Contenu
La fonte brute est un sous-produit du processus de fusion pour fabriquer du fer pur. Le minerai de fer est chauffé à l'aide de coke à haute teneur en carbone, ce qui donne une fonte à très haute teneur en carbone, généralement d'environ 4%. Pendant la révolution industrielle, la fonte était largement utilisée. Maintenant normalement coulé en fer forgé, qui est un matériau plus utile. Il a des propriétés utiles, mais grâce aux méthodes modernes de métallurgie, de meilleurs matériaux sont maintenant disponibles.
Composition chimique
Toutes les formes de fonte brute contiennent entre 3,5% et 4,5% de carbone, ainsi que diverses quantités de silicium, de soufre, de manganèse et de phosphore. La fonte brute contient moins de 1,5% de silicium, moins de 1% de manganèse et des quantités résiduelles de soufre et de phosphore. La fonte hématite contient des quantités similaires de ces impuretés, mais une teneur en silicium beaucoup plus élevée, généralement entre 1,5% et 3,5%. La forme la plus courante de ce matériau de fonte nodulaire est sans silicium et 0,05% de manganèse, de soufre et de phosphore.
Fragilité
La fonte brute est un métal très fragile, en raison de sa forte teneur en carbone et des autres impuretés qui s'y forment. D'autres éléments trouvés dans la fonte affaiblissent également sa structure. Bien que le fer soit considéré comme très solide, la fonte brute se fendille et se brise si elle tombe.
Point de fusion
La fonte brute a un point de fusion beaucoup plus bas que le fer forgé ou l'acier en raison de sa teneur élevée en carbone. Ce n'est pas un problème en termes de propriétés physiques, mais cela permet de le transformer en fonte grise de qualité inférieure, un mélange de fonte brute et de ferraille d'acier et de fer.
Graphite
Les impuretés de fonte conduisent à d'autres matériaux qui se forment pendant le processus de refroidissement. Le fer et le carbone se combinent pour former du carbure de fer, et le carbone restant forme du graphite similaire à celui que l'on trouve dans les crayons. Si le fer refroidit très lentement, une plus grande quantité de graphite se forme, affaiblissant le matériau.
applications
La majeure partie de la fonte brute produite depuis 2011 n'est plus utilisée de la même manière qu'auparavant. Il est généralement forgé pour créer du fer forgé ou sa teneur en carbone est réduite pour former de l'acier. Pendant la révolution industrielle, avant que les techniques de forgeage avancées ne soient découvertes, la fonte brute était utilisée pour un certain nombre de produits en fonte.