Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Cet article présente les outils de laminage (cylindres par exemple) et les sollicitations qu’ils subissent. Il apporte des informations sur les principes du calibrage, notamment sur la succession des cannelures utilisées pour obtenir un produit fini donné à partir du demi-produit. Des exemples détaillés de descentes de laminage type sont donnés pour différents produits finis. Sont également listés les défauts que l’on peut rencontrer sur les produits laminés et leur origine.
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-
Claude BATAILLE : Ingénieur, ancien Chef de service à Ascométal (France)
INTRODUCTION
L’état de surface des cylindres joue un rôle important car il garantit en partie la qualité des produits. Par ailleurs, le laminage en cannelure, qui impose au produit des transformations internes complexes, doit être convenablement conduit, et fait appel aux compétences du lamineur et du calibreur.
Lors du laminage, la section du produit est réduite progressivement, par passage dans plusieurs cannelures successives (passes), jusqu’à obtenir le produit fini souhaité. Ces cannelures sont usinées dans les cylindres montés dans les cages.
À l’entrée de chaque passe, des outillages assurent la présentation du produit dans la bonne position, par rapport aux cannelures usinées sur les cylindres. Le produit est aussi guidé en sortie.
La succession des cannelures utilisées pour passer du bloom initial au produit fini s’appelle « calibrage » ou « descente de laminage ». La définition de ce calibrage est le point clé du laminage des produits longs.
Pour assurer la qualité du produit fini, il est important que l’état de surface des cylindres et des outillages soit maîtrisé, que la descente de laminage soit bien conçue, et que le réglage des cages soit régulièrement ajusté, en particulier par rapport à l’usure des outils.
Différents types de défauts (de surface, de géométrie, etc.) peuvent être observés sur les produits en sortie de laminoir. Ils proviennent, soit d’un mauvais réglage du train, soit de défauts préexistants sur les demi-produits (blooms ou lingots). Il est important de les comprendre, pour prévenir leur apparition, car ils sont très souvent rédhibitoires.
Les défauts de surface observés sur les produits laminés apparaissent au cours du laminage, ou proviennent soit d’un mauvais réglage du train, soit de défauts préexistants sur les demi-produits (blooms ou lingots). Pour éviter la transmission de ces défauts au laminoir finisseur, les demi-produits peuvent être contrôlés et réparés si nécessaire (en général par meulage ou chutage des parties défectueuses).
Cet article précise les sollicitations subies par les cylindres et les outillages. Il présente ensuite les différentes cannelures, et expose enfin les défauts rencontrés sur les produits, et les moyens d’y remédier.
Pour compléter le présent article, d’autres aspects du laminage des produits longs sont abordés dans :
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VERSIONS
- Version archivée 1 de sept. 2003 par Claude BATAILLE
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Calibrage1. Cylindres et outillages
1.1 Cylindres
Le choix du cylindre doit répondre aux exigences suivantes :
-
une résistance à la rupture suffisante pour supporter les efforts de laminage ;
-
une tenue suffisante de l’état de surface ;
-
une résistance à l’usure aussi grande que possible, avec la contrainte que le cylindre doit pouvoir être réusiné.
D’une façon schématique, on peut dire que l’acier, plus résistant que la fonte, est utilisé pour les gros trains ou les cages dégrossisseuses à fortes pressions.
La fonte plus fragile, mais plus résistante à l’usure, est utilisée pour les trains intermédiaires et pour les cages finisseuses.
Là où cela est possible, on utilise des fontes GS (graphite sphéroïdal), dans les dégrossisseurs, car elles résistent mieux aux chocs thermiques, en conservant un aspect de surface régulier. Les cylindres en fonte à trempe indéfinie équipent les trains intermédiaires, ou les finisseurs de moyennes sections. Ceux en fonte à trempe nette sont réservés aux petites sections dans les trains finisseurs.
L’état de surface des cylindres, quelles que soient leurs positions dans le train, joue un rôle de plus en plus grand. Certains clients ne tolèrent déjà plus, dans certains cas, de défauts de surface de plus de 3/100e de mm de profondeur. Il faut insister sur la qualité du dispositif de refroidissement des cannelures, et sur le changement de cannelures dès que la fatigue thermique du cylindre apparaît. Un cylindre faïencé est un cylindre perdu.
HAUT DE PAGE1.2 Galets
Dans les années 1960, avec l’augmentation des vitesses de laminage, il s’est révélé nécessaire de trouver des matériaux de laminage très résistants à l’usure. Les recherches ont conduit à la réalisation de galets en carbure de tungstène (figure 1).
Le liant est traditionnellement du cobalt, mais l’on peut y ajouter du nickel, si des problèmes de corrosion se posent, notamment dans le cas où l’eau de refroidissement peut avoir un pH inférieur 7.
Comme pour les cylindres traditionnels, la fatigue thermique est le fléau des galets en carbure. C’est elle qui est à...
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Cylindres et outillages
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ASTER - Les aciers spéciaux. - BERANGER (G.), HENRY(G.) et LABBE (G.), eds, Éditions Lavoisier (1997).
-
(2) - Laminage à chaud des produits longs. - CESSID (1998).
-
(3) - Roll pass design. - United Steel Companies Ltd (1960).
-
(4) - TAFEL (W.) - Laminage et tracé des cannelures des cylindres de laminoirs. - Dunod (1931).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Poutrelles I et H en acier de construction – Tolérances de forme et de dimensions. - NF EN 10034 - 1993
-
Palplanches en acier laminées à chaud – Partie 1 : conditions techniques de livraison. - NF EN 10248-1 - 2023
-
Palplanches en acier laminées à chaud – Partie 2 : tolérances sur dimensions et forme. - NF EN 10248-2 - 2024
-
Profilés en U en acier laminés à chaud – Tolérances sur la forme, les dimensions et la masse. - NF EN 10279 - 2000
-
Produits sidérurgiques – Les essais de forgeabilité à chaud. - A03-653 - 1988
-
Hot rolled round steel bars – Dimensions and tolerances on shape and dimensions. - DIN EN 10060 - 2004
1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
SMS-Demag AG https://www.sms-group.com
Friedrick Kocks GmbH und Co. http://www.kocks.de
Danieli-Morgärdshammar http://www.danielicorp.com/
Morgan Construction Compagny (US) http://www.industry.siemens.com/metals-mining/morgan/
Stein-Heurtey https://www.fivesgroup.com/
Sandvik http://www.sandvik.com/
Primetals https://www.primetals.com/
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