Résumé : Ce guide couvre la fonte ductile ferritique QT400-18, ses spécifications GB/T 1348, ses équivalents internationaux, ses valeurs mécaniques, ses avantages, ses limites, ses applications et les notes de coulée CNC.
QT400-18 est une nuance de fonte ductile ferritique définie sous GB/T 1348.
Il présente une ductilité élevée, une bonne ténacité à basse température et une bonne usinabilité, largement utilisé pour les composants moulés résistants aux chocs.
Qu'est-ce que le QT400-18 ?
QT400-18 est une nuance de fonte à graphite sphéroïdal spécifiée par la norme chinoise GB/T 1348.
Le système de dénomination suit les conventions standard pour les nuances de fonte ductile chinoise : « QT » désigne la fonte à graphite sphéroïdal ; 400 fait référence à la résistance à la traction minimale de 400 MPa ; et 18 représente le taux d'allongement minimum de 18 %.
Sa microstructure est dominée par la ferrite, ce qui confère au matériau sa signature ductile et résistante.
Pour une introduction complète aux principes fondamentaux de la fonte ductile, aux processus de production et à la classification générale, vous pouvez consulter notre guide complet en fonte ductile.
Cet article se concentrera spécifiquement sur QT400-18 et évitera de répéter le contenu général de la fonte ductile.
Qualités internationales standard et équivalentes QT400-18
Spécification GB/T 1348 de QT400-18
QT400-18 est réglementé par GB/T 1348, la norme nationale pour la fonte à graphite sphéroïdal en Chine.
Le contrôle de réception pour cette qualité est principalement basé sur les performances mécaniques plutôt que sur la composition chimique fixe.
Une variante modifiée, QT400-18L, est également définie dans cette norme pour répondre aux exigences améliorées en matière d'impact à basse température.
Matériaux équivalents mondiaux (ASTM / EN / ISO)
Les ingénieurs travaillant sur des dessins transfrontaliers doivent souvent mapper le QT400-18 à des qualités internationales familières.
Les équivalents les plus largement acceptés sont répertoriés ci-dessous à titre de référence uniquement.
L’acceptation finale des matériaux doit toujours suivre les spécifications régissant le projet.
- ASTM A536 : 60-40-18
- EN 1563 : EN-GJS-400-18, également connu sous le nom de GGG40 dans l'ancienne nomenclature DIN
QT400-18L est la variante basse température définie dans GB/T 1348.
Il ne peut pas être directement remplacé par la norme QT400-18 ou par des équivalents internationaux réguliers sans examen formel de la conception.
QT400-18 Propriétés mécaniques et physiques
Tableau des performances mécaniques
Les valeurs mécaniques du QT400-18 sont testées sur des barres d'essai moulées standard.
Les performances réelles des pièces peuvent varier en fonction de l'épaisseur de la paroi de coulée, de la vitesse de refroidissement et du contrôle du processus de fonderie.
| Propriété | Valeur minimale spécifiée | Gamme typique |
| Résistance à la traction | 400 MPa | 400 à 480 MPa |
| 0,2 % de contrainte de preuve | 250 MPa | 250 à 300 MPa |
| Allongement | 18% | 18 à 24 % |
| Dureté Brinell | — | 120-180 HBW |
| Résistance aux chocs à température ambiante | 14 J | 14-22 J |
Plage approximative de composition chimique
La composition chimique sert uniquement de référence pour le contrôle du processus dans le four. L'acceptation du QT400-18 est basée sur les propriétés mécaniques et non sur les limites chimiques.
Différentes fonderies ajustent le carbone, le silicium et les oligo-éléments d'alliage pour stabiliser la sphéroïdisation et la matrice de ferrite.
Les plages de composition typiques sont indiquées ci-dessous :
- Carbone : 3,5 % ~ 3,9 %
- Silicium : 2,2 % ~ 2,8 %
- Manganèse : ≤0,30 %
- Phosphore : ≤0,07 %
- Soufre : ≤0,03 %
Principaux avantages et limites du QT400-18
Avantages principaux
QT400-18 se distingue parmi les nuances de fonte ductile ferritique par sa ténacité et sa maniabilité équilibrées.
- Allongement et ductilité élevés, forte capacité à absorber les charges d'impact dynamiques
- Ténacité fiable à basse température par rapport aux nuances de fonte ductile perlitique
- Excellente usinabilité pour le tournage, le fraisage et l'alésage CNC
- Bonne capacité d’amortissement des vibrations pour les équipements rotatifs et hydrauliques
- Coulabilité modérée pour les pièces moulées complexes à parois fines à moyennes
Limites et scénarios inappropriés
QT400-18 n'est pas une qualité de fonte ductile universelle et les concepteurs doivent éviter de l'appliquer au-delà de son enveloppe de performances.
- La faible dureté de surface en fait un mauvais choix pour les pièces soumises à une forte usure abrasive.
- Non recommandé pour les applications nécessitant une résistance élevée à la fatigue de contact
- L'épaisseur de la paroi affecte fortement la rétention de ferrite ; les sections épaisses peuvent perdre leur allongement et leur ténacité garantis
- Le soudage est possible mais nécessite des procédures strictes de préchauffage et de post-chauffage pour éviter les fissures.
Applications industrielles typiques du QT400-18
QT400-18 est sélectionné lorsque la résistance aux chocs et la ductilité ont la priorité sur une résistance ou une dureté élevée.
Il est généralement spécifié pour les composants soumis à des chocs, des vibrations ou une surcharge occasionnelle. Apprenez-en davantage sur nos pièces mécaniques en fonte ductile.
Les cas d'utilisation typiques incluent :
Notes sur le moulage et l'usinage CNC QT400-18
Considérations de fonderie pour QT400-18
Une matrice de ferrite cohérente est l’objectif de qualité principal pour la production du QT400-18.
Les équipes de fonderie se concentrent sur deux étapes de contrôle critiques : le traitement de nodularisation et l’inoculation.
Une inoculation appropriée empêche la formation de froid et stabilise la forme sphéroïde du graphite.
La porosité de retrait et le microretrait sont des défauts courants de la fonte ductile ferritique.
Les systèmes de portes et de colonnes montantes doivent être conçus pour favoriser la solidification directionnelle, en particulier pour les zones à forte section.
Un refroidissement inapproprié introduira de la perlite et réduira l'allongement en dessous de l'exigence de 18 %.
Conseils d'usinage CNC
La microstructure ferritique douce du QT400-18 offre des performances d'usinage stables.
Il crée des copeaux continus au lieu de poussière abrasive, ce qui réduit l'usure des outils par rapport à la fonte ductile perlitique plus dure.
- Les plaquettes en carbure non revêtues fonctionnent bien pour le tournage et le fraisage généraux
- La vitesse de coupe peut être réglée légèrement plus élevée que celle de la fonte grise
- Les traitements de surface tels que la peinture, le revêtement en poudre ou l'imprégnation à l'huile sont largement utilisés pour la protection contre la corrosion après l'usinage.
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Fonte ductile QT400-18 vs QT450-10
QT400-18 et QT450-10 sont deux qualités de fonte ductile GB fréquemment confondues.
Le tableau ci-dessous clarifie leurs différences pour la sélection des matériaux.
| Paramètre | QT400-18 | QT450-10 |
| Résistance à la traction minimale | 400 MPa | 450 MPa |
| Allongement minimum | 18% | 10% |
| Structure matricielle | Entièrement ferritique | Ferritique-perlitique |
| Résistance aux basses températures | Mieux | Inférieur |
| Plage de dureté | 120-180 HBW | 160-210 HBW |
| Idéal pour | Service aux chocs et à basse température | Résistance modérée, pièces structurelles générales |
Choisissez QT400-18 lorsque l’allongement et l’absorption des chocs sont critiques.
Le QT450-10 est préféré pour les applications nécessitant une résistance à la traction plus élevée où les exigences de ductilité sont moins strictes.
FAQ
Le QT400-18 est-il identique à la fonte ductile 60-40-18 ?
QT400-18 est largement considéré comme l'équivalent chinois de l'ASTM A536 60-40-18, mais ils sont définis dans des normes distinctes.
Cette cartographie sert uniquement à la sélection préliminaire des matériaux.
Tous les critères d’acceptation formels doivent suivre la norme matérielle spécifiée du projet.
Le QT400-18 peut-il être soudé ?
Le soudage est techniquement réalisable, mais il nécessite un contrôle minutieux du processus.
Un préchauffage et un refroidissement contrôlé sont obligatoires pour éviter les zones fragiles et les fissures.
Les joints soudés perdent normalement une partie de la ductilité du matériau de base.
Quelle est la différence entre le QT400-18 et le QT400-18L ?
QT400-18L est la variante basse température.
Il maintient les valeurs d'impact Charpy garanties à des températures d'essai plus basses pour les équipements en environnement froid.
La norme QT400-18 couvre uniquement les exigences en matière d'impact à température ambiante.
Le QT400-18 convient-il aux pièces résistantes à l'usure ?
Généralement non. Sa matrice ferritique douce offre une résistance à l'abrasion limitée.
Pour les applications d’usure, il convient plutôt d’envisager une fonte ductile de dureté plus élevée, une fonte ductile trempée ou une fonte alliée.
