Quelques cas d’application, modélisation et développement produits
Métallurgie du laminage à chaud des aciers - Application aux aciers faiblement alliés

1 - Quelques rappels concernant les aciers

• 1.1 - Constituants d’équilibre
  Figure 1 - Diagramme d’équilibre fer-carbone Figure 2 - Microstructure perlitique dans un acier à 0,8 %C après refroidissement lent de l’austénite (cliché IRSID)
• 1.2 - Constituants hors équilibre
  Figure 3 - Microstructures martensitiques dans les aciers au carbone (cliché IRSID) Figure 4 - Microstructures des bainites (cliché IRSID)
• 1.3 - Constituants minoritaires ou précipités

  • Quiz d'entraînement

2 - Quels outils pour quels types de produits

• 2.1 - Tôles fortes
• 2.2 - Tôles à chaud
  Figure 5 - Vue générale d’un train à bandes de grande capacité (ArcelorMittal à Fos-sur-Mer) Figure 6 - Vue générale d’un procédé CSP de laminage direct à partir de brames minces avec four de réchauffage (d'après [M 7 940])
• 2.3 - Barres et fils

  • Quiz d'entraînement

3 - Mécanismes métallurgiques au laminage à chaud

• 3.1 - Caractéristiques du produit initial
• 3.2 - Réchauffage
  Figure 7 - Variation de la limite d’élasticité macroscopique avec la température pour deux vitesses de déformation (d'après [M 3 031]) Figure 8 - Exemples de la variation du produit de solubilité en fonction de la température (d’après [4]) Figure 9 - Effet de la température de réchauffage sur la remise en solution des précipités de Nb dans un acier HSLA Figure 10 - Évolution de la taille de grain austénitique en fonction de la température de réchauffage
• 3.3 - Laminage

  • Quiz d'entraînement
  Figure 11 - Recristallisation dynamique et recristallisation statique Figure 12 - Lois de comportement contrainte-déformation : mise en évidence de la recristallisation dynamique Figure 13 - Cinétique de recristallisation statique Figure 14 - Cinétiques de recristallisation statique Figure 15 - Effet de la déformation et de la température sur la taille du grain recristallisé Figure 16 - Influence des éléments de microalliage sur les cinétiques de recristallisation statique (d'après [18]) Figure 17 - Influence de la déformation sur les cinétiques de précipitation du niobium (d'après [ ]) Figure 18 - Interaction précipitation et recristallisation (d'après [25])
• 3.4 - Refroidissement
  Figure 19 - Diagrammes de trempabilité pour un acier à forte trempabilité contenant 0,4 % C allié Ni, Cr, Mo, et pour un acier de faible trempabilité à 0,2 % C et 1,3 % Mn Figure 20 - Exemple d’un diagramme TRC pour un acier à 0,38 % C et 0,70 % Mn Figure 21 - Effet de la vitesse de refroidissement et de l’état structural de l’austénite sur la taille du grain ferritique Figure 22 - Effets du niobium, du vanadium et du titane
• 3.5 - Bobinage

  • Quiz d'entraînement
  Figure 23 - Effet de la température de bobinage sur la précipitation en bobine Figure 24 - Fractions de AlN précipitées en bobine

4 - Quelques cas d’application, modélisation et développement produits

• 4.1 - Laminage thermomécanique contrôlé
  Figure 25 - Effet d’un abaissement de la température de laminage sur la structure austénitique finale Figure 26 - Effet de l'ajout de Nb et d'un laminage à température contrôlée sur l'affinement de la microstructure dans un acier dual-phase (clichés ArcelorMittal) Figure 27 - Conditions d'activation d'une recristallisation dynamique
• 4.2 - Refroidissement et transformation de phase sur la table d’arrosage
  Figure 28 - Reproduction par le modèle des instabilités du procédé de fabrication Figure 29 - Évolution de la température de bobinage Tbob en fonction du nombre de caissons ouverts utilisant un autre pyromètre comme pyromètre de contrôle Tableau 1

5 - Conclusion

6 - Glossaire

7 - Symboles et notations