Transformation à froid
Aciers inoxydables - Fabrication

M4543 v1 Article de référence

Transformation à froid
Aciers inoxydables - Fabrication

Auteur(s) : Pierre-Jean CUNAT

Date de publication : 10 déc. 2000

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Sommaire
Médias

Présentation

1 - Élaboration

1.1 - Élaboration au four à arc (FEA)

Figure 1 - Four électrique à arc
1.2 - Procédés d’affinage sous pression réduite
1.3 - Métallurgie en poche
1.4 - Élaboration au four à l’électrode consommable sous vide. Procédé VAR (Vacuum Arc Remelting)
1.5 - Affinage par refusion sous laitier. Procédé ESR (Electroslag Remelting)
1.6 - Élaboration au four à induction

2 - Coulée

2.1 - Coulée en lingots
2.2 - Coulée continue

Figure 7 - Coulée de lingots en source
2.3 - Coulée continue de brames minces
2.4 - Coulée continue de bandes minces

3 - Transformation à chaud

3.1 - Trains continus à bandes
3.2 - Laminoirs Steckel
3.3 - Laminage des produits longs

Figure 13 - Laminoir Steckel

4 - Transformation à froid

4.1 - Laminage à froid et finition des produits plats
4.2 - Tréfilage des produits longs

Tableau 2
4.3 - Parachèvement des états de surface

5 - Traitements thermiques

5.1 - Traitements thermiques des nuances martensitiques

Tableau 3
5.2 - Traitement thermique des nuances ferritiques
5.3 - Traitement thermique des nuances austénitiques
5.4 - Traitement thermique des nuances austénoferritiques
5.5 - Traitement thermique des nuances à durcissement par précipitation

6 - Tôles plaquées et rechargement

6.1 - Tôles plaquées

7 - Moulage

7.1 - Coulabilité
7.2 - Réparation des défauts de fonderie

Bibliographie & annexes

Présentation

Auteur(s)

Pierre-Jean CUNAT : Directeur technique EURO-INOX

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INTRODUCTION

La fabrication des aciers inoxydables comporte quatre étapes principales qui sont, par ordre chronologique :

l’élaboration qui comprend elle-même une phase de fusion dans un four à arc suivie d’une opération d’affinage ;
la coulée soit sous forme de lingots, soit de plus en plus par coulée continue ;
la transformation à chaud le plus souvent par laminage et plus rarement par forgeage ;
la transformation à froid par laminage pour les produits plats et par tréfilage pour les produits longs.

L’étude complète du sujet comprend les articles :

M 4 540-Aciers inoxydables. Critères de choix et structure ;
M 4 541-Aciers inoxydables. Propriétés. Résistance à la corrosion ;
M 4 542-Aciers inoxydables. Mise en œuvre ;
M 4 543-Aciers inoxydables. Fabrication (le présent article) ;
Doc. M 4 544-Aciers inoxydables.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-m4543

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Traitements thermiques

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4. Transformation à froid

Après une opération de recuit, de grenaillage et de décapage dont le but est d’obtenir un alliage adouci et sans oxyde superficiel, le produit est prêt pour la transformation à froid à la température ambiante par laminage, tréfilage ou étirage.

4.1 Laminage à froid et finition des produits plats

Il est généralement effectué sur des laminoirs réversibles multicylindres de type Sendzimir (figure 14). La cage est composée d’une vingtaine de cylindres ; les deux petits cylindres situés au centre assurant le laminage. De chaque côté de la cage, sont disposées deux bobineuses dont la fonction, suivant le sens du laminage, est d’assurer la traction et la contre-traction de la bande. Par ailleurs, le laminage s’effectue sous un film d’huile minérale dont le rôle est triple :

faciliter l’écoulement de l’alliage ;
éliminer la chaleur produite par le laminage ;
lubrifier les équipements internes de la cage.

Le laminage à froid est généralement en une dizaine de passes et la réduction d’épaisseur correspondante est de l’ordre de 80 %. Une telle réduction d’épaisseur entraînant un écrouissage important du matériau, il est nécessaire de pratiquer un recuit final. Il va provoquer une recristallisation de l’alliage et il permet d’obtenir les caractéristiques mécaniques recherchées (R_m, R_p, A). Suivant l’aspect de surface demandé, la bande métallique subit soit un recuit suivi d’un décapage, soit un recuit brillant appelé aussi recuit blanc. Les opérations de recuit s’effectuant au défilé. Ce sont la température et la vitesse de défilement qui vont permettre d’obtenir la structure métallurgique recherchée. Elle est définie par la taille de grain qui doit être homogène dans toute l’épaisseur du matériau.

Une ligne de recuit – décapage comprend essentiellement un four dont l’atmosphère est oxydante. Le four est suivi de bacs de décapage (électrolytique et chimique) dont la fonction est d’éliminer l’oxyde formé à haute température dans le four.

Une ligne de recuit brillant est composée d’une installation de dégraissage, d’un four électrique généralement à...