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GJS-400 (EN-GJS-400-15)

La GJS-400 (EN-GJS-400-15, GGG-40) est la fonte ductile à graphite sphéroïdalde référence — Rm ≥ 400 MPa + allongement ≥ 15 %. Référence vilebrequins, bielles, moyeux, corps de pompes, équipement agricole. Sweet spot entre fonte grise cassante et acier moulé : économie poids + coût + ductilité.

GJS-400 — RÉFÉRENCE FONTE DUCTILE GRAPHITE SPHÉROÏDAL

La GJS-400 (EN-GJS-400-15) est la fonte ductile à graphite sphéroïdalde référence. Mg ajouté en poche → nodules graphite sphériques (vs lamelles GGL). Rm ≥ 400 MPa, Rp 0,2 ≥ 250 MPa, allongement ≥ 15 % (ductile, encaisse chocs), 130-175 HB, machinabilité ~95 %. Vc carbure K15-K25 TiCN 100-180 m/min tournage, 80-180 m/min fraisage. Quatre règles intangibles : (1) USINAGE À SEC obligatoire— choc thermique avec arrosage fissure carbure, copeaux courts continus s'évacuent à sec ; (2) Croûte fonderie 2-4 mmtrès abrasive : première passe ap > 4 mm Vc -25 %, plaquette K25 brise-copeau fermé ; (3) Aspiration FFP2 obligatoire ; (4) IT8 directement en alésage finition + Ra 1,6 µm. Pour productivité × 3 finition : CBN Vc 350-600 m/min. Applications : vilebrequins, bielles, moyeux automobile (remplace aciers moulés), corps pompes, équipement agricole, capots et couvercles. Sources Iscar, Kennametal, Mitsubishi, Sandvik, Seco, Walter (alphabétiques) + EN 1563.
ISO K · FontesUsinabilité : Facile

GJS-400 (EN-GJS-400-15)

Fonte ductile à graphite sphéroïdal (EN-GJS-400-15, GGG-40) — Rm ≥ 400 MPa + allongement ≥ 15 %. Sweet spot entre fonte grise cassante et acier moulé : économie poids + coût + ductilité. Référence vilebrequins, bielles, moyeux automobile, corps pompes, équipement agricole.

EN-GJS-400-15GJS-400GGG-40FGSEN 1563
Densité7,1 g/cm³
Rm≥ 400 MPa
Rp 0,2≥ 250 MPa
A %≥ 15 %
Dureté130-175 HB
λ35 W/m·K
α12,5 × 10⁻⁶/K
Applications typiques
Vilebrequins automobile + agricoleBielles moteurs thermiquesMoyeux et carters automobilesCorps de pompes haute pressionÉquipement agricole (tracteurs, machines)Capots et couvercles ductiles

Propriétés physiques et mécaniques

PropriétéValeurNote
Désignation ENEN-GJS-400-15 / EN 1563
Ancien nom DINGGG-40 — fonte à graphite sphéroïdal (FGS)
StructureGraphite sphéroïdal (nodules) + matrice ferrito-perlitiqueMg ajouté en poche coulée
Densité7,1 g/cm³
Module Young170 GPa80 % acier
Rm minimum≥ 400 MPaVs 250 GGL25
Rp 0,2≥ 250 MPa
Allongement A5≥ 15 %<strong>Ductile</strong> — vs &lt; 1 % GJL-250
Dureté Brinell130 - 175 HBPlus doux que GJS-500/600
Conductivité thermique~ 35 W/m·K
Type de copeauCopeaux courts continusIntermédiaire entre GGL et acier
Machinabilité relative~95 % (vs XC42 = 100 %)Plus difficile que GGL25 (~120 %)
SoudabilitéBonne avec préchauffage
INFO
Pourquoi GJS remplace aciers moulés en vilebrequins
La GJS-400 combine Rm 400 MPa + allongement 15 % (proche acier moulé) + coût bas (~50 % moins cher qu'acier moulé en tonnage) + excellente coulabilité (formes complexes en fonderie) + amortissement vibrationsmodéré (graphite sphéroïdal moins efficace que lamellaire mais présent). Sweet spot industrie automobile : vilebrequins moteurs thermiques 4 cylindres essence/diesel, bielles, moyeux. La densité 7,1 g/cm³ vs 7,8 acier = ~10 % allègement. Pour Rm élevée → GJS-500/600. Pour amortissement maximal → GJL-250.

Paramètres de coupe

OpérationVc (m/min)f / fzap / aeNote
Tournage ébauche100 - 1500,15 - 0,30 mm/trap 2 - 5 mmCarbure K20-K25 TiCN — sec — première passe sous croûte
Tournage finition120 - 1800,08 - 0,20 mm/trap 0,3 - 1,0 mmCarbure K10 TiN — sec — Ra 1,6 µm
Tournage CBN finition350 - 6000,05 - 0,15 mm/trap 0,2 - 0,5 mmCBN — productivité × 3 — pièce sans porosités
Surfaçage tête à plaquettes120 - 2000,10 - 0,20 mm/dtae 60-80 % D · ap 1-3 mmPlaquettes K15-K20 — sec
Fraisage ébauche80 - 1500,08 - 0,18 mm/dtae 40-60 % D · ap 2-5 mmFraise 4 dents K20 — sec
Fraisage finition100 - 1800,05 - 0,12 mm/dtae 10-30 % D · ap 0,3-1 mmCarbure K10-K15 TiN — Ra 1,6 µm
Perçage40 - 800,15 - 0,30 mm/trForet carbure K — sec ou air soufflé
ATTENTION
Quatre règles intangibles GJS-400
(1) USINAGE À SEC obligatoire— choc thermique fissure carbure, copeaux courts continus s'évacuent à sec. Air soufflé / MQL OK. (2) Croûte fonderie 2-4 mm abrasive: première passe ap > 4 mm Vc -25 % plaquette K25 brise-copeau fermé, puis carbure K10-K15 finition Vc nominal. (3) Aspiration FFP2 obligatoire — poussière silicogène (silice cristalline cancérogène 1A CIRC). (4) Carbure K15-K25 TiCN (plus tenace que K10 fonte grise — copeaux GJS plus exigeants). Géométrie positive +5° à +10° avec brise-copeau fermé pour fragmenter copeaux continus. Pour productivité × 3 finition → CBN Vc 350-600 m/min (machine rigide, pièce sans porosités).
INFO
Famille GJS-400/500/600/700 — choix selon Rm vs ductilité
GJS-400-15 (Rm 400, A 15 %, ~95 % machinabilité) : pièces ductiles standard (capots, couvercles, corps pompe). GJS-500-7 (Rm 500, A 7 %, ~120 % surprenant car matrice plus homogène) : carter moteur, engrenages légers, bras suspension. GJS-600-3(Rm 600, A 3 %, ~75-80 %) : vilebrequins moteurs essence/diesel, arbres à cames. GJS-700-2(Rm 700, A 2 %, ~60 %) : pièces très chargées + traitement thermique possible. Choixselon contrainte : ductilité priorité → GJS-400 ; Rm + usinabilité équilibre → GJS-500 ; charge cyclique élevée → GJS-600.

Pour aller plus loin

GJS-500 — Rm 500 MPa/matieres/fonte/gjs-500/Si meilleure résistance + bonne usinabilitéGJS-600 — Rm 600 MPa/matieres/fonte/gjs-600/Si vilebrequins moteurs cyclique élevéGGL25 — fonte grise/matieres/fonte/ggl25/Si amortissement vibrations bâtis machineToutes les fontes/matieres/fonte/Panorama 5 nuances grises et nodulaires

Cas atelier — Carter moteur GJS-400 alésage Ø80H7

PièceCarter moteur GJS-400 — alésage Ø80H7 — 3 passages
Matière étatGJS-400-15 — fonte à graphite sphéroïdal — 130 HB
OpérationTournage alésage intérieur + finition alésoir Ø80H7
InsertCarbure K10 TiN — CCMT 09 — Rε 0,4 mm
Vc retenue100 m/min
Calcul NN = 1 000 × 100 / (π × 80) ≈ 400 tr/min
fn / Vffn = 0,15 mm/tr → Vf = 60 mm/min
ap / arrosageap = 0,8 mm — usinage à sec (éviter choc thermique)
RésultatRa 1,6 µm — Ø80H7 ±0,015 mm — état surface régulier
📄 OUTIL ATELIER — PDF À IMPRIMER

Mémo Atelier CNC — Paramètres de coupe par matière

Vc, fz, Ra pour 10 matières (acier, inox, alu, titane, Inconel...) + 7 formules essentielles + checklist 16 points. 2 pages, format A4, à imprimer et garder près de la machine.

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Questions fréquentes

Sources et références

Calculer Vc, N, fz pour cette nuance

Vitesse de coupe/calculateurs/vitesse-de-coupe/N = (1 000 × Vc) / (π × D)Avance fraisage/calculateurs/avance-fraisage/Vf = fz × z × NTous les calculateurs/calculateurs/12 outils CNC : Vc, fz, MRR, tolérances ISO…