Le consensus actuel concernant les mesures technologiques à prendre pour résoudre et prévenir les retassures et la porosité dans les pièces moulées en fonte ductile est le suivant : le moule doit présenter une rigidité et une résistance suffisantes, sa composition chimique doit être proche de la composition eutectique, et les traitements de sphéroïdisation et d'inoculation doivent être renforcés afin de générer une expansion de graphitisation suffisante. Cependant, la conception du procédé reste controversée. La théorie de la solidification à l'équilibre suggère que l'expansion de graphitisation de la fonte ductile peut compenser le retrait de solidification. Par conséquent, le procédé doit prendre des mesures pour garantir que le retrait et l'expansion par unité de temps, ainsi que le retrait et l'alimentation, soient proportionnels. La superposition de l'expansion et du retrait dynamique est utilisée pour alimenter la pièce moulée. Le principe de l'utilisation de masselottes est de limiter l'alimentation ; la masselotte ne doit pas nécessairement être en place après la solidification de la pièce. Le rôle des refroidisseurs est d'équilibrer les différences d'épaisseur de paroi de la pièce moulée, d'éliminer les points chauds et de favoriser la graphitisation. D'autres estiment que le retrait de la fonte ductile est supérieur à son expansion, ce qui nécessite une alimentation externe. La masselotte ne peut être mise en place après la solidification de la pièce coulée. Le rôle des refroidisseurs est d'avancer et d'accélérer le retrait du fer en fusion, ce qui favorise une alimentation plus précoce et plus rapide, sans incidence sur la superposition de la dilatation et du retrait. La principale différence réside dans le choix entre privilégier le retrait auto-compensateur dû à la dilatation par graphitisation ou l'alimentation externe.

Concernant les solutions ciblées aux problèmes de retassures et de porosité dans la fonte ductile, XINDA, forte de plusieurs décennies d'expertise technique dans le secteur de la fonderie, place les besoins de ses clients au cœur de ses priorités. L'entreprise se concentre sur les défis liés au contrôle qualité des pièces moulées complexes et propose des solutions de procédés personnalisées à une clientèle internationale. Elle s'appuie sur une équipe R&D de professionnels pour maîtriser avec précision l'équilibre entre dilatation et contraction lors de la solidification de la fonte ductile. Elle a développé un système technique éprouvé dans des domaines clés tels que la mise en place du refroidisseur, le dosage des matériaux et le traitement d'inoculation pour la sphéroïdisation. Ce système a permis à de nombreux leaders du secteur de surmonter les défauts de retassures dans les pièces moulées complexes et d'obtenir une large reconnaissance sur le marché.

Voici une étude de cas concernant la mise en place d'un système de refroidissement chez un client de XINDA : la pièce moulée est un porte-satellites d'une boîte de vitesses d'éolienne, fabriqué en acier QT700-2A, pesant 3 tonnes et présentant une épaisseur de paroi d'environ 120 mm. Initialement, les refroidisseurs sur l'arbre étaient relativement épais et présentaient de grands espaces entre eux. La surface de refroidissement effective des refroidisseurs ne représentait que 30 % de la surface de refroidissement totale requise pour la pièce moulée, ce qui entraînait une qualité de moulage très instable. Des défauts de retrait étaient fréquemment constatés lors du contrôle qualité au pied de l'arbre et entre les refroidisseurs. Par la suite, grâce aux conseils avisés de l'équipe technique de XINDA, la conception des refroidisseurs a été optimisée en les amincissant et en augmentant leur surface de refroidissement. La réduction de l'épaisseur des parois des refroidisseurs a permis de diminuer l'espace entre eux, aboutissant ainsi à une solution de processus efficace et stable. Cette solution a non seulement résolu définitivement le problème des défauts de retrait, mais a également amélioré l'efficacité de la production et réduit les coûts de fabrication. Que ce soit pour des composants épais et de grande taille destinés à l'énergie éolienne, aux engins de construction ou aux pièces automobiles, ou pour des composants de petite taille et de précision, XINDA peut tirer parti de ses principaux avantages technologiques pour fournir à ses clients des solutions efficaces et fiables pour les cavités de retrait et la porosité.

La fonte ductile, du fait de sa teneur élevée en carbone et de son équivalent carbone important, présente une dilatation par graphitisation significative. Comme elle se solidifie sous forme de pâte, la durée de la phase eutectique est longue. La dilatation par graphitisation est importante au début de cette phase, mais diminue par la suite à mesure que le graphite se développe au sein de l'austénite. Par conséquent, pour une pièce donnée, cela se traduit par une disparité entre le retrait et la dilatation de solidification dans la pièce moulée.

Le simple fait d'insister sur la séparation du retrait et de l'expansion, nécessitant une alimentation externe, ne résout pas forcément le problème ; toutefois, survaloriser l'effet d'auto-alimentation de l'expansion par graphitisation peut également s'avérer inefficace. Les caractéristiques structurelles de la pièce moulée doivent être prises en compte de manière globale ; il s'agit là d'une évolution de la théorie de la solidification à l'équilibre. En réalité, l'utilisation de la théorie de la pression pour expliquer le retrait des pièces moulées peut être considérée comme plus complète et efficace. Toutes les mesures de procédé contribuant à prévenir les défauts de retrait dans les pièces moulées peuvent être envisagées comme une augmentation de la pression globale dans la zone de solidification, soit en réduisant ou en minimisant la pression négative, soit en augmentant la pression positive ou son taux d'utilisation.

Les procédés qui réduisent la pression négative générée par le retrait et augmentent la graphitisation et son utilisation sont efficaces pour prévenir les défauts de retrait dans la quasi-totalité des pièces moulées en fonte ductile. Cependant, l'utilisation de la pression hydrostatique du fer en fusion varie selon les opérations. Pour les pièces minces et de petite taille, l'état eutectique étant uniforme sur toute la section, la dilatation et la contraction ne peuvent être exploitées en raison de la séparation des phases. Il est donc crucial d'utiliser la pression hydrostatique du liquide pour maintenir la solidification à un niveau de pression positif. En revanche, pour les pièces épaisses et de grande taille, leur structure détermine la différence de séquence de solidification eutectique entre les parties externe et interne de la section, c'est-à-dire la différence de temps entre la dilatation par graphitisation et la contraction par solidification. Ceci permet la superposition des dilatations et contractions internes et externes, autorisant ainsi la production d'une pièce moulée saine sans avoir recours à une pression hydrostatique externe. À l'inverse, l'alimentation externe peut avoir des effets néfastes.