Dégénérescence des sphéroïdes en graphiteLe graphite se forme de manière irrégulière (en grumeaux, en têtard, vermiculaire, anguleux) en raison d'une croissance cristalline déviée. Un excès de magnésium résiduel provoque un graphite en forme de têtard ; une forte teneur en terres rares (TR) entraîne des taches grises (graphite fragmenté et agrégé) ; un sphéroïdisateur insuffisant ou un excès de Ti/Al produit du graphite vermiculaire.
Flottation du graphiteUne zone dense de graphite apparaît au sommet des pièces moulées SGI hypereutectiques à parois épaisses, due à la faible densité du graphite flottant vers le haut. Une teneur élevée en RE résiduels aggrave ce phénomène en favorisant la formation explosive de graphite.
Refroidissement inverséContrairement au refroidissement superficiel classique, des carbures se forment au cœur ou aux points chauds des pièces moulées. Un excès de sphéroïdisants résiduels (les RE ayant un impact plus important que le Mg) augmente la surfusion pendant la solidification, provoquant ce défaut.
Trous d'épingle souterrainsLes piqûres dominées par l'hydrogène (avec une faible teneur en CO/N₂) augmentent lorsque l'excès de magnésium résiduel stimule l'absorption d'hydrogène du sable vert. Le maintien prolongé de fer fondu sphéroïdisé augmente également le nombre de piqûres.
Cavités de retrait et porositéDes cavités se forment dans les zones de solidification finale (points chauds, cols de colonne montante) ; la porosité apparaît sous forme de minuscules trous interconnectés. Une teneur résiduelle en Mg/RE plus élevée accroît directement la tendance au retrait ; le risque de porosité augmente avec la teneur en sphéroïdisant.
Scories noiresDes scories à base de MgSiO₃ (grumeleuses, filandreuses, fines) se forment sur les faces supérieures des pièces moulées par les réactions MgO-SiO₂. La réduction du Mg résiduel permet de contrôler les scories, tandis que la RE (forte affinité pour l'oxygène) les atténue davantage.
Décomposition par sphéroïdisationLa teneur en magnésium résiduel diminue avec le maintien prolongé du fer en fusion ; les scories non éliminées réintroduisent du soufre, rendant le graphite irrégulier, vermiculaire ou feuilleté. Une faible teneur en magnésium résiduel dans les sphéroïdiseurs ou un dosage insuffisant aggrave la décomposition, tandis qu'un ajout excessif de magnésium augmente la teneur en scories et carbures.
Un contrôle approprié du sphéroïdiseur (teneur résiduelle, rapport RE) et une gestion du fer en fusion sont essentiels pour éviter ces défauts, garantissant ainsi les performances et la fiabilité de la coulée SGI.
