Structure de coulée
Action du corroyage sur la structure de coulée des aciers

1 - Structure de coulée

• 1.1 - Métal cristallisé et ségrégé
  Figure 2 - Cristallisation en coulée continue (c. c.) Figure 3 - Dentrites équiaxes et dentrites globulaires (d’après Eminger ) Figure 4 - Macroségrégations (ségrégations majeures) des produits coulés Figure 5 - Coulées avec fin de solidification en surface (porosités en surface)
• 1.2 - Inclusions non métalliques
• 1.3 - Porosités et fissures
• 1.4 - Grains de coulée
• 1.5 - Particularités métallurgiques de la coulée continue
  Figure 6 - Structures primaires en coulée continue Figure 7 - Effet du brassage rotatif en section carrée sur les basaltes qui s’inclinent comme sur la figure (d ) Figure 8 - Principaux types de coulées continues classiques Figure 9 - Coulée en brames minces et en rubans Figure 10 - Coulée continue de forme os de chien pour grosses poutrelles (d’après ARBED ) Figure 11 - Relations approximatives : épaisseur coulée / vitesse de coulée, finesse dendritique des brames secondaires

2 - Déformation par corroyage

• 2.1 - Directions d’écoulement
• 2.2 - Non-uniformité de corroyage
  Figure 12 - Forgeage d’une barre (allongement, élargissement, amincissement)

3 - Déformation de la structure primaire

• 3.1 - Criquabilité en coulée continue
  Figure 13 - Détails des endroits criqués de la figure  (coulée continue) Figure 14 - Filets de ségrégation (criques guéries par du métal ségrégé) obtenus en coulée continue par compression sur cœur liquide d’un acier resulfuré  Figure 15 - Criques pouvant apparaître pendant le dégrossissage à haute température
• 3.2 - Déformation des ségrégations
  Figure 16 - Coupe d’une billette carrée de 60 mm de côté en acier mi-dur au carbone Figure 17 - Billette de 120 2 de coulée continue forgée au diamètre de 80 mm  Figure 18 - Déplacements relatifs couches internes-couches externes dans les profilés Figure 19 - Fibrage sur la section de profilés complexes Figure 20 - Déformations de ségrégations mineures Figure 21 - Coupe dans le sens travers d’un bandage de roue de locomotive
• 3.3 - Déformation des inclusions non métalliques
  Figure 22 - Cassures d’éprouvettes de résilience dans une tôle épaisse
• 3.4 - Évolution des porosités et fissures
  Figure 23 - Coupe en long d’un gros bloom (section carrée, 600 mm de côté) en acier mi-dur : zone à mi-rayon, dans une veine sombre Figure 24 - Localisation des zones comprimées pendant le laminage, suivant la présentation d’une billette carrée dans une cannelure ovale Figure 25 - Schémas de diverses sections de forge et d’étampes de presse Figure 26 - Repliures Figure 27 - Flocons Tableau 1
• 3.5 - Contraintes thermiques et contraintes de transformation de phases physico-chimiques
• 3.6 - Évolution des grains de coulée
• 3.7 - Corroyage et traitements thermomécaniques (TM)
  Figure 28 - Défauts provoqués par des contraintes thermiques Figure 29 - Superposition de diverses granulations à l’état coulé et corroyé Figure 30 - Acier doux allié non corroyé : granulation orientée Figure 31 - Corroyage et traitements thermomécaniques. Cycles principaux Figure 32 - Acier doux microallié laminé en domaine biphasé

4 - Conséquences de la ségrégation des produits corroyés

• 4.1 - Homogénéisation des éléments solubles
• 4.2 - Structure en bandes
  Figure 33 - Structure en bande d’un métal ségrégé Figure 34 - Microstructure ferrite-perlite d’un acier à 0,2 % de carbone Figure 35 - Structure en bande secondaire d’aciers corroyés
• 4.3 - Forgeabilité
  Figure 36 - Schéma général des zones de fragilité des aciers ferritiques étagés depuis – 100 oC environ, jusqu’à fusion (poches de forgeabilité) Figure 37 - Résistance à la déformation à chaud d’un acier au carbone (0,46 % C) en phase et selon le taux de corroyage et la vitesse (d’après ) Figure 38 - Poches de forgeabilité d’un acier inoxydable ferritique biphasé à 13 % Cr et 0,1 % C (d’après R. Castro) Figure 39 - Acier inoxydable (type 18 % Cr, 10 % Ni) fragilisé par laminage à chaud (6 % global) Figure 40 - Poches de forgeabilité dues à Al et Nb Figure 41 - Poches de forgeabilité au refroidissement dues au soufre (0,028 % S en masse) d’un acier doux à 0,1 % C, 2,25 % Cr et 1 % Mo (d’après W. Dahl ) Figure 42 - Acier doux criqué par déformation à chaud avec oxydation interne Figure 43 - Schéma de la surface d’un acier oxydé (d’après l’IRSID ) Figure 44 - Décarburation dans la zone biphasée
• 4.4 - Inclusions
  Figure 45 - Déchirure lamellaire après soudage de tôles fortes Figure 46 - Coupe dans le sens long d’un essieu coudé de locomotive
• 4.5 - Relations fissures-structure. Taux de corroyage effectif
  Figure 47 - Partie de coupe travers d’un rond (∅ 300 mm) en acier doux (d’après ) Figure 48 - Courbes de ductilité en long L, en travers T et en épaisseur E en fonction du taux de corroyage, pour une tôle de 50 mm d’épaisseur en acier doux de propreté moyenne en inclusions malléables (sulfures et silicates) Figure 49 - Schéma d’une structure primaire avec présence de filets ségrégés obtenue en coulée continue non brassée Figure 50 - Influence du taux de corroyage sur les propriétés mécaniques d’un acier à 0,36 % C, en long L et en travers T 

5 - Conclusion