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1 - STRUCTURE DE COULÉE

2 - DÉFORMATION PAR CORROYAGE

3 - DÉFORMATION DE LA STRUCTURE PRIMAIRE

4 - CONSÉQUENCES DE LA SÉGRÉGATION DES PRODUITS CORROYÉS

5 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : M610 v2

Conséquences de la ségrégation des produits corroyés
Action du corroyage sur la structure de coulée des aciers

Auteur(s) : Annick POKORNY, Jean POKORNY

Date de publication : 10 mars 1997

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  • Annick POKORNY : Assistante à l’université de Metz

  • Jean POKORNY : Ingénieur des Arts et manufactures, Docteur-ingénieur

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INTRODUCTION

La déformation plastique à chaud (corroyage) des produits coulés, obtenus par coulée classique en lingots ou par coulée continue ou par coulée ESR (« electroslag remelting » ou refusion d’électrode sous laitier), est un moyen de mise en forme qui s’accompagne de modifications d’ordre métallurgique. On pourrait penser que les déformations importantes et multiples réalisées par laminage ou par forgeage effacent complètement la structure de départ, celle de l’état coulé. En fait, beaucoup de caractères de ce dernier agissent sur le comportement du métal pendant sa transformation et se transmettent au produit fini par une sorte d’hérédité.

Le développement actuel de la coulée continue pour obtenir un produit à la cote ou forme quasi finale (« near net shape casting », « Endabmessungsgieβen ») et de la mise en forme directe (« à la chaude ») avec des traitements thermomécaniques associés au corroyage conduit à des économies d’investissement et d’énergie. Cette mutation entraîne de nouvelles exigences de qualité, notamment pendant la déformation à chaud des aciers.

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Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-m610


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4. Conséquences de la ségrégation des produits corroyés

La ségrégation des éléments solubles dans l’acier peut s’atténuer au cours du corroyage par le phénomène de diffusion limitée. Par contre, les éléments insolubles donnent des phases séparées (inclusions, carbures primaires) qui restent en place, surtout si elles sont massives.

4.1 Homogénéisation des éléments solubles

Juste après solidification, la concentration en éléments d’alliages est très élevée dans toutes les zones ségrégées, à toutes les échelles. Cependant, un maintien à haute température permet aux éléments d’alliage de diffuser vers les axes dendritiques et ainsi de lisser la courbe des concentrations en fonction des distances dans le produit coulé.

La vitesse de diffusion dépend du gradient de concentration et de la température. Pratiquement, une bonne homogénéisation d’un état coulé est atteinte après un maintien de quelques jours vers 1 350 oC, opération très onéreuse qui peut modifier et polluer la composition chimique de l’ensemble. De plus, on ne peut réchauffer à une température trop élevée puisque les zones ségrégées risquent de fondre (brûlure ).

Mais ce recuit d’homogénéisation est plus efficace s’il est exécuté sur les produits corroyés au maximum : les fibres sont ainsi plus rapprochées ; toutefois les risques de déformation et de décarburation sont alors plus grands, ce qui exige des recuits à haute température sous vide.

De toute manière, l’homogénéisation n’est réellement efficace que pour des distances interfibres inférieures à 0,1 mm ; cela signifie que les ségrégations locales, et a fortiori la ségrégation majeure (différence peau /cœur, § 1.1) restent inchangées même dans...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - EMINGER (Z.), KOSELEV (V.) -   Cristallisation des aciers  -  (C). SBORNÍK PRACÍ, SKODA, PLZEN, CR (1957).

  • (2) - POKORNY (A.), POKORNY (J.) -   Solidification et déformation des aciers.  -  De ferri metallographia (D, GB, F) tome III, Verlag Stahleisen (1967).

  • (3) - JUNG (H.P.), KREMER (K.J.), SPITZER (H.), VÖGE (H.), HENTRICH (R.) -   Metallurgische und Verfahrenstechnische grundlagen des Knüppelstranggieβens von Edelstählen,  -  Stahl und Eisen 104, Nr 4, p. 197 à 204 (1984).

  • (4) -   *  -  ARBED Elektrostahl, Differdange. Stahl und Eisen 115, p. 101 à 105, mai 1995.

  • (5) - ZLATNÍK (J.), ZLATNÍKOVÁ (I.) -   Défauts et remèdes dans la fabrication des rotors d’alternateurs et autres pièces forgées.  -  Hutn. Listy (CR), 21, no 12, p. 843-51 (1966) et Structure et propriétés mécaniques de grosses pièces de forge. Strojirenstvi, 16, no 2, p. 113 (1966).

  • ...

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