe au niveau des bavures qui sont localisées au plan de joint généralement situé au niveau de la partie médiane de la pièce.In addition, for some part geometries, the weak point in fatigue stress is located at the level of the burrs that are located at the joint plane generally located at the middle part of the room.

Dans l'application du procédé selon le brevet FR 2 839 727, il s'avère difficile de contrôler les bavures qui sont inhérentes à l'estampage en matrices ouvertes et par là même de contrôler le taux de déformation de la fonte dans ces endroits, et donc le taux de déformation des nodules de graphite.In the application of the process according to patent FR 2 839 727, it turns out difficult to control the burrs that are inherent in stamping in open dies and thereby control the rate of deformation of the melting in these places, and therefore the rate of deformation of the nodules of graphite.

Par ailleurs, les constructeurs souhaitent de plus en plus réduire les coûts d'achat des pièces brutes et demandent des pièces brutes de plus en plus précises, nécessitant le moins d'opérations d'usinage possible.In addition, manufacturers are increasingly interested in reducing purchase costs of rough parts and ask for more rough parts in more precise, requiring the least possible machining operations.

Dans ces conditions, pour être encore plus compétitif économiquement par rapport au procédé classique de forgeage de pièces en acier, notamment pour la fabrication de pièces en grandes séries type automobile, mais aussi pour la fabrication de pièces en séries plus faibles, le procédé breveté doit être amélioré.In these conditions, to be even more competitive economically compared to the classic coin forging process made of steel, in particular for the production of parts in large series automotive, but also for the manufacture of smaller series parts, the patented process needs to be improved.

Le but de la présente invention est de répondre à cet objectif et de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé de fabrication de pièces en fonte à graphite sphéroïdal ayant les caractéristiques suivantes :

  • mise au mille améliorée par rapport au procédé classique de forgeage et par rapport au précédent brevet FR 2 839 727 ;
  • limite de fatigue améliorée par rapport à celle obtenue par le procédé selon le brevet FR 2 839 727 ;
  • caractéristiques mécaniques supérieures à celles obtenues par un procédé classique de fonderie ;
  • précision dimensionnelle et géométrique supérieure à celle obtenue par les procédés classiques de fonderie et de forgeage, et à celle obtenue avec le procédé objet du brevet FR 2 839 727 ;
les pièces en fonte à graphite sphéroïdal ainsi obtenues possèdent une précision dimensionnelle et géométrique suffisante pour supprimer, dans certains cas, les opérations de pré-usinage des surfaces de référence.The object of the present invention is to meet this objective and to remedy these drawbacks by proposing a method for manufacturing spheroidal graphite cast iron parts having the following characteristics:
  • upgrading improved compared to the conventional forging process and compared to the previous patent FR 2 839 727;
  • improved fatigue limit compared to that obtained by the process according to patent FR 2 839 727;
  • mechanical characteristics superior to those obtained by a conventional foundry process;
  • dimensional and geometrical accuracy superior to that obtained by conventional casting and forging processes, and to that obtained with the method of the patent FR 2,839,727;
the spheroidal graphite cast iron parts thus obtained have a sufficient dimensional and geometrical precision to suppress, in certain cases, the pre-machining operations of the reference surfaces.

A cet effet, l'invention concerne un procédé de fabrication de pièces en fonte à graphite sphéroïdal de grande précision dimensionnelle et géométrique, et à caractéristiques mécaniques améliorées, comprenant les étapes suivantes :

  • a) on prépare un mélange à l'état liquide ayant la composition pondérale suivante : 3 à 4 % de C ; 1,7 à 3 % de Si ; 0,1 à 0,7% de Mn ; 0 à 4% de Ni ; 0 à 1,5% de Cu ; 0 à 0,5% de Mo, avec une teneur en Mg résiduel adaptée à l'épaisseur des pièces comprise entre 0,025% et 0,080%, le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration ; les impuretés sont notamment le S dont la teneur est inférieure à 0,015% et le P dont la teneur est inférieure à 0,10% ;
  • b) on coule ce mélange à l'état liquide à une température comprise entre 1350°C et 1 550°C dans un moule permettant d'obtenir une forme approchée de la pièce appelée ébauche de la pièce ;
  • c) on extrait ladite ébauche de la pièce du moule à une température Ts comprise entre le solidus et AR3, le solidus et AR3 représentant les températures limites du domaine austénitique de ladite composition ;
  • d)on met en forme l'ébauche de la pièce à la température Tf comprise entre 1050°C et AR3 par déformation plastique à chaud, directement dans la chaude de coulée ou après un maintien à la température Tm = Tf + 20°C à 50°C pendant une durée comprise entre 10 et 60 mn, pour obtenir la pièce dans sa forme et ses dimensions finales ;
  • e) on trempe ladite pièce directement dans la chaude de formage à une température Tb comprise entre 260°C et 420°C située dans le domaine bainitique et on maintient celle-ci à la dite température Tb pendant une durée tb comprise entre 60 mn et 180 mn ; et
  • f) on refroidit ladite pièce à la température ambiante ;
    • caractérisé en ce que l'ébauche de la pièce obtenue par moulage possède un volume sensiblement identique à celui de la pièce et que l'opération de mise en forme par déformation plastique à chaud est une opération de calibrage en conteneurs ou en matrices fermées permettant d'obtenir la pièce moulée calibrée sans bavure latérale.To this end, the invention relates to a method for manufacturing spheroidal graphite cast iron parts of high dimensional and geometric precision, and with improved mechanical characteristics, comprising the following steps:
  • a) a mixture is prepared in the liquid state having the following weight composition: 3 to 4% of C; 1.7 to 3% Si; 0.1 to 0.7% Mn; 0 to 4% Ni; 0 to 1.5% Cu; 0 to 0.5% Mo, with a residual Mg content adapted to the thickness of the parts between 0.025% and 0.080%, the remainder being iron and impurities resulting from the preparation; the impurities are in particular the S whose content is less than 0.015% and the P whose content is less than 0.10%;
  • b) pouring this mixture in the liquid state at a temperature between 1350 ° C and 1 550 ° C in a mold for obtaining an approximate shape of the part called part blank;
  • c) extracting said blank from the mold part at a temperature Ts between the solidus and AR3, the solidus and AR3 representing the limit temperatures of the austenitic domain of said composition;
  • d) the blank of the part is shaped at a temperature Tf of between 1050 ° C. and AR 3 by hot plastic deformation, directly in the hot runner or after keeping at the temperature Tm = Tf + 20 ° C. at 50 ° C for a period of between 10 and 60 min, to obtain the piece in its shape and final dimensions;
  • e) said part is immersed directly in the hot forming at a temperature Tb between 260 ° C and 420 ° C located in the bainitic range and it is maintained at said temperature Tb for a time tb between 60 min and 180 minutes; and
  • f) cooling said room to room temperature;
    • characterized in that the blank of the molded part has a volume substantially the same as that of the workpiece and the hot plastic deformation shaping operation is a sizing operation in containers or closed dies allowing obtain the calibrated molded part without lateral burr.

    Ce mode de réalisation du procédé selon l'invention permet d'obtenir une fonte à graphite sphéroïdal avec une structure essentiellement bainitique, ce qui confère aux pièces de trés hautes caractéristiques mécaniques, mais avec une limite de fatigue supérieure à celle obtenue avec le procédé selon le brevet FR 2 839 727.This embodiment of the method according to the invention makes it possible to obtain a spheroidal graphite cast iron with a structure essentially bainitic, which gives the pieces of very high characteristics mechanical, but with a fatigue limit greater than that obtained with the process according to patent FR 2 839 727.

    Par essentiellement bainitique, on entend ici une structure constituée de 50% au moins de bainite. Essentially bainitic means here a structure constituted at least 50% of bainite.

    Dans un autre mode de réalisation du procédé selon l'invention après l'opération de calibrage par déformation plastique à chaud pour obtenir la pièce moulée calibrée sans bavure latérale, on refroidit ladite pièce moulée calibrée à la température ambiante de façon libre, commandée ou par trempe, pour conférer à la pièce les caractéristiques mécaniques souhaitées ; ceci en remplacement de la trempe étagée bainitique. Ce mode de réalisation de l'invention permet d'obtenir une fonte à graphite sphéroïdal avec une structure constituée en proportions variables de ferrite et/ou de perlite ; La structure étant alors essentiellement ferritique ou essentiellement perlitique, ou ferrito-perlitique.In another embodiment of the method according to the invention after the calibration operation by hot plastic deformation to obtain the calibrated molded part without lateral burr, said molded part is cooled calibrated at room temperature freely, controlled or by quenching, to give the piece the mechanical characteristics desired; this in replacement of bainitic stepped quenching. This embodiment of the invention makes it possible to obtain a graphite cast iron spheroidal with a structure made up of variable proportions of ferrite and / or perlite; The structure then being essentially ferritic or essentially pearlitic, or ferrito-pearlitic.

    Par essentiellement ferritique ou essentiellement perlitique on désigne ici, et dans tout ce qui suit, une structure constituée respectivement de 50% au moins de ferrite, ou de 50% au moins de perlite.By essentially ferritic or essentially pearlitic one means here, and in all that follows, a structure constituted 50% or more of ferrite, or 50% or more of perlite.

    Les caractéristiques mécaniques ainsi obtenues sur les pièces, dont notamment la limite de fatigue, bien qu'inférieures à celles résultant de l'application du procédé, selon le brevet FR 2 839 727, sont améliorées par rapport à celles rencontrées sur les pièces en fonte à graphite sphéroïdal simplement moulées, grâce à l'effet de compactage et d'écrouissage obtenu par l'opération de calibrage.The mechanical characteristics thus obtained on the parts, of which including the fatigue limit, although lower than those resulting from the application of the process, according to patent FR 2 839 727, are improved by compared to those encountered on spheroidal graphite iron castings simply molded, thanks to the effect of compacting and hardening obtained by the calibration operation.

    Dans ces 2 premiers modes de réalisation du procédé selon l'invention, entre la sortie de l'ébauche du moule (c) et l'opération de déformation plastique à chaud (d), ou entre la sortie de l'ébauche du moule (c) et l'opération complémentaire de maintien de l'ébauche à la température Tm, on ajoute une opération intermédiaire de séparation des appendices de coulée (masselottes, chenaux de coulée ...) de l'ébauche de la pièce par découpe ou autre procédé, pour obtenir l'ébauche de la pièce seule avec un volume sensiblement identique à celui de la pièce moulée calibrée à obtenir. In these first two embodiments of the method according to the invention, between the exit of the blank of the mold (c) and the operation of hot plastic deformation (d), or between the output of the blank mold (c) and the complementary operation of maintaining the blank to the temperature Tm, an intermediate operation of separation of the casting appendages (weights, casting channels ...) of the draft the piece by cutting or other process, to obtain the rough part only with a volume substantially identical to that of the molded part calibrated to obtain.

    Cette opération intermédiaire est destinée à débarrasser l'ébauche moulée de tous ses appendices de coulée, mais aussi si nécessaire à parfaire sa géométrie ou son volume, en vue de l'opération de calibrage qui suit. Cette opération peut comporter, en outre, une opération de nettoyage de ladite ébauche de la pièce, par exemple par brossage ou autre procédé, afin de la débarrasser des oxydes ou des résidus provenant de l'opération de moulage, avant l'opération de calibrage.This intermediate operation is intended to rid the draft molded of all its casting appendages, but also if necessary to perfect its geometry or its volume, in view of the calibration operation following. This operation may include, in addition, an operation of cleaning of said blank of the workpiece, for example by brushing or another process, in order to rid it of oxides or residues from of the molding operation, before the calibration operation.

    Dans un autre mode de réalisation du procédé selon l'invention, après l'opération de coulée de l'ébauche de la pièce et avant l'opération de calibrage de celle-ci en conteneurs ou en matrices fermées par déformation plastique à chaud, on extrait ladite ébauche de la pièce du moule après refroidissement en dessous de AR3, et on la parachève à la température ambiante, on réchauffe et on maintient ladite ébauche de la pièce à une température comprise entre AC3 et 1 050°C pendant une durée comprise entre 10 et 90 minutes pour permettre une bonne homogénéité de température et de composition chimique à l'intérieur de ladite ébauche.In another embodiment of the method according to the invention, after the casting operation of the blank of the part and before the operation of calibration of the latter in containers or matrices closed by hot plastic deformation, extracting said blank from the piece of mold after cooling below AR3, and it is completed at the room temperature, warm up and maintain said blank of the at a temperature between AC3 and 1050 ° C during a duration between 10 and 90 minutes to allow a good homogeneity of temperature and chemical composition within said blank.

    Le parachèvement de l'ébauche moulée de la pièce, qui comprend le démasselottage, le meulage, les éventuelles opérations d'ébarbage et le grenaillage, est facilité, dans ce mode de réalisation du procédé selon l'invention, car il s'effectue à la température ambiante ; le procédé est ainsi simplifié dans sa mise en oeuvre, car les opérations de moulage et de calibrage sont dissociées.The completion of the molded blank of the part, which includes the demolition, grinding, any deburring operations and the blasting is facilitated in this embodiment of the process according to the invention because it is carried out at room temperature; the process is simplified in its implementation because the molding and calibration are dissociated.

    Dans ce mode de réalisation du procédé selon l'invention, on peut en outre inclure dans l'opération de parachèvement, une opération de meulage et/ou de découpe destinée à permettre d'obtenir le volume de ladite ébauche de la pièce sensiblement identique à celui de la pièce et/ou destinée à parfaire la géométrie de ladite ébauche de la pièce. In this embodiment of the method according to the invention, it is possible to addition to the completion operation, an operation of grinding and / or cutting to obtain the volume of said blank of the part substantially identical to that of the part and / or intended to perfect the geometry of said blank part.

    Dans les différents modes de réalisation du procédé selon l'invention, le taux de déformation plastique lors de l'opération de calibrage, est volontairement limité pour éviter des écrasements trop importants des nodules de graphite qui s'orientent dans le sens de l'écoulement du métal.In the various embodiments of the method according to the invention, the rate of plastic deformation during the calibration operation, is deliberately limited to avoid excessive crushing of nodules of graphite which are oriented in the direction of the flow of the metal.

    La suppression de la bavure latérale, par l'utilisation d'une ébauche de volume sensiblement identique à la pièce à obtenir et par l'utilisation de matrices fermées, élimine par là même les zones de faiblesse en sollicitation de fatigue dues à la grande déformation des nodules dans ces endroits.The removal of the lateral burr, by the use of a blank volume substantially identical to the part to be obtained and by the use closed matrices, eliminates areas of weakness fatigue stress due to the large deformation of the nodules in these locations.

    Par ailleurs, l'opération de découpe de la bavure latérale n'est plus nécessaire et les risques de déchirure du métal dans ces zones supprimés.Moreover, the cutting operation of the lateral burr is no longer necessary and the risks of tearing the metal in these deleted areas.

    Dans les différents modes de réalisation du procédé selon l'invention, la forme donnée à l'ébauche moulée de la pièce est déterminée à partir de la forme finale de la pièce pour permettre un taux de déformation dans toutes les parties de l'ébauche lors de l'opération de calibrage, compris entre 1 et 20% maximum, et pour orienter l'écoulement du métal lors de cette opération dans un sens favorable aux caractéristiques mécaniques, et en particulier aux sollicitations en fatigue de la pièce en service.In the various embodiments of the method according to the invention, the shape given to the molded blank of the piece is determined from the final shape of the piece to allow for a rate of deformation in all parts of the blank during the operation of calibration, between 1 and 20% maximum, and to orient the flow of the metal during this operation in a direction favorable to mechanical characteristics, and in particular to fatigue stresses of the piece in use.

    Selon d'autres caractéristiques de l'invention dans ces différents modes de réalisation du procédé :

    • l'opération de calibrage en conteneurs ou en matrices fermés est réalisée par pressage ou frappe de l'ébauche entre au moins deux outils, ou à l'aide d'éléments et/ou de poinçons mobiles coulissant à l'intérieur des matrices ou des outils, pour permettre notamment une déformation plastique multiaxiale sur l'ébauche ;
    • le volume de l'ébauche moulée de la pièce est égal à celui de la pièce moulée calibrée avec une tolérance maximale comprise dans la fourchette 0 à + 6% ;
    • le volume de matière en excès sur l'ébauche de la pièce, qui correspond à la tolérance autorisée sur le volume de l'ébauche de la pièce, est orienté lors de l'opération de calibrage dans un logement de métal en excès placé, soit dans un ou plusieurs trous borgnes ou débouchants de la pièce destinés à être usinés, soit dans une ou plusieurs cavités prévues à cet effet sur la pièce dans des zones qui n'affectent pas la précision géométrique de la pièce moulée calibrée ;
    • le moule utilisé pour la coulée de l'ébauche de la pièce est de préférence un moule permanent constitué d'au moins deux demi parties métalliques revêtues d'un poteyage, mais peut aussi être un moule non permanent en sable ou autre.
    According to other characteristics of the invention in these different embodiments of the method:
    • the calibration operation in containers or closed dies is carried out by pressing or striking the blank between at least two tools, or with the aid of moving elements and / or punches sliding inside the dies or tools, in particular to allow multiaxial plastic deformation on the blank;
    • the volume of the molded blank of the workpiece is equal to that of the calibrated casting with a maximum tolerance in the range 0 to + 6%;
    • the volume of excess material on the blank of the part, which corresponds to the tolerance allowed on the volume of the blank of the part, is oriented during the calibration operation in an excess metal housing placed, either in one or more blind holes or through holes in the workpiece to be machined, either in one or more cavities provided for this purpose on the workpiece in areas that do not affect the geometric accuracy of the calibrated molded part;
    • the mold used for casting the blank of the piece is preferably a permanent mold consisting of at least two metal halves coated with a coating, but can also be a non-permanent mold sand or other.

    Dans les modes de réalisation du procédé selon l'invention qui comportent un refroidissement de la pièce moulée calibrée de façon libre, commandée ou par trempe, ce refroidissement est réalisé à l'air libre, à l'air soufflé, ou en atmosphère ou milieu confiné selon le cas.In the embodiments of the method according to the invention which comprise a cooling of the molded part calibrated freely, controlled or by quenching, this cooling is carried out in the open, at blown air, or in a confined atmosphere or environment as the case may be.

    Le refroidissement de façon commandée désigne ici un refroidissement réalisé avec une vitesse imposée et contrôlée pour permettre d'obtenir une structure définie préalablement et souhaitée sur la pièce. Dans les cas où la structure définie et souhaitée n'est pas obtenue directement à la suite du refroidissement effectué de façon libre, commandée ou par trempe, on inclut en outre un traitement thermique de revenu situé après l'opération de refroidissement de la pièce moulée calibrée, destiné à ajuster la structure et/ou les caractéristiques mécaniques de ladite pièce moulée calibrée.Controlled cooling here refers to a cooling carried out with a speed imposed and controlled for allow to obtain a previously defined and desired structure on the room. In cases where the defined and desired structure is not obtained directly as a result of free cooling, controlled or quenched, a heat treatment of income after the cooling operation of the molded part calibrated, intended to adjust the structure and / or the characteristics mechanical components of said calibrated molded part.

    L'invention concerne également une fonte à graphite sphéroïdal élaborée et mise en forme selon le procédé de l'invention dont la structure est, soit essentiellement bainitique, soit essentiellement perlitique, soit essentiellement ferritique, soit constituée de ferrite et de perlite en proportions variables. The invention also relates to a spheroidal graphite cast iron developed and shaped according to the process of the invention, the structure of which is either essentially bainitic or essentially pearlitic or essentially ferritic, consisting of ferrite and pearlite in variable proportions.

    De préférence, la fonte a subi un taux de déformation plastique limité et contenu lors de l'opération de calibrage, en limitant ainsi les écrasements des nodules de graphite. Avantageusement, le taux de déformation dans toutes les parties de l'ébauche lors de l'opération de calibrage est compris entre 1 et 20 % au maximum, en permettant ainsi d'orienter l'écoulement du métal lors de l'opération de calibrage dans un sens favorable aux caractéristiques mécaniques et en particulier aux sollicitations en fatigue de la pièce en service, en favorisant ainsi la limitation de la déformation des nodules de graphite sphéroïdal.Preferably, the cast has undergone a plastic deformation rate limited and contained during the calibration operation, thus limiting the crushing graphite nodules. Advantageously, the rate of deformation in all parts of the blank during the operation of calibration is between 1 and 20% maximum, thus allowing to guide the flow of the metal during the calibration operation in a favorable to the mechanical characteristics and in particular to the fatigue loads of the part in service, thus favoring the limitation of deformation of spheroidal graphite nodules.

    L'invention concerne également une pièce en fonte constituée d'une fonte à graphite sphéroïdal élaborée et mise en forme selon l'un quelconque des modes de réalisation du procédé selon l'invention.The invention also relates to a casting made of cast iron spheroidal graphite cast iron elaborated and shaped according to one any of the embodiments of the method according to the invention.

    La présente invention est particulièrement adaptée, sans que cela soit restrictif, à la fabrication de pièces mécaniques de moteur automobile, comme la bielle par exemple, ou autres pièces en mouvement du moteur.The present invention is particularly suitable, without this restrictive, to the manufacture of mechanical parts of automobile engines, as the connecting rod for example, or other moving parts of the engine.

    Plus légères et à caractéristiques mécaniques voisines, voire supérieures à l'acier forgé, les pièces en fonte à graphite sphéroïdal moulées et calibrées par déformation plastique à chaud présentent un état de surface, une précision dimensionnelle et géométrique meilleurs que ceux obtenus avec les procédés classiques de forgeage ou de moulage en grande série.Lighter and with similar mechanical characteristics, even superior to forged steel, spheroidal cast iron castings molded and calibrated by hot plastic deformation exhibit a state of surface, a better dimensional and geometrical precision than those obtained with the conventional processes of forging or molding in big series.

    L'invention est particulièrement bien adaptée, sans que cela soit restrictif, aux pièces qui doivent présenter une limite de fatigue élevée, avec un gain de masse par rapport à l'acier.The invention is particularly well adapted without this being restrictive, to parts that must have a high fatigue limit, with a weight saving compared to steel.

    Un autre avantage important de l'invention est de permettre la réalisation de pièces en fonte à graphite sphéroídal avec des formes impossibles à obtenir sur des pièces en acier par estampage classique, comme par exemple des formes en creux sur la pièce situées perpendiculairement au plan de joint donc en contre-dépouille par rapport à la direction de frappe ou de pressage. Obtenues facilement par coulée dans un moule, ces formes déjà présentes sur l'ébauche moulée de la pièce ne nécessitent plus que de faibles taux de déformation plastiques pour être mises aux formes finales de la pièce ; ces faibles taux de déformation plastique étant compatibles avec une opération de calibrage à chaud en conteneurs ou matrices fermées avec inserts ou outils placés dans les matrices, comme c'est le cas dans les divers modes de réalisation de l'invention.Another important advantage of the invention is to enable the production of spheroidal graphite cast iron parts with shapes impossible to obtain on steel parts by conventional stamping, as for example hollow forms on the piece located perpendicularly to the joint plane so undercut from to the direction of typing or pressing. Easily obtained by casting in a mold, these shapes already present on the molded blank of the piece only require low plastic deformation rates to be put into the final forms of the piece; these low rates of plastic deformation being compatible with a calibration operation at hot in containers or closed dies with inserts or tools placed in the matrices, as is the case in the various embodiments of the invention.

    Comme exemple non limitatif, on peut citer le cas de la bielle de moteur où l'âme, qui est la partie centrale de la bielle qui relie la tête et le pied, possède un profil en forme de « H » dont les creux sont placés dans le sens du plan de joint c'est-à-dire dans le sens adapté à l'estampage. Pour une meilleure tenue de la pièce en service ce profil devrait être placé perpendiculairement au profil actuel sur la pièce, mais ne peut être réalisé ainsi avec les techniques classiques d'estampage sur pièce en acier. Le procédé selon l'invention permet de réaliser la bielle de moteur avec le profil de l'âme perpendiculaire au profil existant, c'est-à-dire avec les formes en creux de la section de l'âme placées perpendiculairement par rapport au plan de joint, permettant à la pièce une meilleure tenue lors des sollicitations mécaniques en service.As a non-limiting example, one can cite the case of the connecting rod of motor where the soul, which is the central part of the connecting rod that connects the head and the foot, has a profile in the form of "H" whose hollows are placed in the direction of the joint plane that is to say in the direction suitable for stamping. For a better holding of the part in service this profile should be placed perpendicular to the current profile on the part but can not be realized as well as with standard steel stamping techniques. The method according to the invention makes it possible to produce the engine connecting rod with the profile of the soul perpendicular to the existing profile, that is to say with the hollow forms of the section of the soul placed perpendicularly by compared to the joint plane, allowing the piece a better hold when mechanical stresses in service.

    D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaítront à la lecture de la description qui suit , d'un de ses modes de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif.Other features and advantages of the present invention will appear on reading the description which follows, of one of his modes of realization given by way of non-limiting example.

    On a fait des essais sur une bielle automobile d'une masse de 770 grammes, habituellement réalisée en acier forgé et fabriquée selon l'invention. Cette pièce, dont la plus grande dimension est de 180 mm, possède une épaisseur dans sa partie la plus forte de 25 mm.We did tests on a connecting rod of a mass of 770 grams, usually made of forged steel and manufactured according to the invention. This piece, whose largest dimension is 180 mm, has a thickness in its strongest part of 25 mm.

    Conformément à l'invention, à partir de la forme finale de la bielle moulée calibrée souhaitée, nous avons déterminé la forme à donner à l'ébauche de bielle moulée pour assurer un taux de déformation de ladite ébauche de bielle moulée lors de l'opération de calibrage, compris entre 1 et 20% maximum dans toutes les parties de celle-ci, et ceci avec un volume de l'ébauche de bielle sensiblement identique à celui de la bielle moulée calibrée souhaitée pour permettre d'obtenir la bielle moulée calibrée sans bavure latérale. Pour les calculs de déformation, nous avons choisi un volume d'ébauche égal au volume de la pièce moulée calibrée + 2%.According to the invention, from the final shape of the connecting rod calibrated mold desired, we determined the shape to give to the molded rod blank to ensure a deformation rate of said molded rod blank during the calibration operation, between 1 and 20% maximum in all parts of it, and this with a volume of the rod blank substantially identical to that of the connecting rod Calibrated molded mold desired to obtain the molded connecting rod calibrated without lateral burr. For the deformation calculations, we have chose a roughing volume equal to the volume of the calibrated molded part + 2%.

    Par des études de déformation plastique sur logiciel de simulation numérique de forgeage, nous avons déterminé la forme géométrique et A partir de cette forme de l'ébauche de bielle, nous avons dimensionné les formes de l'outillage de calibrage en matrices fermées, ainsi que celles de l'outillage de moulage constitué de deux demi-coquilles métalliques, en tenant compte des retraits de refroidissement de l'ébauche de bielle et de la bielle moulée calibrée et des dilatations des outillages de moulage et de calibrage.By plastic deformation studies on simulation software digital forging, we determined the geometric shape and From this form of the rod draft, we sized the forms of calibration equipment in closed matrices, as well as those of molding tools consisting of two metal half-shells, in taking into account the cooling offs from the rod and the calibrated molded rod and dilatations of the molding tools and calibration.

    L'outillage de calibrage comprenait deux matrices fermées ainsi qu'un élément coulissant dans une des matrices pour la réalisation de l'alésage de la tête de bielle ; un logement de métal en excès avait été prévu à différents endroits sur le périmètre de cet alésage, là où subsiste une opération d'usinage ultérieure, ainsi que dans une cavité du pied de bielle où subsiste également une opération d'usinage ultérieure.Calibration tooling included two closed dies as well that a sliding element in one of the dies for the realization of the bore of the big end; an excess metal housing had been provided at different locations on the perimeter of this bore, where a subsequent machining operation, as well as in a cavity of the foot of connecting rod where there is also a subsequent machining operation.

    Conformément à l'invention, la fonte de composition finale : 3,7% de C ; 2,62% de Si ; 0,19% de Mn ; 0,3% de Ni ; 0,4% de Cu ; 0,15% de Mo, avec une teneur en magnésium résiduel qui est restée comprise dans la fourchette 0,028 %- 0,042 %, a été élaborée au four électrique à induction, traitée au ferro-silico-magnésium, et ensuite coulée entre 1 380°C et 1 450°C dans un moule métallique régulé à 270°C et revêtu d'un poteyage protecteur. According to the invention, the final composition cast: 3.7% of VS ; 2.62% Si; 0.19% Mn; 0.3% Ni; 0.4% Cu; 0.15% of Mo, with a residual magnesium content that remained within the range 0.028% - 0.042%, was developed in the electric oven at induction, treated with ferro-silico-magnesium, and then poured between 1380 ° C and 1450 ° C in a metal mold controlled at 270 ° C and coated a protective poteyage.

    Le moule métallique présente quatre empreintes d'ébauche de bielle, de sorte que quatre ébauches de bielle en fonte à graphite sphéroïdal sont moulées à chaque cycle du moule.The metal mold has four rod draft impressions, so that four rod-shaped rods made of spheroidal graphite cast iron are molded at each cycle of the mold.

    Conformément à l'invention, les ébauches de bielle moulées ont été extraites du moule à une température qui est toujours restée comprise lors des essais, entre 980°C et 950°C.In accordance with the invention, the molded rod blanks have been extracted from the mold at a temperature that has always remained during testing, between 980 ° C and 950 ° C.

    Immédiatement après leur sortie du moule, chaque grappe de coulée constituée de quatre ébauches de bielle était placée dans un outil de découpe monté sur une presse pour séparation des masselottes et du système de coulée.Immediately after they leave the mold, each casting group consisting of four rod blanks was placed in a tool of cutting mounted on a press for separation of the weights and the casting system.

    Chaque ébauche de bielle était ensuite placée immédiatement dans un four sous atmosphère d'azote régulé à la température de 950°C, de façon à assurer une homogénéité de température dans toute la section de l'ébauche de bielle avant son calibrage.Each rod draft was then placed immediately into an oven under a controlled nitrogen atmosphere at a temperature of 950 ° C, to ensure temperature homogeneity throughout the entire section of the rod blank before calibration.

    La durée de maintien de chaque ébauche dans le four est toujours restée comprise entre 15 et 35 minutes.The holding time of each blank in the oven is always remained between 15 and 35 minutes.

    Chaque ébauche était ensuite calibrée à la presse par déformation plastique à la température de 930°C dans l'outillage de calibrage préalablement réalisé.Each blank was then calibrated to the press by deformation plastic at a temperature of 930 ° C in calibration tools previously realized.

    Après l'opération de calibrage, trois types de refroidissement ont été pratiqués sur trois lots différents de bielles moulées calibrées :

    • sur un premier lot de bielles, chaque bielle moulée calibrée du lot a été laissée se refroidir à l'air libre ;
    • sur un deuxième lot de bielles, chaque bielle moulée calibrée du lot, dés sa sortie de l'opération de calibrage, a été aussitôt placée dans un four tunnel à passage où une vitesse de refroidissement commandée de 20°C par minute lui était imposée entre 900°C et 500°C, puis ensuite laissée se refroidir à l'air libre ;
    • enfin, sur un troisième lot de bielles, chaque bielle moulée calibrée du lot, dés sa sortie de l'opération de calibrage, a été aussitôt placée dans un bain à lit fluidisé de sable de zircon régulé à la température de 360°C, et de volume suffisamment grand pour garantir une variation de température du lit fluidisé inférieure à 5°C, lors de chaque immersion de pièce . Chaque bielle subissait ainsi une trempe étagée bainitique à la température de 360°C, et était maintenue à cette température dans le lit fluidisé pendant une durée de 110 minutes, à l'issue de laquelle chaque bielle était retirée du bain à lit fluidisé et laissée refroidir à l'air jusque la température ambiante conformément à l'invention.
    After the calibration operation, three types of cooling were performed on three different batches of calibrated molded rods:
    • on a first batch of rods, each calibrated molded rod of the batch was allowed to cool in the open air;
    • on a second batch of rods, each calibrated molded rod of the batch, as soon as it was removed from the calibration operation, was immediately placed in a passing tunnel oven where a controlled cooling rate of 20 ° C. per minute was imposed on it between 900 ° C and 500 ° C, and then allowed to cool in the open air;
    • finally, on a third set of connecting rods, each calibrated molded rod of the batch, as soon as it left the calibration operation, was immediately placed in a fluid bed bath of zircon sand regulated at a temperature of 360 ° C., and sufficiently large volume to ensure a fluidized bed temperature variation of less than 5 ° C during each immersion of the room. Each rod was thus bainitically stepped quenched at the temperature of 360 ° C, and was maintained at this temperature in the fluidized bed for a period of 110 minutes, after which each rod was removed from the fluidized bed bath and left cool in air to room temperature according to the invention.

    Différentes mesures ont été réalisées sur les bielles ainsi fabriquées selon l'invention afin de déterminer leur mise au mille, leur précision géométrique et dimensionnelle et leurs caractéristiques mécaniques. Ainsi, pour caractériser la précision dimensionnelle et géométrique des mesures dimensionnelles, de rugosité et de dispersion de poids ont été pratiquées ; pour les caractéristiques mécaniques, les mesures suivantes ont été réalisées : resistance mécanique (Rm : limite de rupture de la pièce sollicitée en traction), limite d'élasticité (Rp0.2), capacité d'allongement (A%) ainsi que limite de fatigue en traction-compression à 3 millions de cycles (LF).Different measurements were made on the rods thus manufactured according to the invention in order to determine their feathering, their accuracy geometric and dimensional and their mechanical characteristics. So, to characterize the dimensional and geometric accuracy of measurements dimensional, roughness and weight dispersion were practiced; for the mechanical characteristics, the following measures have been realized: mechanical resistance (Rm: limit of rupture of the part biased in tension), yield strength (Rp0.2), elongation capacity (A%) as well as tensile-compression fatigue limit at 3 million cycles (LF).

    Au niveau de la mise au mille, qui est le rapport entre la quantité globale de métal mise en oeuvre et la quantité de métal représentée par les pièces produites (1 000 Kg), les mesures obtenues sont reportées dans le tableau 1 suivant, comparativement aux valeurs obtenues avec les autres procédés pour fabriquer la même bielle. Procédé selon l'invention Procédé selon FR 2 839 727 Procédé classique de forgeage Matériau mis en oeuvre Fonte GS Fonte GS Acier Quantité de métal mise en oeuvre en Kg 1520 1800 1650 Quantité de métal de pièces produits en Kg 1000 1000 1000 Mise au mille 1,52 1,8 1,65 At the milling level, which is the ratio between the total quantity of metal used and the quantity of metal represented by the pieces produced (1000 kg), the measurements obtained are reported in Table 1 below, compared to values obtained with other methods to manufacture the same rod. Process according to the invention Process according to FR 2 839 727 Conventional forging process Material implemented Cast iron GS Cast iron GS Steel Amount of metal used in Kg 1520 1800 1650 Quantity of metal of parts produced in Kg 1000 1000 1000 Getting started 1.52 1.8 1.65

    Elles montrent que le procédé selon l'invention permet de réduire la quantité de métal mis en oeuvre pour produire les pièces ; il améliore ainsi la mise au mille par rapport au précédent brevet FR 2 839 727, et par rapport au procédé classique de forgeage sur pièces en acier.
    De même, au niveau de la précision géométrique et dimensionnelle, les mesures réalisées sur les bielles fabriquées selon l'invention sont comparées dans le tableau 2 suivant aux valeurs rencontrées par l'utilisation des autres procédés pour fabriquer les mêmes pièces. Procédé utilisé Selon l'invention Selon brevet FR 2 839 727 Forgeage classique Fonderie moule métallique Matériau mis en oeuvre Fonte GS Fonte GS Acier Fonte GS Poids moyen de la pièce en gr 770 770 835 770 Précision sur le poids de la pièce +/- 1,5 % +/- 2 % +/- 2 % +/- 3 % Précision dimensionnelle sur la plus grande dimension de pièce (180m/m) en m/m +/-0,15 +/-0,3 +/-0,4 +/-0,3 Précision dimensionnelle sur l'épaisseur de la pièce (25 m/m) en m/m +/-0,1 +/-0,2 +/-0,25 +/-0,3 Rugosité Ra en µm 5 à 6 6 à 7 7 à 8 7 à 9 Angle de dépouille en degrés 0,5° à 2° 3° 3° 2°     They show that the method according to the invention makes it possible to reduce the amount of metal used to produce the pieces; it thus improves the development compared to the previous patent FR 2 839 727, and compared to the conventional method of forging on steel parts.
    Similarly, in terms of geometric and dimensional accuracy, the measurements made on the rods manufactured according to the invention are compared in Table 2 according to the values encountered by the use of other methods to manufacture the same parts. Process used According to the invention According to patent FR 2 839 727 Classic forging Foundry metal mold Material implemented Cast iron GS Cast iron GS Steel Cast iron GS Average weight of the piece in gr 770 770 835 770 Precision on the weight of the piece +/- 1.5% +/- 2% +/- 2% +/- 3% Dimensional accuracy on the largest room dimension (180m / m) in m / m +/- 0.15 +/- 0.3 +/- 0.4 +/- 0.3 Dimensional accuracy on the thickness of the piece (25 m / m) in m / m +/- 0.1 +/- 0.2 +/- 0.25 +/- 0.3 Roughness Ra in μm 5 to 6 6 to 7 7 to 8 7 to 9 Angle of clearance in degrees 0.5 ° to 2 ° 3 3 2

    Ce tableau montre qu'on obtient effectivement une précision géométrique et dimensionnelle supérieure à celle obtenue avec les procédés classiques de fonderie et de forgeage et supérieure à celle obtenue avec le procédé objet du précédent brevet FR 2 839 727.This table shows that we actually get a precision geometric and dimensionally superior to that obtained with the conventional foundry and forging processes and superior to that obtained with the process object of the previous patent FR 2 839 727.

    D'autre part, les valeurs des mesures de caractéristiques mécaniques obtenues sur les bielles moulées calibrées à structure essentiellement bainitique, obtenues par trempe étagée à 360°C pendant 110 minutes, sont reportées dans le tableau 3 suivant, comparativement aux valeurs obtenues sur les mêmes bielles par l'utilisation des autres procédés. Procédé utilisé Selon l'invention Selon brevet FR 2 839 727 Forgeage classique Fonderie moule métallique Matériau mis en oeuvre Fonte GS Fonte GS Acier Fonte GS Rm (moyenne) en Mpa 1070 1020 915 980 Rp0,2 (moyenne) en Mpa 735 700 570 665 A% (moyenne) 6,8 5,6 10,4 6,8 LF (moyenne) en Mpa 380 345 315 345 On the other hand, the values of the mechanical characteristics measurements obtained on the calibrated molded rods with essentially bainitic structure, obtained by staged quenching at 360 ° C. for 110 minutes, are reported in the following Table 3, compared to the values obtained on the same connecting rods by the use of other methods. Process used According to the invention According to patent FR 2 839 727 Classic forging Foundry metal mold Material implemented Cast iron GS Cast iron GS Steel Cast iron GS Rm (average) in Mpa 1070 1020 915 980 Rp0.2 (average) in Mpa 735 700 570 665 A% (average) 6.8 5.6 10.4 6.8 LF (average) in Mpa 380 345 315 345

    Ces résultats montrent que les caractéristiques mécaniques sont améliorées par rapport aux procédés classiques de fonderie et de forgeage, et par rapport au procédé selon le brevet FR 2 839 727. En particulier la limite de fatigue, déterminée ici en traction - compression à 3 millions de cycles, est sensiblement améliorée par rapport au précédent brevet FR 2 839 727.These results show that the mechanical characteristics are improved compared to conventional foundry and forging, and compared to the process according to patent FR 2 839 727. In particular the fatigue limit, determined here in traction - compression at 3 millions of cycles, is significantly improved compared to the previous patent FR 2 839 727.

    Les mesures réalisées sur les lots de bielles à structure essentiellement perlitique ou essentiellement ferritique sont reportées dans le tableau 4 suivant comparativement aux valeurs obtenues sur les bielles réalisées avec la même fonte à graphite sphéroïdal, refroidies dans les mêmes conditions, mais simplement moulées en moule métallique, c'est à dire sans calibrage par déformation plastique à chaud. Qualité de fonte Fonte GS perlitique Pièces de même structure Fonte GS ferritique Pièces de même structure Procédé utilisé Selon l'invention Fonderie moule métallique Selon l'invention Fonderie moule métallique Dureté HB (moyenne) 280 260 200 185 Rm (moyenne) en Mpa 820 775 505 475 Rp0,2 (moyenne) en Mpa 515 470 350 310 A% (moyenne) 4 3,8 10 9,2 LF (moyenne) en Mpa 320 295 310 290 The measurements made on the batches of rods with essentially pearlitic or essentially ferritic structure are reported in the following Table 4 compared to the values obtained on the rods made with the same spheroidal graphite iron, cooled under the same conditions, but simply molded into a metal mold. , ie without calibration by hot plastic deformation. Cast quality Perlitic GS iron Parts with the same structure Ferritic GS iron Parts with the same structure Process used According to the invention Foundry metal mold According to the invention Foundry metal mold HB hardness (average) 280 260 200 185 Rm (average) in Mpa 820 775 505 475 Rp0.2 (average) in Mpa 515 470 350 310 A% (average) 4 3.8 10 9.2 LF (average) in Mpa 320 295 310 290

    Les pièces comparées ici, obtenues par le procédé selon l'invention et celles réalisées simplement par moulage en moule métallique, possèdent la même structure métallographique, soit à dominante perlitique ou à dominante ferritique, puisqu'elles ont subi la même vitesse de refroidissement commandée.The parts compared here, obtained by the process according to the invention and those made simply by molding in a metal mold, have the same metallographic structure, ie predominantly pearlitic or ferritic dominant, since they have undergone the same speed controlled cooling.

    Ce tableau montre qu'on obtient effectivement avec le procédé selon l'invention des caractéristiques mécaniques supérieures à celles obtenues par un procédé classique de fonderie, et ceci pour la même structure métallographique, c'est à dire pour le même taux de perlite et/ou de ferrite de la fonte.This table shows that we actually obtain with the process according to the invention of the mechanical characteristics superior to those obtained by a conventional casting process, and this for the same structure metallographic, ie for the same rate of perlite and / or Ferrite of the cast iron.

    Claims (16)

    Procédé de fabrication de pièces en fonte à graphite sphéroïdal à caractéristiques mécaniques améliorées et de grande précision géométrique et dimensionnelle comprenant les étapes suivantes : a) on prépare un mélange à l'état liquide ayant la composition pondérale suivante : 3 à 4 % de C ; 1,7 à 3 % de Si ; 0,1 à 0,7% de Mn ; 0 à 4% de Ni ; 0 à 1,5% de Cu ; 0 à 0,5% de Mo , avec une teneur en Mg résiduel adaptée à l'épaisseur des pièces comprise entre 0,025% et 0,080%, le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration ; les impuretés sont notamment le S dont la teneur est inférieure à 0,015% et le P dont la teneur est inférieure à 0,10% ; b) on coule ce mélange à l'état liquide à une température comprise entre 1350°C et 1 550°C dans un moule permettant d'obtenir une forme approchée de la pièce appelée ébauche de la pièce ; c) on extrait ladite ébauche de la pièce du moule à une température Ts comprise entre le solidus et AR3, le solidus et AR3 représentant les températures limites du domaine austénitique de ladite composition ; d) on met en forme l'ébauche de la pièce à la température Tf comprise entre 1050°C et AR3 par déformation plastique à chaud, directement dans la chaude de coulée ou après un maintien à la température Tm = Tf + 20° à 50°C pendant une durée comprise entre 10 et 60 mn, pour obtenir la pièce dans sa forme et ses dimensions finales ; e) on trempe ladite pièce directement dans la chaude de formage à une température Tb comprise entre 260°C et 420°C située dans le domaine bainitique et on maintient celle-ci à la dite température Tb pendant une durée tb comprise entre 60 mn et 180 mn ; et f) on refroidit ladite pièce à la température ambiante ; caractérisé en ce que l'ébauche de la pièce obtenue par moulage possède un volume sensiblement identique à celui de la pièce et que l'opération de mise en forme par déformation plastique à chaud est une opération de calibrage en conteneurs ou en matrices fermées permettant d'obtenir la pièce moulée calibrée sans bavure latérale.Process for manufacturing spheroidal graphite cast iron parts with improved mechanical characteristics and high geometric and dimensional accuracy, comprising the following steps: a) a mixture is prepared in the liquid state having the following weight composition: 3 to 4% of C; 1.7 to 3% Si; 0.1 to 0.7% Mn; 0 to 4% Ni; 0 to 1.5% Cu; 0 to 0.5% Mo, with a residual Mg content adapted to the thickness of the parts between 0.025% and 0.080%, the remainder being iron and impurities resulting from the preparation; the impurities are in particular the S whose content is less than 0.015% and the P whose content is less than 0.10%; b) pouring this mixture in the liquid state at a temperature between 1350 ° C and 1 550 ° C in a mold for obtaining an approximate shape of the part called part blank; c) extracting said blank from the mold part at a temperature Ts between the solidus and AR3, the solidus and AR3 representing the limit temperatures of the austenitic domain of said composition; d) the blank of the part is shaped at a temperature Tf of between 1050 ° C. and AR3 by hot plastic deformation, directly in the hot runner or after keeping at the temperature Tm = Tf + 20 ° to 50 ° C. ° C for a period between 10 and 60 minutes, to obtain the piece in its shape and its final dimensions; e) said part is immersed directly in the hot forming at a temperature Tb between 260 ° C and 420 ° C located in the bainitic range and it is maintained at said temperature Tb for a time tb between 60 min and 180 minutes; and f) cooling said room to room temperature; characterized in that the blank of the molded part has a volume substantially the same as that of the workpiece and the hot plastic deformation shaping operation is a sizing operation in containers or closed dies allowing obtain the calibrated molded part without lateral burr. Procédé de fabrication de pièces en fonte à graphite sphéroïdal à caractéristiques mécaniques améliorées et de grande précision géométrique et dimensionnelle qui se caractérise en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) on prépare un mélange à l'état liquide ayant la composition pondérale suivante : 3 à 4 % de C ; 1,7 à 3 % de Si ; 0,1 à 0,7% de Mn ; 0 à 4% de Ni ; 0 à 1,5% de Cu ; 0 à 0,5% de Mo , avec une teneur en Mg résiduel adaptée à l'épaisseur des pièces comprise entre 0,025% et 0,080%, le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration ; les impuretés sont notamment le S dont la teneur est inférieure à 0,015% et le P dont la teneur est inférieure à 0,10% ; b) on coule ce mélange à l'état liquide à une température comprise entre 1350°C et 1550°C dans un moule permettant d'obtenir une forme approchée de la pièce appelée ébauche de la pièce ayant un volume sensiblement identique à celui de la pièce ; c) on extrait ladite ébauche de la pièce du moule à une température Ts comprise entre le solidus et AR3, le solidus et AR3 représentant les températures limites du domaine austénitique de ladite composition ; d) on calibre en conteneurs ou en matrices fermées ladite ébauche de la pièce à la température Tf comprise entre 1 050°C et AR3 par déformation plastique à chaud, directement dans la chaude de coulée ou après un maintien à la température Tm = Tf + 20°C à 50°C pendant une durée comprise entre 10 et 60 mn, pour obtenir la pièce moulée calibrée sans bavure latérale ; e) on refroidit ladite pièce moulée calibrée à la température ambiante de façon libre ou commandée ou par trempe, pour conférer à la pièce les caractéristiques mécaniques souhaitées. Process for manufacturing spheroidal graphite cast iron parts with improved mechanical characteristics and high geometric and dimensional accuracy, characterized in that it comprises the following steps: a) a mixture is prepared in the liquid state having the following weight composition: 3 to 4% of C; 1.7 to 3% Si; 0.1 to 0.7% Mn; 0 to 4% Ni; 0 to 1.5% Cu; 0 to 0.5% Mo, with a residual Mg content adapted to the thickness of the parts between 0.025% and 0.080%, the remainder being iron and impurities resulting from the preparation; the impurities are in particular the S whose content is less than 0.015% and the P whose content is less than 0.10%; b) pouring this mixture in the liquid state at a temperature between 1350 ° C and 1550 ° C in a mold for obtaining an approximate shape of the part called blank part having a volume substantially identical to that of the room ; c) extracting said blank from the mold part at a temperature Ts between the solidus and AR3, the solidus and AR3 representing the limit temperatures of the austenitic domain of said composition; d) the said blank of the part is calibrated in closed containers or dies at a temperature Tf of between 1050 ° C. and AR3 by hot plastic deformation, directly in the hot runner or after keeping at the temperature Tm = Tf + 20 ° C to 50 ° C for a period of between 10 and 60 min, to obtain the calibrated molded part without lateral burr; e) cooling said calibrated molded piece to ambient temperature freely or controlled or quenching, to give the piece the desired mechanical characteristics. Procédé de fabrication de pièces en fonte à graphite sphéroïdal à caractéristiques mécaniques améliorées et de grande précision géométrique et dimensionnelle qui se caractérise en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) on prépare un mélange à l'état liquide ayant la composition pondérale suivante : 3 à 4 % de C ; 1,7 à 3 % de Si ; 0,1 à 0,7% de Mn ; 0 à 4% de Ni ; 0 à 1,5% de Cu ; 0 à 0,5% de Mo , avec une teneur en Mg résiduel adaptée à l'épaisseur des pièces comprise entre 0,025% et 0,080%, le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration ; les impuretés sont notamment le S dont la teneur est inférieure à 0,015% et le P dont la teneur est inférieure à 0,10% ; b) on coule ce mélange à l'état liquide à une température comprise entre 1350°C et 1 550°C dans un moule permettant d'obtenir une forme approchée de la pièce appelée ébauche de la pièce ayant un volume sensiblement identique à celui de la pièce ; c) on extrait ladite ébauche de la pièce du moule après refroidissement en dessous de AR3 et on la parachève à la température ambiante ; d) on réchauffe et on maintient ladite ébauche de la pièce à une température comprise entre AC3 et 1 050°C pendant une durée comprise entre 10 et 90 minutes pour permettre une bonne homogénéité de température et de composition chimique à l'intérieur de ladite ébauche ; e) on calibre en conteneurs ou en matrices fermées par déformation plastique à chaud ladite ébauche de la pièce à une température comprise entre AC3 et 1 050°C pour obtenir la pièce moulée calibrée sans bavure latérale ; f) on refroidit ladite pièce moulée calibrée à la température ambiante de façon libre ou commandée ou par trempe, selon les caractéristiques mécaniques souhaitées. Process for manufacturing spheroidal graphite cast iron parts with improved mechanical characteristics and high geometric and dimensional accuracy, characterized in that it comprises the following steps: a) a mixture is prepared in the liquid state having the following weight composition: 3 to 4% of C; 1.7 to 3% Si; 0.1 to 0.7% Mn; 0 to 4% Ni; 0 to 1.5% Cu; 0 to 0.5% Mo, with a residual Mg content adapted to the thickness of the parts between 0.025% and 0.080%, the remainder being iron and impurities resulting from the preparation; the impurities are in particular the S whose content is less than 0.015% and the P whose content is less than 0.10%; b) pouring this mixture in the liquid state at a temperature between 1350 ° C and 1 550 ° C in a mold for obtaining an approximate shape of the part called blank part having a volume substantially identical to that of the room ; c) extracting said blank from the mold part after cooling below AR3 and finishing it at room temperature; d) heating and maintaining said blank of the workpiece at a temperature between AC3 and 1050 ° C for a period of between 10 and 90 minutes to allow a good homogeneity of temperature and chemical composition within said blank ; e) is sized in containers or closed dies by hot deformation of said blank of the workpiece at a temperature between AC3 and 1050 ° C to obtain the calibrated molded piece without lateral burr; f) cooling said calibrated molded piece to ambient temperature freely or controlled or quenching, according to the desired mechanical characteristics. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la forme donnée à l'ébauche moulée de la pièce est déterminée à partir de la forme finale de la pièce pour permettre un taux de déformation dans toutes les parties de l'ébauche lors de l'opération de calibrage, compris entre 1 et 20% maximum et pour orienter l'écoulement du métal lors de cette opération dans un sens favorable aux caractéristiques mécaniques et en particulier aux sollicitations en fatigue de la pièce en service.Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the shape given to the molded blank of the workpiece is determined from the final shape of the workpiece to allow a rate of deformation in all parts of the workpiece. roughing during the calibration operation, between 1 and 20% maximum and to guide the flow of the metal during this operation in a direction favorable to the mechanical characteristics and in particular the fatigue stresses of the part in service. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'opération de calibrage en conteneurs ou en matrices fermés est réalisée par pressage ou frappe de l'ébauche entre au moins deux outils ou à l'aide d'éléments et/ou de poinçons mobiles coulissant à l'intérieur des matrices ou des outils pour permettre notamment une déformation plastique multiaxiale sur l'ébauche.Process according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that the calibration operation in containers or in closed matrices is carried out by pressing or striking the blank between at least two tools or using elements and or movable punches sliding inside the dies or tools to allow in particular a multiaxial plastic deformation on the blank. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que, entre la sortie de l'ébauche du moule (c) et l'opération de déformation plastique à chaud (d), ou entre la sortie de l'ébauche du moule (c) et l'opération complémentaire de maintien de l'ébauche à la température Tm, on ajoute une opération intermédiaire de séparation des appendices de coulée (masselottes, chenaux de coulée ...) de l'ébauche de la pièce par découpe ou autre procédé, pour obtenir l'ébauche de la pièce seule avec un volume sensiblement identique à celui de la pièce moulée calibrée à obtenir. Process according to Claim 1 or Claim 2, characterized in that , between the outlet of the mold blank (c) and the hot plastic deformation operation (d), or between the outlet of the mold blank (c) and the complementary operation of maintaining the blank at the temperature Tm, an intermediate operation is added for separating the casting appendages (weights, casting channels, etc.) from the blank of the piece by cutting or another method, to obtain the blank of the single piece with a volume substantially identical to that of the calibrated molded part to obtain. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le volume de l'ébauche moulée de la pièce est égal à celui de la pièce moulée calibrée avec une tolérance maximale comprise dans la fourchette 0 à + 6%.A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the volume of the molded blank of the workpiece is equal to that of the calibrated casting with a maximum tolerance in the range 0 to + 6%. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le volume de matière en excès sur l'ébauche de la pièce qui correspond à la tolérance autorisée sur le volume de l'ébauche de la pièce est orienté lors de l'opération de calibrage dans un logement de métal en excès placé, soit dans un ou plusieurs trous borgnes ou débouchants de la pièce destinés à être usinés, soit dans une ou plusieurs cavités prévues à cet effet sur la pièce dans des zones qui n'affectent pas la précision géométrique de la pièce moulée calibrée.Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the volume of excess material on the blank of the workpiece which corresponds to the permitted tolerance on the volume of the blank of the workpiece is oriented during the calibration operation in an excess metal housing placed either in one or more blind holes or through holes in the workpiece to be machined, or in one or more cavities provided for this purpose on the workpiece in areas which do not affect not the geometric accuracy of the calibrated molded part. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moule utilisé pour la coulée de l'ébauche de la pièce est de préférence un moule permanent constitué d'au moins deux demi parties métalliques revêtues d'un poteyage, mais peut aussi être un moule non permanent en sable ou autre.Process according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that the mold used for casting the blank of the part is preferably a permanent mold consisting of at least two metal halves coated with a coating, but can also be a non-permanent mold in sand or other. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'opération de parachèvement de l'ébauche de la pièce après sa sortie du moule comporte si nécessaire une opération de meulage ou de découpe destinée à permettre d'obtenir le volume de ladite ébauche de la pièce sensiblement identique à celui de la pièce et/ou destinée à parfaire la géométrie de ladite ébauche de la pièce.Process according to Claim 3, characterized in that the process of finishing the blank of the workpiece after it leaves the mold comprises, if necessary, a grinding or cutting operation intended to make it possible to obtain the volume of the said blank of the workpiece. substantially identical to that of the part and / or intended to perfect the geometry of said blank part. Procédé selon la revendication 2 ou la revendication 3 caractérisé en ce que le refroidissement de la pièce moulée calibrée de façon libre, commandée ou par trempe, est réalisé à l'air libre, à l'air soufflé, ou en atmosphère ou milieu confiné.A method according to claim 2 or claim 3 characterized in that the cooling of the molded part freely calibrated, controlled or quenching, is carried out in the open air, the blown air, or atmosphere or confined environment. Procédé selon la revendication 2 ou la revendication 3 caractérisé en ce qu'il comporte, en outre , un traitement thermique de revenu situé après l'opération de refroidissement de la pièce moulée calibrée, destiné à ajuster la structure et/ou les caractéristiques mécaniques de ladite pièce moulée calibrée.Process according to Claim 2 or Claim 3, characterized in that it comprises, in addition, a heat treatment of income situated after the cooling operation of the calibrated molded part, intended to adjust the structure and / or the mechanical characteristics of said calibrated molded part. Fonte à graphite sphéroïdal ayant la composition pondérale suivante: 3 à 4% de C ; 1,7 à 3% de Si ; 0,1 à 0,7% de Mn ; 0 à 4% de Ni ; 0 à 1,5% de Cu ; 0 à 0,5% de Mo, avec une teneur en Mg résiduel adaptée à l'épaisseur des pièces comprise entre 0,025% et 0,080%, le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration ; les impuretés sont notamment le S dont la teneur est inférieure à 0,015% et le P dont la teneur est inférieure à 0,10%, élaborée et mise en forme selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle a une structure essentiellement bainitique, et ayant subi un taux de déformation plastique limité et contenu lors de l'opération de calibrage, en limitant ainsi les écrasements des nodules de graphite.Spheroidal graphite iron having the following composition by weight: 3 to 4% C; 1.7 to 3% Si; 0.1 to 0.7% Mn; 0 to 4% Ni; 0 to 1.5% Cu; 0 to 0.5% Mo, with a residual Mg content adapted to the thickness of the parts between 0.025% and 0.080%, the remainder being iron and impurities resulting from the preparation; the impurities are in particular S, the content of which is less than 0.015% and the P whose content is less than 0.10%, produced and shaped according to Claim 1, characterized in that it has an essentially bainitic structure, and having undergone a limited rate of plastic deformation and contained during the calibration operation, thus limiting the crushing of the graphite nodules. Fonte à graphite sphéroïdal ayant la composition pondérale suivante: 3 à 4% de C 1,7 à 3% de Si ;0,1 à 0,7% de Mn ; 0 à 4% de Ni ; 0 à 1,5% de Cu ; 0 à 0,5% de Mo, avec une teneur en Mg résiduel adaptée à l'épaisseur des pièces comprise entre 0,025% et 0,080%, le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration ; les impuretés sont notamment le S dont la teneur est inférieure à 0,015% et le P dont la teneur est inférieure à 0,10%, élaborée et mise en forme selon l'une quelconque des revendications 2, 3, 11 ou 12, caractérisée en ce qu'elle a une structure, soit essentiellement ferritique, soit essentiellement perlitique, soit ferrito-perlitique, et ayant subi un taux de déformation plastique limité et contenu lors de l'opération de calibrage, en limitant ainsi les écrasements des nodules de graphite. Spheroidal graphite iron having the following composition by weight: 3 to 4% C 1.7 to 3% Si 0.1 to 0.7% Mn; 0 to 4% Ni; 0 to 1.5% Cu; 0 to 0.5% Mo, with a residual Mg content adapted to the thickness of the parts between 0.025% and 0.080%, the remainder being iron and impurities resulting from the preparation; the impurities are in particular S, the content of which is less than 0.015% and the P whose content is less than 0.10%, produced and shaped according to any one of Claims 2, 3, 11 or 12, characterized in that it has a structure, essentially ferritic, essentially pearlitic or ferritic-pearlitic, and having undergone a limited plastic deformation rate and content in the calibration operation, thereby limiting the crushing of the graphite nodules. Fonte selon la revendication 13 ou 14, caractérisée en ce que le taux de déformation dans toutes les parties de l'ébauche lors de l'opération de calibrage est compris entre 1 et 20 % au maximum, en permettant ainsi d'orienter l'écoulement du métal lors de l'opération de calibrage dans un sens favorable aux caractéristiques mécaniques et en particuliers aux sollicitations en fatigue de la pièce en service, en favorisant ainsi la limitation de la déformation des nodules de graphite sphéroïdal.Cast iron according to Claim 13 or 14, characterized in that the degree of deformation in all the parts of the blank during the sizing operation is between 1 and 20% at most, thereby allowing the flow to be oriented of the metal during the calibration operation in a direction favorable to the mechanical characteristics and in particular the fatigue stresses of the part in service, thereby promoting the limitation of the deformation of nodules of spheroidal graphite. Pièce en fonte caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une fonte à graphite sphéroïdal selon la revendication 13, ou la revendication 14, ou la revendication 15, cette pièce étant en particulier de forme en creux ou bielle de moteur.Cast iron piece characterized in that it is made of a spheroidal graphite cast iron according to claim 13, or claim 14, or claim 15, this piece being in particular recessed form or engine rod.
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