Recharger de la fonte

[Cailloux]

Bonjour à tous,

Je suis occupé à construire une locomotive Decauville en 7" 1/4 et j'avais jadis acheté une cheminée en fonte brute de fonderie. Malheureusement, c'est du travail cochonné et elle présente plusieurs gros défauts de fonderie. Je pourrais les éliminer lors de l'usinage mais je devrais alors quasi éliminer le cordon situé au sommet de la cheminée ce qui ne serait pas très beau. Pour la base, ce n'est pas plus brillant (voir photos).
Pour une pièce normale, je pourrais mastiquer les défauts puisqu'il ne s'agit que d'esthétique, mais je crains que les mastics courants ne tiennent pas à la température. Peut-être les mastics de poêlier, mais là, je ne suis pas certain du tout de l'adhérence à long terme. Donc, une autre solution serait de recharger au métal. Je n'aime pas trop recharger à l'arc, car j'ai déjà eu des mauvaises expériences, l'acier d'apport se charge en carbone et se trempe au refroidissement. Donc, des points durs très difficiles à usiner. Une autre solution serait de recharger tout bêtement au chalumeau avec de la brasure de cuivre (ou même du cuivre phosphoreux). Quelqu'un a-t-il une expérience et/ou des recommandations ?
Toute autre suggestion est également la bienvenue, étant entendu que je ne cherche qu'une solution pour boucher des trous et qui tienne à la chaleur.

Bonne journée et merci d'avance pour vos idées,

Michel

 

[Tupolef]

Bonjour,

Tu peux recharger de la fonte à l'arc, en soudant à faible énergie de soudage avec un métal d'apport ductile au nickel du style Inconel. Mais ce métal d'apport risque de te coûter cher. Cela t'évitera de former des carbures et donc d'avoir des points durs à l'usinage. Attention l'utilisation de métal d'apport cuivre sur acier, il ne faut surtout pas fondre l'acier car si cuivre et acier se mélangent tu auras une formation de composés intermetalliques et donc fissuration, mais bon au chalumeau ça ne devrait pas te poser de soucis tant qu'on reste dans le domaine du brasage. A ta place je choisirai quand même soudage à l'arc avec métal d'apport au nickel. Cordialement.

 

[Desavo]

bonjour cailloux

la recharger à l'arc et meulé avec une meule diamanté pour enlevé le surplus sans sa la brasure de cuivre et une peinture haute température spéciale pot échappement auto sa tiens les 700° pour une bonne tenue de la peinture la cuire à 200° à 250°.

a plus Daniel

 

[moissan]

les baguette de soudure a l'arc speciale fonte font un apport qui s'usine bien sans point dur : c'est soit du nickel pur , soit un melange fer nickel très riche en nickel ... le prix du nickel fait que ces baguette sont chere ... mais vu tes photo il ne manque pas grand chose

la methode de soudure de la fonte a l'arc est surprenante : faire un petit bout de soudure et laisser completement refroidir avant de faire le bout de soudure suivant , pour ne pas faire chauffer la piece

autre methode radicalement inverse , chauffer l'ensemble de la piece a 500 ° avant de commencer la soudure ... et maintenir cette temperature pendant la soudure : ça fait des soudure beaucoup plus belle ... l'arc s'amorce tout seul quand on aproche la baguette , même pas besoin de toucher ... l'arc est completement silencieux ... un courant de soudage beaucoup plus faible que d'habitude suffit ... mais ça me parait inutile pour une piece presque decorative : le rechargement a l'arc a froid suffira avec peut etre après usinage un peu de mastic haute temperature pour les defaut qui restent

 

[Cailloux]

Je vous remercie pour vos réponses rapides. Entretemps, j'ai essayé tout bêtement la soudure à l'étain (étain pur avec flux pour cuivre sanitaire) et bien, ça ne marche pas trop mal. Le mouillage ne se fait pas sur toute la surface, mais largement assez pour avoir un bon accrochage du rechargement.
Je vais quand même continuer à investiguer le rechargement à l'arc. J'avais déjà fait des essais au TIG avec de l'inox, mais la fonte située près de la soudure est très dure à usiner. C'est normal, elle a été ré-homogénéisée par la fusion et refroidie brusquement, donc on doit avoir quelque chose proche de la fonte blanche. Peut-être en diminuant au minimum l'ampérage comme le suggère Moissan ? Je vais continuer à investiguer, tout en tenant sous le coude la solution de la soudure à l'étain. C'est bien ce qui se fait (ou faisait ?) en carrosserie, donc ça devrait le faire ici.
Bonne journée,

Michel

 

[Cailloux]

Je viens encore d'aller un essais. Cette fois-ci, j'ai essayé la brasure au cupro-phosphore. Et là, bingo, ça marche. Plus de point dur, ça fond à très basse température (tout au moins pour la première fusion) et il est très facile de reconstruire une partie manquante.
Voici quelques photos.

On voit très bien sur la deuxième photos que la fonte n'est pas du tout affectée au contact du cuivre.

A titre de comparaison, voici les essais que j'avais fait au TIG. On voit très bien la zone dure qui est brillante.

Bonne fin de journée à tous,

Michel

 

[gaston48]

J'avais déjà fait des essais au TIG avec de l'inox, mais la fonte située près de la soudure est très dure à usiner. C'est normal, elle a été ré-homogénéisée par la fusion et refroidie brusquement, donc on doit avoir quelque chose proche de la fonte blanche.

Bonjour,
Tu ne peux pas échapper à cette trempe, l'apport de nickel ou d'inox est toujours usinable mais aussitôt que tu atteins
la transition, la fonte grise s'est trempé.
En revanche une fonte grise se trempe comme un acier au carbone ça c'est sur et se recuit, je pense aussi, de la même
façon, si tu disposes d'un four.

 

[Cailloux]

Bonjour gaston48,

Après y avoir réfléchi, je n'ai pas l'impression qu'il s'agit d'une trempe pour la fonte. A mon avis, si on recharge avec de l'acier doux, celui-ci va s'enrichir en carbone à l'interface et se tremper au refroidissement, ce qui constituera une partie de la zone dure. Celle-là, on pourrait imaginer de la recuire. Par contre, si tu regardes les photos, on voit nettement que la fonte est aussi affectée (halos brillant autour de la soudure ou même de l'essai sans métal d'apport - à droite sur la dernière photo). Dans cette zone, je crois que la fonte à fondu localement, s'est donc ré-homogénéisée (le graphite s'est dissout dans le métal) et le refroidissement rapide à provoqué la formation de fonte blanche très dure. Pour éviter ça, un recuit ne suffit pas. Il faudrait refondre la zone et la refroidir plus lentement pour donner le temps au graphite de cristalliser et former ainsi de la fonte grise. Une solution pour éviter ça serait peut-être de chauffer très fort la pièce avant soudure de façon à ce que la zone fondue localement puisse se refroidir plus lentement. Par contre, c'est le genre de procédé qui ne se justifie pas pour une application purement "cosmétique" comme celle-ci.
Bonne journée,

Michel

 

[gaston48]

Bonjour,
Pas tout à fait, une fonte blanche et une fonte grise n'ont pas la même composition dans le cubilot.
le fait de mettre en fusion localement de la fonte grise va encore préserver ses éléments qui précipitent
le carbone en graphite. Je pense qu'il s'agit bien d'une trempe locale réversible par un recuit.
Donc pas de cémentite propre à la fonte blanche mais de la martensite et bainitite d'un acier trempé.

j'ai quand même été réviser ici ...
https://fr.wikiversity.org/wiki/Métallurgie_générale/Les_fontes

 

[Tupolef]

Bonjour,
Tu ne peux pas échapper à cette trempe, l'apport de nickel ou d'inox est toujours usinable mais aussitôt que tu atteins
la transition, la fonte grise s'est trempé.
En revanche une fonte grise se trempe comme un acier au carbone ça c'est sur et se recuit, je pense aussi, de la même
façon, si tu disposes d'un four.

Oui même en utilisant un métal d'apport riche en nickel il y a une trempe de la fonte, et formation de martensite. La structure bainitique est souvent obtenu après un traitement de revenu de la martensite.
C'est pour cela que l'on dit de souder froid ou encore à faible énergie pour limiter la zone affectée thermiquement dans la fonte lors du soudage et donc limiter les zones où l'on formera de la martensite, composé dur et fragile.

Si l'on soude avec un métal d'apport en acier quelconque un second problème se pose. Lors de la dilution du métal d'apport avec la fonte on va enrichir le métal d'apport en carbone. On va donc avoir une zone fondue qui ne sera pas forcément de la fonte (en fonction du taux de dilution) mais un acier avec une forte teneur en carbonne et qui sera fragile et aura tendance à fissurer.

 

[Olek]

une piece de cette taille peut etre recuite, non ?

SI ca ne chauffe pas trop peut etre peut on employer des baguettes d etain comme utilisent les couvreurs, la couleur doit etre approchante.

Tres juste commentaire sur la patie durcie meme si on emploie des electrodes 99% nickel (j ai experimenté avec celles ci, tres cheres mais j ai eu du bol sur lebon coin)

Ce que tu dis semble expliquer quon emploie les electrodes nickel *95 99% pour l fonte grise a graphite lamellaire, mais des que cest une fonte a graphite spheroidal on peut employer des electrodes NiFe, moins ductiles.

Tu crois que cest vraiment plus fissurant (sous stress ?)

Beaucoup preconisent la soudure en regime froid mais avec des electrodes 29/9 (electrodes inox "magiques" de réparation .

Les temperatures de fusion sont basses pour ces électrodes ? plus que les Nickel ?

 

[Tupolef]

Alors on préconise ces électrodes inox pour les fontes spheroidales car elles ont déjà une forte teneur en nickel tout en restant moins chères que les électrodes au nickel.

Au niveau des températures de fusion l'écart ne doit pas être flagrant.

Pourquoi on se permet d'utiliser ces électrodes sur des fontes spheroidales et non pas lamellaires?

Et bien tour simplement parce que les fontes spheroidales sont moins fragiles que les lamellaires. Elles n'ont donc pas besoin d'un métal d'apport aussi ductile que les lamellaires. Un inox à forte teneur en nickel suffit parfois.

Pourquoi sont elle moins fragiles ? Et bien justement parce qu'elles sont spheroidales. Les sphères sont moins propices à l'amorçage de fissures, et lorsque la fonte est soumises à un effort les contraintes sont mieux réparties, les sphères évident l'apparition de concentrations de contraintes contrairement aux structures lamellaires.