La fonte est-elle magnétique ? Connaissez-vous la réalité

La fonte est répandue en raison de ses propriétés spécifiques. Sa résistance aux hautes températures, sa durabilité et sa résistance à la rouille la distinguent. Cependant, il existe une confusion quant à son comportement magnétique. La question est donc la suivante : la fonte est-elle magnétique ?

 

La réponse est oui : la fonte pure adhère au magnétisme. Elle contient 90 % de fer, qui est magnétique et induit le magnétisme dans la fonte. Les électrons non appariés du fer produisent des domaines magnétiques. Ce domaine s’aligne parfaitement lorsqu’il est exposé à un champ magnétique, ce qui permet à la fonte de présenter un magnétisme.

 

Cependant, la fonte métallique présente différents types qui varient en termes de magmatisme. Les multiples types et leurs différences de magnétisme créent de la confusion. Dans cet article, je vais tout expliquer concernant le magnétisme de la fonte et ses types. Alors, commençons !

 

Qu’est-ce que la fonte ?

Avant de discuter du magnétisme de la fonte, regardons d’abord ce qu’est cette fonte !

 

La fonte est fondamentalement un alliage composé principalement de fer et de carbone. Le fer est l’ingrédient principal et la teneur en carbone n’est que d’environ 2 à 3 %. Outre ces éléments, de nombreux autres éléments sont présents à l’état de traces. Il s’agit notamment du silicium, du manganèse, du soufre et du phosphore.

 

La fonte est bien connue pour son excellente résistance à la chaleur. De ce fait, les fabricants l’utilisent pour fabriquer des ustensiles ménagers. Les ustensiles en fonte ne sont pas affectés par les températures extrêmes. Son comportement magnétique augmente encore sa valeur dans diverses industries.

 

Vous vous demandez pourquoi ce métal est connu sous le nom de fonte, car il est principalement composé de fer ? Pourquoi ne l’appelons-nous pas fer au lieu de fonte ? La raison en est son processus de production. Le fer subit une fusion puis est mélangé à du carbone (en petite quantité). Ce liquide fondu est ensuite versé dans un moule d’une forme spécifique pour créer le moule en fonte.

 

En raison de ce processus de coulée, ce métal est connu sous le nom de fonte. Il est utilisé depuis plusieurs siècles. Cependant, les fabricants ont envisagé de l’utiliser dans les travaux de construction au cours du XVIIIe et du XIXe siècle. Il est courant dans divers secteurs, notamment la construction et l’électroménager.

 

La fonte est-elle magnétique ? Si oui, pourquoi ?

Oui, la fonte pure est magnétique et peut adhérer aux aimants. J’explique la logique derrière le magnétisme de la fonte dans la section ci-dessous.

 

Tout d’abord, vous devez comprendre comment le magnétisme est produit. Comme vous le savez, chaque atome a des électrons qui tournent autour du noyau. N’est-ce pas ? Chaque électron a son spin. Si les électrons sont appariés, ils s’annulent mutuellement. Mais si les électrons ne sont pas appariés, leur spin crée le champ magnétique. N’oubliez pas que la fonte est composée à 90 % de fer pur. N’est-ce pas ?

 

Ce fer a des électrons non appariés. Le spin de ces électrons non appariés n’est pas annulé, donc leur spin crée des champs magnétiques. Dans le fer, les régions où les électrons non appariés créent un champ magnétique sont appelées domaines magnétiques. Ces domaines magnétiques ont des orientations aléatoires et ne créent pas de champs magnétiques puissants.

 

Cependant, l’exposition aux champs magnétiques modifie l’orientation de ces domaines magnétiques (régions). Ces domaines s’alignent lorsque vous rapprochez le champ magnétique d’eux. Leur alignement dans une direction crée un fort effet magnétique. En conséquence, la fonte devient magnétique et adhère à l’aimant.

 

Lorsque vous supprimez le champ magnétique, cela signifie que le champ magnétique est supprimé. Ainsi, certains domaines changent d’orientation et coupent l’effet magnétique. De même, certains domaines magnétiques s’orientent toujours dans la même direction et maintiennent la fonte légèrement magnétisée. Ce magnétisme est négligeable et est appelé magnétisme résiduel.

 

Types de fonte et leur comportement magnétique

Comme je l’ai dit plus tôt, la fonte est un alliage de divers éléments. Le fer (plus de 90 %) et le carbone (2 à 4 %) sont les principaux ingrédients. Les différents types de fonte ont des proportions différentes de teneur en carbone. En raison des proportions variables de teneur en carbone, ces types présentent un comportement magnétique différent.

 

N’oubliez pas que la fonte avec une proportion de carbone plus élevée sera non magnétique et vice versa. La raison en est que le carbone ne permet pas l’alignement du domaine magnétique. Par conséquent, lorsque le champ magnétique se rapproche, ces domaines ne parviennent pas à s’aligner fortement en raison de la présence de carbone. Par conséquent, la fonte présente un comportement magnétique ou non magnétique faible.

 

Voici un tableau présentant les différents types de fonte, leur pourcentage de carbone et leur comportement magnétique.

 

Type de Fonte	Proportion de Carbone	Comportement Magnétique
Fonte Blanche	1,8–3,6%	Fortement magnétique en raison du carbure de fer.
Fonte Grise	2,5–4%	Faiblement magnétique ou non magnétique en raison des paillettes de graphite (carbone).
Fonte Malléable	2–2,6%	Faiblement magnétique en raison du carbone trempé.
Fonte Ductile (Nodulaire)	3,2–4,1%	Faiblement magnétique en raison des nodules de carbone.

Ce tableau montre que la fonte blanche a une proportion de carbone plus faible d’environ 1,8 à 3,6 %. Par conséquent, elle est magnétique et peut adhérer aux aimants. En revanche, les fontes grises et ductiles ont une teneur en carbone plus élevée. Par conséquent, ces types de fonte ne sont pas magnétiques. Si vous les exposez à des champs magnétiques puissants, ils présenteront toujours des propriétés magnétiques très faibles.

 

La fonte adhère-t-elle aux aimants ?

 

La réponse à cette question est à la fois OUI et NON.

 

La fonte pure adhère toujours à l’aimant. La raison en est qu’elle est magnétique et présente un fort magnétisme. Les électrons non appariés du fer créent des domaines magnétiques. Lorsque les aimants se rapprochent de la fonte pure, ces domaines s’orientent et s’alignent dans une direction. En conséquence, la fonte liquide adhère à l’aimant.

 

Cependant, certaines fontes ne sont pas pures et ont une teneur en carbone plus élevée. La présence de carbone ne permet pas au domaine magnétique de s’aligner. Par conséquent, les domaines magnétiques ne s’alignent pas lorsque le domaine magnétique se rapproche de ces types de fonte. Par conséquent, la fonte à teneur en carbone plus élevée ne colle pas aux aimants.

 

Facteurs qui affectent le magnétisme de la fonte

 

En général, la fonte est magnétique en raison de sa proportion de fer supérieure à 90 %. Cependant, certains facteurs peuvent affecter la réaction de la fonte aux aimants. Discutons de chacun de ces facteurs en détail.

 

1- Proportion des éléments d’alliage

 

Les éléments d’alliage influencent fortement le comportement magnétique de la fonte. Comme je l’ai dit plus tôt, la fonte est composée de nombreux éléments : fer, carbone, silicium, manganèse et chrome. La proportion de chacun de ces éléments d’alliage affecte la réaction de la fonte aux aimants.

 

Par exemple, la fonte grise avec une proportion de silicium plus élevée sera non magnétique. Le silicium favorise la formation de graphite (feuillets de carbone). Ces feuilles perturbent l’alignement des domaines magnétiques. En revanche, la fonte avec une teneur en manganèse plus élevée sera magnétique.

 

Cela est dû au fait que le manganèse favorise la formation de carbure au lieu de graphite. Il n’y a donc aucun obstacle à l’alignement des domaines magnétiques. La fonte devient donc magnétique. L’exemple le plus frappant de fonte à teneur en manganèse plus élevée est la fonte blanche. De cette façon, la proportion de chaque élément d’alliage affecte le magnétisme.

 

2- Chaleur ou température

 

La température affecte également le comportement magnétique de la fonte. N’oubliez pas que tous les matériaux ferromagnétiques ont une température de curie. À cette température, ces matériaux perdent toutes leurs propriétés magnétiques. La fonte ne fait pas exception et devient non magnétique lorsque la température atteint la température de curie.

 

Cependant, cette température de curie varie pour chaque type de fonte. Vous vous demandez comment une augmentation de la température rend la fonte non magnétique ? Laissez-moi vous expliquer. Lorsque la température augmente, la vibration entre les atomes augmente. En conséquence, les domaines magnétiques ne restent pas stables et ne s’alignent pas parfaitement. La fonte présente un comportement non magnétique lorsque la température augmente.

 

3- Intensité du champ magnétique externe

 

Avez-vous déjà entendu quelqu’un dire qu’il a magnétisé la fonte grise ? En général, sa teneur en carbone plus élevée la rend non magnétique, n’est-ce pas ? La question est de savoir comment elle devient magnétisée malgré une teneur en carbone plus élevée. Cela est dû à la force du champ magnétique.

 

Le domaine magnétique commence à s’aligner si vous placez une fonte grise dans un champ magnétique puissant. Cela est dû à l’impact du champ magnétique externe. Cependant, cet impact est de courte durée et moins intense. Cependant, le champ externe fort crée une implication magnétique. En revanche, un champ magnétique externe faible n’induira pas de propriétés magnétiques dans la fonte grise.

 

Foire aux questions

 

La fonte est-elle magnétique ou non ?

Oui, la fonte pure est magnétique et adhère à un aimant. Elle est composée à 90 % de fer, et une telle teneur en fer induit un magnétisme dans ce métal.

 

Comment la fonte se compare-t-elle à l’acier en termes de magnétisme ?

L’acier est plus magnétique que la fonte en raison de sa plus faible proportion de carbone. L’acier contient généralement moins de 1 % de carbone, tandis que la fonte en contient 2 à 4 %. Cette différence de proportion de carbone confère à l’acier un meilleur magnétisme.

 

Pourquoi la fonte grise, malléable et ductile a-t-elle un magnétisme faible ou nul ?

Ces types de fonte ne sont pas magnétiques. La raison de leur non-magnétisme est leur teneur en carbone plus élevée. N’oubliez pas que le carbone ne permet pas aux domaines magnétiques de s’aligner. Lorsqu’il est exposé à des champs magnétiques, le matériau devient non magnétique si ces domaines ne s’alignent pas.

 

Comment vérifier le magnétisme de la fonte ?

Il est simple de vérifier le comportement magnétique de la fonte. Prenez un aimant et approchez-le de la fonte. Si le matériau (fonte) colle à un aimant, il est magnétique, et vice versa. Vous pouvez également vérifier le magnétisme en mesurant la teneur en carbone d’une fonte spécifique.

 

Conclusion

 

La fonte est un matériau populaire avec des applications dans diverses industries. De la construction à l’électroménager, ce matériau a une présence dominante. Cependant, de nombreuses personnes ne connaissent pas ses propriétés magnétiques, car il existe plusieurs types de magnétisme différents.

 

Certains types de fonte sont magnétiques, tandis que d’autres ne le sont pas. J’ai tout expliqué sur la fonte et son magnétisme dans cet article. En bref, la fonte pure est toujours magnétique. Cependant, son comportement magnétique s’affaiblit car elle a une teneur en carbone plus élevée. Cet article approfondit la logique de la façon dont un carbone plus élevé contribue au non-magnétisme de la fonte.