Étude expérimentale et modélisation de la solidification des pièces coulées en fonte à graphite spheroidal : influence de la vitesse de refroidissement et de l'inoculation - Université de Lorraine Access content directly
Theses Year : 1991

Experimental study and theoretical modelling of solidification of spheroidal graphite cast iron: influence of cooling rate and inoculation treatment

Étude expérimentale et modélisation de la solidification des pièces coulées en fonte à graphite spheroidal : influence de la vitesse de refroidissement et de l'inoculation

Abstract

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La présente étude porte sur l'influence de la vitesse de refroidissement et du taux d'inoculation sur la structure de solidification des fontes à graphite sphéroïdal. Des modèles de simulation numérique de la solidification sont proposés. Des pièces comportant 5 cylindres de diamètres différents, instrumentés à l'aide de thermocouples, ont été coulées. Les courbes de refroidissement ont été dépouillées par analyse thermique directe et dérivée. La structure des cylindres a été caractérisée par analyse d'images : on a ainsi déterminé la densité surfacique de nodules, leur densité volumique, le taux de graphite et celui de cémentite. Des corrélations entre ces paramètres ont été établies et chiffrées, de même que des corrélations entre les caractéristiques des courbes de refroidissement et les paramètres structuraux des pièces. L'ensemble des corrélations expérimentales obtenues représente un moyen empirique pour décrire l'effet du taux d'inoculation et de la vitesse de refroidissement sur la structure de solidification des fontes. Les différents aspects de la simulation numérique et de la confrontation entre les résultats des calculs et les données expérimentales sont ensuite successivement abordés. La cinétique de solidification est décrite par un modèle qui comporte des lois de germination et de croissance des sphères eutectiques (nodule de graphite plus coquille d'austénite). On présente enfin un modèle amélioré qui considère le dépôt d'austénite hors des sphères eutectiques. La confrontation simulation-expérience montre que le type de modélisation examine permet de décrire l'effet de l'inoculation et de la vitesse de refroidissement sur la structure des pièces coulées. Cette approche peut aider à la rationalisation des connaissances empiriques que l'on a de ces phénomènes en fonderie
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tel-01776200 , version 1 (24-04-2018)

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  • HAL Id : tel-01776200 , version 1

Cite

Manuel de Jesús Castro Roman. Étude expérimentale et modélisation de la solidification des pièces coulées en fonte à graphite spheroidal : influence de la vitesse de refroidissement et de l'inoculation. Sciences de l'ingénieur [physics]. Institut National Polytechnique de Lorraine, 1991. Français. ⟨NNT : 1991INPL119N⟩. ⟨tel-01776200⟩
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