Voici une comparaison professionnelle en anglais de QT400, QT500 et QT600 matériaux en fonte ductile (selon la norme ISO 1083) :
Classification et composition
| Niveau | Type | Composition (% en poids) | Microstructure |
|---|---|---|---|
| QT400 | Ferritique | C 3.6-3.8, Si 2.2-2.8 | 85 % de ferrite + 15 % de perlite |
| QT500 | Ferritique-perlitique | C 3.5-3.7, Si 2.0-2.5 | 50 % de ferrite + 50 % de perlite |
| QT600 | perlitique | C 3.4-3.6, Si 1.8-2.2 | 20 % de ferrite + 80 % de perlite |
Propriétés mécaniques
| Propriétés | QT400 | QT500 | QT600 |
|---|---|---|---|
| Résistance à la traction (MPa) | 400-450 | 500-600 | 600-750 |
| Limite d'élasticité (MPa) | 250-300 | 320-380 | 420-480 |
| Allongement (%) | 18-22 | 7-12 | 3-6 |
| Dureté (HBW) | 130-180 | 170-230 | 190-270 |
| Énergie d'impact (J, -20°C) | 14-18 | 10-14 | 6-9 |
| Module élastique (GPa) | 169 | 173 | 176 |
Propriétés physiques
| Propriétés | QT400 | QT500 | QT600 |
|---|---|---|---|
| Densité (g / cm³) | 7.10-7.15 | 7.10-7.15 | 7.10-7.15 |
| Conductivité thermique (W/m·K) | 36-42 | 34-40 | 32-38 |
| Chaleur spécifique (J/kg·K) | 460-480 | 450-470 | 440-460 |
| Capacité d'amortissement | Excellent | Bon | Modérée |
Principaux avantages en termes de performances
QT400:
- Meilleure résistance aux chocs (maintient la ductilité à -40°C)
- Amortissement supérieur des vibrations (6 à 10 fois supérieur à celui de l'acier)
- Bonne soudabilité (préchauffage à 200°C suffisant)
QT500:
- Équilibre optimal résistance-ductilité
- Meilleure finition de surface usinée (Ra 1.6 μm réalisable)
- Résistance à l'usure 40 % supérieure à celle du QT400
QT600:
- Propriétés de résistance proches de celles de l'acier
- Meilleure résistance à l'usure (comparable aux aciers faiblement alliés)
- Extensible vers QT900 via traitement thermique ADI
Caractéristiques de traitement
| Processus | QT400 | QT500 | QT600 |
|---|---|---|---|
| Castability | Excellent (faible rétrécissement) | Bon | Foire (nécessite une alimentation) |
| Usinabilité | Facile (longue durée de vie de l'outil) | Optimale | Difficile |
| Traitement thermique | Recuit uniquement | Normalisation possible | Nécessite un alliage |
| Soudage | Meilleur (soudage à froid possible) | Préchauffage requis | Remplissage spécial nécessaire |
Applications typiques
QT400:
- Moyeux d'éoliennes
- Châssis de camion lourd
- Corps de vannes cryogéniques
QT500:
- soupapes hydrauliques
- Bancs de machines-outils
- Carters de pompe à engrenages
QT600:
- Vilebrequins de moteurs diesel
- Rouleaux de laminoir
- Dents de concasseur minier
Résistance à la corrosion
- Généralités: Similaire pour tous les grades (formation de film passif)
- Environnements spéciaux:
- QT400 fonctionne mieux dans des conditions acides
- QT600 plus adapté aux conditions d'érosion-corrosion
Guide de sélection des matériaux
- Haute ténacité requise → QT400
- Des propriétés équilibrées sont nécessaires → QT500
- Applications à haute résistance/usure → QT600
- Classement des coûts: QT400 < QT500 < QT600 (incréments de prix de 15 à 20 %)
Considérations particulières
Le QT600 nécessite un alliage Cu/Mo (0.5-1.0 %) lors de la coulée
Maintenir Si ≤ 2.8 % pendant le soudage pour éviter la fragilité
Toutes les nuances nécessitent une nodularité ≥ 90 % (inspection métallurgique)
Le QT400-18L (qualité basse température) atteint >12J à -40°C
Remarque : Grâce au traitement à la fonte ductile austempered (ADI), le QT600 peut être mis à niveau vers :
- Résistance à la traction: 1400MPa
- Allongement: 10%
- Limite de fatigue : +100% d'amélioration
Cette comparaison met en évidence le compromis progressif entre ductilité et résistance dans toute la série QT, le QT400 favorisant la résistance aux chocs et le QT600 offrant des performances mécaniques proches de celles de l'acier tout en conservant les avantages de la coulabilité.
Génial, ensemble
