Etude des transformations métallurgiques post fonderie des fontes à graphite lamellaire afin d’améliorer l’usinabilité en tournage

Ce sujet de thèse s’inscrit dans une problématique industrielle rencontrée par l’usine de Renault Le Mans sur l’usinage des disques de freinage en fonte après avoir été obtenu par procédé de fonderie en sable à vert. Et plus particulièrement lorsque les disques sont usinés juste après le procédé de fonderie pour l’opération de finition des pistes de freinage ou la détérioration des outils coupant est anormalement rapide. A ce jour, la seule contre mesure efficace est d’usiner les disques entre une semaine et 1 mois après coulée. L’ensemble des recherches sur le sujet font état d’un faible durcissement structural après coulée avec une première phase d’évolution rapide sur les 7 premiers jours et une stabilisation quasi totale après 14 jours. Le paramètre de premier ordre conditionnant l’apparition du phénomène de maturation est la présence d’azote libre, c’est-à-dire non piégé par les éléments avides en azote comme le titane. De plus, il a été démontré que la teneur en manganèse possède aussi une influence, qui peut être inhibitrice dans certains cas ou bien, un effet favorisant dans d’autres. Ces éléments de réponse donnent lieu à l’hypothèse de précipitation des nitrures de fer dans la matrice des fontes pour expliquer le phénomène.
Ainsi, les résultats principaux s’organisent autour de trois axes :

• La construction d’un modèle de comportement de la maturation couplant les effets de l’azote et du manganèse
• La mise en évidence des précipités en œuvre dans le phénomène de maturation par calorimétrie différentielle à balayage (DSC) et Microscopie Electronique en Transition (MET)
• Proposer une ébauche d’explication du lien entre maturation des fontes et usinabilité

Encadrants

• Philippe JACQUET - Director
• Alexis VAUCHERET
• Frédéric ROSSI
• Frédéric TRITZ (Renault)

Partenaire

• Renault Le Mans

Financement

• CIFRE

Début

01/10/2023

Fin

08/10/2026