Tôles plaquées et rechargement
Aciers inoxydables - Fabrication

La filière de production des aciers inoxydables, quel que soit le produit final, comprend quatre étapes essentielles.

La fusion de matières premières (ferrailles, charge chrome et éventuellement nickel et molybdène) est effectuée dans un four électrique à arc, dont la capacité est de l’ordre de 150 tonnes.

La fusion est suivie d’une opération d’affinage, qui a pour but d’abaisser la teneur initiale en carbone de la masse en fusion, d’environ 2 %, à des valeurs aussi basses que 0,020 %, voire inférieures. Cette opération est le plus souvent réalisée dans un convertisseur AOD (Argon-Oxygen Decarburization) et, plus rarement, dans une enceinte sous vide, ou procédé VOD (Vacuum-Oxygen Decarburization), lorsque l’on veut atteindre des teneurs en carbone encore plus faibles.

La coulée s’effectue aujourd’hui de manière quasi exclusive à l’aide d’une machine de coulée continue. Elle permet de passer de l’état liquide à l’état solide en utilisant une lingotière sans fond, en position verticale, dans laquelle le métal en fusion se solidifie progressivement. Pour les produits plats, on utilise des machines de type courbe, avec décintrage progressif du produit, suivi de son extraction en position horizontale (brame). L’épaisseur d’une brame peut varier de 150 à 250 mm et sa largeur de 700 à 1 600 mm. Pour les produits longs, les machines sont souvent de type vertical, et opèrent sur plusieurs brins. Pour limiter l’encombrement en hauteur, des machines de type vertical-courbe ou courbe ont également été développées. La section des blooms ainsi produits va de 100 × 100 mm à 250 × 250 mm. La coulée sous forme de lingots n’est plus pratiquée que pour des nuances dont la composition chimique ou le format est incompatible avec la coulée continue.

La transformation à chaud des brames a beaucoup évolué depuis la fin des années 1980. Pour des raisons historiques, le laminage à chaud était effectué sur des trains à bandes, conçus pour les aciers au carbone, mais parfois inadaptés à la transformation des aciers inoxydables. Pour cette raison, un laminoir a été adapté au laminage à chaud des aciers inoxydables : il s’agit du laminoir Steckel. C’est un laminoir réversible à une seule cage, équipé de part et d’autre de deux bobineuses-fours. Il est généralement précédé par un laminoir quarto réversible dit dégrossisseur. Cette configuration, homogène avec les outils décrits en amont, permet de laminer pratiquement toutes les nuances d’acier inoxydable et d’atteindre une production annuelle de l’ordre du million de tonnes.

Pour être complet, il faut également citer la coulée continue de bandes minces permettant de passer directement du métal liquide à une bande à chaud de quelques millimètres d’épaisseur. Ce procédé, particulièrement séduisant puisqu’il supprime l’opération de laminage à chaud, a fait l’objet de nombreux développements dans les années 1990, mais il n’a pas permis d’atteindre le stade industriel pour les aciers inoxydables.Depuis la fin des années 1980, le laminage à chaud des produits longs est effectué sur des laminoirs combinés. Ces trains continus transforment en une seule passe (chaude) le bloom ou la billette de coulée continue en barres ou fil machine.Après traitement thermique (recuit) et décapage chimique, la bande à chaud est ensuite laminée à froid sur un laminoir multicylindres réversible Sendzimir : c’est l’outil de référence. Après cette opération, le produit doit encore subir un certain nombre d’opérations dont un recuit final. À la fin des années 1990, des lignes dites « continues intégrées » ont été mises au point. Elles permettent de passer directement du laminé à chaud (LAC) au produit final : le laminé à froid (LAF).Pour les produits longs, la principale transformation à froid est le tréfilage. Ce dernier est réalisé à partir du fil machine de 5,5 mm de diamètre après traitement thermique et décapage. Pour les autres produits bruts de laminage à chaud, les opérations suivantes sont couramment pratiquées : écroutage, dressage, étirage et rectification.Pour une étude complète du sujet, on peut se reporter aux articles [M 4 540], [M 4 541], [M 4 542] et [M 7 760].