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Commençons par comprendre les propriétés matérielles du fonte graphite ! Bien que le coût de fabrication du fonte nodulaire soit plus élevé que celui de la fonte grise, elle présente une résistance et une ductilité bien supérieures à celles de cette dernière, ce qui en fait un matériau de choix pour les pièces moulées, comparable au acier coulé. La résistance à la traction du fonte graphite est supérieure à celle de la fonte grise et de l’acier coulé ; avec un traitement thermique approprié, elle peut atteindre le niveau de l’acier au carbone forgé. De plus, pour le fonte graphite de même composition, en utilisant des procédés de traitement thermique différents, sa résistance à la traction peut varier dans une large gamme (400-1500 MPa). À conditions de résistance à la traction identiques, la résistance à la flexion du fonte nodulaire est supérieure à celle de l’acier ; c’est là une propriété très précieuse qui permet à la fonte nodulaire d’être utilisée comme matériau structurel, et c’est également l’une des raisons pour lesquelles elle est de plus en plus choisie comme composant essentiel dans les produits mécatroniques. Bien que le taux d’allongement du fonte graphite ne soit pas égal à celui de l’acier fondu, il est supérieur à celui de la fonte grise. Il permet de répondre aux exigences générales des pièces des produits mécaniques et électriques en service, car ces dernières ne tolèrent qu’une très faible déformation plastique pendant leur fonctionnement (selon une résistance à la flexion de 0,2, le taux d’allongement doit être inférieur à 0,2 %). Le module d’élasticité du fonte nodulaire est plus élevé que celui de la fonte grise, ce qui indique qu’elle est plus rigide que la fonte grise, mais légèrement inférieure à l’acier fondu. La résilience aux chocs du fonte graphite est inférieure à celle de l’acier fondu, mais bien supérieure à celle de la fonte grise, ce qui suffit déjà aux exigences des pièces fonctionnant sous charges dynamiques. La résistance à la fatigue du fonte graphite est plus de deux fois supérieure à celle de la fonte grise, et se rapproche de celle de l’acier 45. De plus, comme l’acier est plus sensible aux fissures que la fonte graphite, sa résistance à la fatigue diminue plus rapidement ; par conséquent, on peut utiliser la fonte graphite à la place de l’acier pour fabriquer des pièces aux formes complexes telles que les arbres à cames. Le fonte graphite présente également de bonnes propriétés d’usure, de résistance à la chaleur et de résistance à la corrosion. Bien que sa capacité d’amortissement des vibrations soit inférieure à celle de la fonte grise, elle est bien supérieure à celle de l’acier. Le rapport d’amortissement des vibrations entre ces trois matériaux est d’environ 1 : 1,8 : 4,3. Bien que les propriétés de moulage du fonte graphite soit inférieures à celles de la fonte grise et qu’elle soit sujette aux défauts, ses propriétés de meulage sont meilleures, et la fonte graphite ferritique présente également de bonnes propriétés de soudabilité. De plus, le traitement thermique permet de varier considérablement les propriétés mécaniques du fonte gris perle ; même avec la même structure microstructurale, le fonte gris perle traité thermiquement présente des différences significatives par rapport à celui en état fondu pour certaines propriétés. En comparant les trois matériaux que sont le fonte grise, la fonte graphite et l’acier coulé, il est aisé de constater que les vannes en fonte grise se prêtent parfaitement à l’utilisation dans les systèmes de climatisation, pour l’eau froide, l’eau de refroidissement et l’eau chaude. Elles répondent pleinement aux exigences en termes de résistance et de ductilité imposées par ces conditions d’utilisation, tout en présentant un coût faible. Pour les environnements de chauffage urbain utilisant de l’eau chaude à haute température ou de la vapeur, nous devrions choisir des vannes en fonte graphite qui offrent de meilleures performances en termes de résistance et de flexibilité, afin de faire face à des fluides à haute température et à haute pression. Les vannes en acier coulé sont généralement utilisées dans des environnements où la pression et la température du vapeur sont élevées, comme pour de la vapeur à une température supérieure à 200 °C.