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L'invention est relative à un procédé pour dresser ou redresser du métal ayant la forme d'un fil, d'une tige, d'une barre ou d'un tube, ces différentes formes étant visées et comprises dans les expressions "fil et ana- logue"ou "fil ou analogue".
L'invention s'applique essentiellement au redressage des fils d'acier ou analogue, qui ont une résistance élevée à la traction et qui sont étirés à froid, c'est-à-dire des fils et analogues formés à partir d'acier ayant une teneur moyenne ou élevée en carbone comparativement à 1' acier doux qui a une résistance relativement faible à la traction. Par con- séquent, quand l'invention est appliquée à de l'acier ayant une teneur moyen- ne ou élevée en carbone, il s'agit essentiellement d'acier dont la teneur en carbone est de l'ordre de 0,35 à 0,9%. L'invention est applicable, en outre, à des alliages d'acier qui sont capables d'être usinés à froid, c'est- à-dire ceux qui peuvent subir un étirage à froid.
Les aciers, qui possè- dent les caractéristiques susindiquées, sont désignés ci-après comme étant des t'aciers du genre spécifié .
Le fait de soumettre du fil et analogue à un redressage est avan- tageux pour diverses raisons, notamment : a) la manipulation est aisée, c'est-à-dire que l'on ne doit pas prévoir des tolérances pour des degrés de courbure variables au cours des manipulations subséquentes auxquelles le fil ou analogue peut être soumis; b) pour certaines applications particulières, il est très désirable que le fil ou analogue soit assui droit que possible; un cas spécifique est celui où le fil est utilisé pour former des rayons de roues; c) pour certaines opérations spécifiques pour lesquelles Le fil ou analogue est fabriqué, l'opération devient d'autant plus simple et aisée que le fil est plus droit, par exemple pour l'enroulement du fil utilisé pour la fabrication de ressorts hélicoïdaux.
Il est déjà connu de dresser du fil d'acier, ayant une teneur moyenne ou élevée en carbone et étiré à froid, en faisant avancer le fil, à froid, dans des matrices désaxées faisant partie d'une machine à dresser tournante. Une telle méthode, par laquelle le fil est dressé à l'état froid diminue, d'une manière significative, certaines propriétés mécaniques du fil En particulier, il se produit une diminution marquée de l'effort nécessaire pour produire un allongement déterminé et un certain abaissement de la tension de rupture par suite de l'opération de redressage. Une diminution analogue de certaines propriétés mécaniques de l'acier doit avoir lieu quand l'acier est mis sous la forme d'une tige, d'une barre ou d'un tube.
Par exemple, l'essai ci-après a été fait avec un fil d'acier, ayant une teneur élevée en carbone et la composition suivante: carbone 0,8%; manganèse 0,7%; silicium 0,2%, soufre et phosphore 0,05% (maximum dans chaque cas) le restant étant du fer et les impuretés industrielles usuelles.
Après que le fil, qui a un diamètre de 5 mm, a passé, en étant froid, dans une machine à dresser rotative du genre susdit, on constate une réduction comprise entre 10 et 15% de l'effort nécessaire pour produire un allongement de 0.1% ainsi qu'une diminution d'environ 5% de la résistance à la rupture.
L'invention a pour but de réaliser un procédé pour dresser du fil ou analogue, étiré à froid et établi en acier du genre spécifié, qui permet d'éviter la diminution de certaines des propriétés mécaniques du fil, comme celle qui se produis quand le fil est dressé, à froid, par la méthode connue spécifiée plus haut ; ce procédé, faisant l'objet de l'invention, améliorant, incidemment et d'une manière substantielle, certaines propriétés mécaniques du fil ou analogue, e produisant notamment et en particulier une amélioration de ses propriétés de résistance à la déformation permanente sous tension et un accroissement de l'allongement du fil avant sa rupture par un effort de traction.
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L'invention a pour objet un procédé pour dresser un fil ou analogue établi en acier étiré à froid et du genre spécifié, ce procédé consistant à chauffer des tronçons successifs du fil ou analogue jusqu'à une température de trempe, telle que spécifiée ci-après pour l'acier en question;
à soumettre le fil ou analogue, chauffé à cette température, à un effort de traction agissant dans le sens de sa longueur et dont la valeur est suffisamment grande, compte tenu de la durée pendant laquelle le fil est maintenu à cette température et de la valeur de celle-ci, pour que l'on obtienne un allongement permanent du fil ou analogue et @@ redressage de la forme du fil ou analogue sans exercer, en même temps, sur @@lui-ci, un effort de traction suffisamment grand pour que celui-ci se rompe par l'effet de la force de traction agissant sur lui
Afin que la signification de certaines expressions, utilisées dans la description ci-dessous, soit bie-= comprise, ces expressions sont définies de la manière suivante.
1- Par l'expression "alLongement permanent", on entend l'allon- gement du fil ou analogue qua@d il est chauffé à une température de trempe, telle que spécifiée ci-dessus, cet allongement subsistant, tout au moins en partie, après que le fil ou analogue a été refroidi jusqu'à la températuré normale, c'est-à-dire la température ambiante.
En d'autres termes, l'allongement d'une longueur do@@ée du fil ou analogue, qui est ainsi obtenu, est plus grand que celui qui est produit par la somme de la tension du fil ou analogue, résultant de l'effort de traction exercé, et de la dilatation linéaire due à l'accroissement de la température.
2- Par l'expression "température de trempe", on @@@ d la température de trempe adoptée généralement pour le traitement thermique de l'acier particulier, du genre spécifié, auquel s'applique l'objet de l'invention, c'est-à-dire une température à laquelle l'acier particulier, du genre spécifié et tel qu'utilisé, doit être chauffé, après un refroidissement brusque, en vue d'augmenter la ductilité de l'acier. cette température doit, évidemment, être nécessairement en dessous du point de transformation le plus bas du diagramme fer-carbone et varie obligatoirement en concordance avec les résultats de l'analyse de l' acier particulier utilisé.
Dans le cas d'un acier, ayant une teneur moyenne ou élevée en carbone, cette teneur étant comprise entre 0,35 % et 0,9%, la température de trempe est évidemment comprise entre 2200 et 5000 en étant de préférence, comme expliqué plus loin, comprise entre 250 et 3100. Dans le cas d'alliages d'acier, susceptibles d'être usinés à froid, la limite supérieure de la température de trempe, que l'on peut utiliser avantageusement, peut être plus élevée et peut atteindre, par exemple, 600 .
3- Par l'expression "redressage", utilisée dans les présentes, on entend que l'on donne au fil ou analogue, qui est soumis au redressage, une forme qui se rapproche davantage d'une configuration absolument rectiligne mais cette expression ne signifie pas nécessairement que le fil, traité par le procédé selon l'invention, reçoit une forme telle qu'il soit parfaitement rectiligne. On croit toutefois qu'il est possible, en appliquant la méthode faisant l'objet de l'invention, d'obtenir un fil ou analogue dont la forme se rapproche de très près d'une rectitude absolue.
Les avantages principaux, obtenus par l'objet de l'invention, sont résumés ci-dessous comme suit. a) le procédé pour dresser un fil ou analogue, fermé par de 1' acier étiré à froid et du genre spécifié, permet de dresser un fil ou analogue jusqu'à lui donner une forme comparable à celle qui peut être obtenue par un redressage à froid à l'aide d'une machine à dresser rotative, décrite plus haut, tout en évitant la diminution de certaines des propriétés mécaniques du fil, telles qu'indiquées plus haut, ceste diminution se produisant
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quand on a recours à cette méthode connue;
b) le fil ou analogue est moins susceptible de subir une défor- mation permanente, c'est-à-dire qu'il est plus stable dans les conditions où il est soumis, pendant une longue période, à un effort de traction contï- nu; c) l'allongement du fil ou analogue, avant la rupture, est aug- menté comparativement à ce qui se produit pour un fil ou analogue, qui, à part cela, serait identique et aurait été obtenu par des opérations d'éti- rage normales; d) la limite d'élasticité ou l'effort nécessaire pour obtenir un allongement déterminé du fil ou analogue peut, en réalité, être fortement accru comparativement à ce qui se produit pour un fil ou analogue qui, à part cela, serait identique et aurait été obtenu par des opérations d'étirage normales ;
e) la résistance aux chocs du fil ou analogue est améliorée.
Bien que l'invention puisse être appliquée d'une manière généra- le., une application très importante étant la production de fils utilisés pour la fabrication de ressorts hélicoïdaux, elle convient tout particulièrement à la fabrication de fils, tiges ou barres utilisés pour du béton précontraint, car ce n'est pas seulement la forme particulièrement rectiligne des fils qui facilite leur usage à cet effet mais, comme expliqué cidessus sub b) à d), l'amélioration de leurs propriétés de résistance à la traction les rend tels qu'ils conviennent tout particulièrement à cet usage d'autant plus que les fils, tiges ou barres ainsi obtenus, possèdent des résistances à la traction qui sont exceptionnellement constantes quand 1' effort de traction, qui les sollicite, augmente ou diminue.
A ce sujet, il y a lieu de noter que jusqu'ici, il était d'usage pour du béton précontraint, de se servir, pour la précontrainte, de fils, tiges ou barres en un acier ayant une teneur moyenne ou élevée en carbone et obtenus par des opérations d'étirage ordinaires à froid. Ceci présente l'inconvénient que lorsque ces éléments sont soumis à un effort de traction égal à la moitié ou plus que la moitié de la charge de rupture, l'allongement du fil, de la tige ou de la barre augmente à la longue et, en même temps, les tensions internes du fil ou analogue, sollicité par un effort constant, diminuent de plus en plus.
Ces phénomènes sont particulièrement indésirables pour des constructions en béton précontraint et sont évités complètement ou à peu près en traitant le fil ou tout autre élément de précontrain- te, en acier du genre spécifié, selon le procédé faisant l'objet de l'invention.
Un autre avantage, obtenu quand l'invention est appliquée à une construction en béton précontraint, est que, si le béton comporte des éléments de précontrainte formés par des fils étirés à froid de la manière usuelle et si le béton est soumis à une chaleur importante, par exemple au cours de l'incendie d'un Immeuble, le fil peut subir un allongement permanent par les effets combinés de la chaleur et de la traction auxquels le fil est soumis. Un tel allongement permanent ne peut, d'aucune façon, se produire au même degré quand le fil a été traité conformément à l'invention puisque ce fil a déjà subi un allongement permanent à une température élevée.
Comme expliqué plus haut, l'invention concerne essentiellement un procédé pour dresser un fil ou analogue étiré à froid et constitué en un acier du genre spécifié et, bien que le procédé puisse être appliqué à un tel fil ou analogue, qui a été soumis préalablement à un étirage à froid, on combine, de préférence, l'opération d'étirage à froid et le procédé de redressage selon l'invention de manière telle que la matrice d'étirage ou les cy- lïndres réducteurs, utilisés pour l'étirage à froid, puissent servir pour exercer un effort de traction sur une extrémité du tronçon de fil qui est traité conformément à l'invention, une traction étant exercée sur l'extrémité
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opposée de ce tronçon par divers dispositifs de serrage ou d'agrippage connus,
par exemple par des mâchoires de serrage à chenilles ouà l'aide d'un bloc ou cabestan rotatif, entraîné par un moteur, autour duquel le fil est enroulé d'une manière continue après son redressage.
Par conséquent, le dispositifs, convenant à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, constitue dans ces conditions une partie au- xiliaire du dispositif utilisé pour l'étirage.
Quand le fil ou analogue est enroulé autour d'un bloc ou cabestan rotatif, il est, en pratique, généralement nécessaire, en -vue de faciliter l'enlèvement subséquent du fil ou analogue de ce bloc ou cabestan, de refroidir brusquement, le fil ou analogue chauffé, avec de l'eau ou tout autre moyen refroidisseur approprié, afin de pouvoir embobiner le fil ou analogue quand il est relativement froid. Sans cela, la contraction thermique, qui se produit ensuite, a pour effet que le fil ou analogue exerce un serrage tellement élevé sur le bloc ou sur le cabestan que son enlèvement subséquent peut être très difficile.
La méthode préférée pour chauffer le fil ou analogue est le chauffage direct par résistance, c'est-à-dire que l'on fait passer un courant électrique par la partie du fil ou analogue sollicitée par l'effort de traction mais d'autres méthodes de chauffage peuvent être utilisées, telles qu'un chauffage par induction ou le passage du fil dans un bain de plomb ou un bain salin.
L'invention peut être appliquée à un fil ou analogue de forme ordinaire ou à un fil qui comporte sur son pourtour des empreintes ou dentelures et l'opération par laquelle on obtient ces dernières peut 4tre combinée avec le redressage selon le procédé faisant l'objet de l'invention.
Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exemple, plusieurs modes de réalisation de l'invention.
La fig. 1 montre, schématiquement, une installation convenant à la mise en oeuvre d'une méthode spécifique, conformément à l'invention.
La fig. 2 montre un diagramme indiquant l'amélioration de certaï- nes propriétés physiques obtenues pour le fil après qu'il a été traité par la méthode faisant l'objet de l'invention.
Les fige 3, 4 et 5 montrent des variantes de l'installation indiquée sur la fig. 1 et convenant respectivement à la mise en oeuvre de trois autres modes de réalisation de la méthode en question.
Sur la fîg. 1, on montre l'application de l'invention au redressage, conformément à l'invention, d'un fil établi en acier, du genre spécifié ce fil passant d'abord, à froid, dans une ou plusieurs matrices étireuses et réductrices, une seule de ces matrices, constituée comme à l'ordinaire, étant montrée, en 10, sur la fig. 1. Cette matrice ou ces matrices servent à diminuer la section transversale du fil en retenant celui-ci d'une manière effic ace. Le fil est tiré, d'une manière continue, à travers cette matrice 10 à l'aide d'un cabestan ou bloc 11, qui tourne continuellement en étant entrainé par un moteur et autour duquel le fil est enroulé, comme connu, par suite de la rotation continuelle du cabestan ou bloc.
Celui-ci est constitué comme à l'ordinaire, mais il a un diamètre qui est notablement plus grand que celui adopté généralement. Un diamètre particulièrement avantageux a une valeur de 350 à 500 fois celui du diamètre du fil, par exemple un diamètre de 250 cm dans le cas d'un fil de 0,5 cm, ce diamètre de 250 cm étant environ quatre fois plus grand que celui normalement utilisé.
La partie du fil qui avance, d'une manière continue, depuis la matrice d'étirage 10 vers le cabestan ou bloc 11, est désignée par 12.
La matrice d'étirage 10 est reliée par un fil 13 à une borne d' un groupe moteur-générateur bien connu et montré schématiquement en 14, ce groupe étant propre à débiter du courant alternatif ou continu de basse ten-
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sion, avantageusement de 20 à 40 volts et, ce courant ayant une intensité im- portante, par exemple de l'ordre de 200 à 500 ampères.
L'autre borne du groupe moteur-générateur est reliée par un fil
15 à plusieurs balais collecteurs de courant 16, sollicités par des ressorts, ces balais étant en contact conducteur avec le fil 12 en un point qui se trouve entre la matrice d'étirage 10 et le cabestan ou bloc 11 et ces balais étant agencés de manière à permettre au fil de passer librement entre ceux- ci pendant qu'il est enroulé autour du cabestan ou bloc.
L'agencement est tel qu'un fort courant, ayant l'intensité indi- quée plus haut, traverse la partie du fil 12 qui se trouve entre les balais
16 et la matrice d'étirage 10.
La borne du groupe moteur - générateur 14, qui est reliée à la matrice d'étirage 10, est connectée, en outre, par un autre fil 17, par une résistance réglable 18 et par un balai 19, au cabestan ou bloc rotatif 11, de sorte que du courant passe également dans la partie du fil 12 qui se trouve entre le cabestan ou bloc Il et les balais 16. La résistance variable 18 est réglée de manière telle que le fil 12, pendant qu'il avance depuis les balais 16 vers le cabestan ou bloc 11, soit maintenu à une température sensiblement constante.
TJne intensité du courant, qui passe dans le fil compris entre les balais 16 et le cabestan ou bloc 11 et qui convient à cet effet, est de l'ordre de 50 à 100 ampères, c'est-à-dire une valeur notablement inférieure à celle qui passe dans la partie du fil se trouvant entre la matrice d'étirage 10 et les balais 16.
L'agencement est, en réalité, tel qu'un courant plus intense traverse la partie du fil qui avance depuis la matrice d'étirage 10 vers les balais 16, afin que la température de cette partie du fil atteigne, d'une manière relativement rapide, la valeur voulue, le fil étant ensuite maintenu, pendant une période de temps prédéterminée, à cette température par le passage d'un courant moins intense dans la partie du fil qui se trouve entre les balais 16 et le cabestan ou bloc 11.
La température maximum à laquelle le fil est chauffé est, comme indiqué plus haut, une température de trempe, mais sa valeur dépend de plusieurs facteurs différents tels que les suivants : a) de la vitesse d'avancement du fil; plus cette vitesse est grande, plus la durée de chauffage d'une longueur de fil donnée est courte et plus la température, à laquelle le fil doit être chauffé, est grande; b) de la traction exercée sur le fil à l'aide du cabestan ou bloc rotatif; plus la traction est grande, plus la température, qui peut être utilisée d'une manière satisfaisante, est faible, mais on ne doit pas perdre de vue qu'une traction trop grande provoque la rupture du fil tendu ; c) de la nature et de la composition de l'acier utilisé.
On a constaté, lorsque l'invention est appliquée à de l'acier ayant une teneur moyenne ou élevée en carbone et, plus particulièrement une teneur élevée en carbone, que des résultats satisfaisants sont obtenus quand on chauffe le fil à une température maximum de l'ordre de 250 à 350 et, de préférence, de l'ordre de 270 à 310 , ce qui correspond à une couleur de trempe du fil comprise entre le brun foncé et le bleu foncé. Une température de trempe que l'on préfère tout particulièrement est comprise entre 2770 et 300 pour laquelle la couleur de trempe varie entre le violet et le bleu.
Pour empêcher que le fil, en refroidissant, se contracte sur le cabestan ou bloc 11 avant d'être déroulé de celui-ci en gênant ainsi fortement l'enlèvement du fil, on a recours à des moyens propres à refroidir le fil immédiatement avant son enroulement autour du cabestan ou bloc 11.
Ces moyens comprennent un tube 20 dans lequel passe le fil 12, ledit tube ayant un diamètre intérieur plus grand que celui du fil et l'extrémité du tube, qui se trouve la plus près du cabestan ou bloc, étant fermée par-
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tiellement de manière à comporter un trou central 21 dont le diamètre est légèrement plus grand que celui du fil afin que ce trou guide le fil et le maintienne à une position sensiblement axiale dans le tube 20. A proximité de l'extrémité susdite, le tube 20 comporte une entrée 22 pour de l'eau froide qui passe continuellement dans le tube, l'eau sortant par l'extrémité opposée 23 du tube.
On obtient ainsi le refroidissement du fil jusqu'à une température à laquelle il peut être enroulé autour du cabestan ou du bloc sans que l'on ait à craindre qu'il serre trop fortement sur celui-ci.
L'effort de traction est exercé sur le fil par le cabestan ou bloc 11, entraîné par un moteur, pour faire passer le fil dans la matrice d' étirage 10 et la réduction de la section transversale du fil dans la matrice doit être suffisamment grande pour que celle-ci puisse exercer l'effort de retenue nécessaire sur le fil. Il en résulte que le'cabestan ou bloc 11 peut exercer sur le fil un effort de traction suffisamment grand pour que l'on obtienne un allongement du fil, chauffé jusqu'à la température susdite, qui est plus grand que la somme de l'allongement produit uniquement par l'effort de traction exercé sur le fil et de la dilatation linéaire résultant de l'élévation de la température.
Sans cela, le redressage voulu du fil ne serait pas affecté et on n'obtiendrait pas l'amélioration des propriétés de la résistance à la déformation et à l'allongement du fil, soumis à une traction.
Dans le cas d'un fil ou analogue, en acier au carbone ordinaire, ayant une teneur en carbone de l'ordre de 0,35% à 0,9 %, de préférence de 1' ordre de 0,5 % à 0,9% l'effort de traction exercé sur le fil ou analogue, correspond approximativement à 70% de la charge de rupture. Pour un acier au carbone ayant une teneur en carbone de 0,8% et pour lequel la charge de rupture est d'environ 157,5 kg/mm2, l'effort de traction exercé correspond, à une tension interne produite dans le fil ou analogue d'environ 110 kg/mm2.
Un exemple spécifique d'un fil en acier au carbone et étiré à froid, du genre spécifié et traité par le procédé selon l'invention dans une installation analogue à celle montrée schématiquement sur la fig. 1, présente les caractéristiques suivantes :
EMI6.1
<tb>
<tb> Composition <SEP> du <SEP> fil <SEP> :
<SEP> carbone <SEP> 0,8 <SEP> % <SEP>
<tb> manganèse <SEP> 0,7 <SEP> % <SEP>
<tb> silicium <SEP> 0,2 <SEP> % <SEP>
<tb> soufre <SEP> et
<tb> phosphore <SEP> ne
<tb> dépassant <SEP> pas
<tb> dans <SEP> chaque <SEP> cas <SEP> 0,05%
<tb> fer <SEP> et <SEP> les <SEP> impuretés <SEP> usuelles <SEP> le <SEP> restant
<tb> diamètre <SEP> initial <SEP> du <SEP> fil <SEP> avant <SEP> l'étirage <SEP> 6 <SEP> mm
<tb> diamètre <SEP> minimum <SEP> du <SEP> trou <SEP> circulaire <SEP> de
<tb> la <SEP> matrice <SEP> d'étirage <SEP> utilisée <SEP> 5,15 <SEP> mm
<tb> vitesse <SEP> d'avancement <SEP> du <SEP> fil <SEP> 7,5 <SEP> m/min.
<tb> distance <SEP> entre <SEP> la <SEP> matrice <SEP> 10 <SEP> et <SEP> les
<tb> balais <SEP> 16 <SEP> 4,2 <SEP> m
<tb> distance <SEP> entre <SEP> les <SEP> balais <SEP> 16 <SEP> et <SEP> le
<tb> tube <SEP> refroidisseur <SEP> 20 <SEP> 1,
8 <SEP> m
<tb> intensité <SEP> du <SEP> courant <SEP> dans <SEP> le <SEP> fil <SEP> 12
<tb> entre <SEP> la <SEP> matrice <SEP> 10 <SEP> et <SEP> les <SEP> balais <SEP> 16 <SEP> 180 <SEP> amp.
<tb> intensité <SEP> du <SEP> courant <SEP> dans <SEP> le <SEP> fil <SEP> 12
<tb> entre <SEP> les <SEP> balais <SEP> et <SEP> le <SEP> cabestan <SEP> 11 <SEP> 70 <SEP> amp.
<tb> température <SEP> maximum <SEP> à <SEP> laquelle <SEP> le <SEP> fil
<tb> est <SEP> chauffé <SEP> entre <SEP> les <SEP> balais <SEP> 16 <SEP> et
<tb> le <SEP> tube <SEP> refroidisseur <SEP> 20 <SEP> de <SEP> 2700 <SEP> à <SEP> 310
<tb>
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la réduction du diamètre du fil rond utilisé, par la traction exercée sur ce fil, est de 5,15 mm à la matrice 10 jusque 5,08 mm pour la partie du fil qui s'engage dans le tube refroidisseur
20 et s'enroule sur le cabestan 11,
de sorte que la réduction totale du diamètre est de 6 mm à 5eO8 mm.
L'amélioration des propriétés de résistance à la traction du fil spécifique, dont question plus haut et traité selon l'invention de la ma- nière susindiquée, résulte, en partie, du graphique montré sur la fige 2 qui donne deux courbes allongements-tensions d'un fil ayant la composition susindiquée et soumis à un étirage à froid avec une réduction, dans chaque cas, du diamètre jusqu'à 5,08 mm par la matrice d'étirage finale 10. Ce graphique montre en abscisses les allongements en % (all. en %), en ordonnées à gauche les tensions internes dans le fil en tonnes par pouce carré (t/p. c) et en ordonnées à droite les tensions internes dans le fil en tonnes par centimètre carré (t/cm2).
La courbe A montre, en traits interrompus, la courbe des allongements-tensions obtenue pour le fil après l'étirage mais avant le traitement alors que la courbe B montre, en traits pleins, la courbe allongements-tensions après que le même fil a été soumis à la fois à un étirage et à un traitement conformément à l'exemple spécifique indiqué plus haut.
Ce graphique montre que l'on obtient une amélioration très marquée de l'effort qui provoque un allongement de 0,1%, cette amélioration correspondant à un accroissement depuis environ 110 kg/mm2 dans le cas d'un fil non traité (courbe A) jusqu'à environ 150 kg/mm2 pour un fil ayant été traité (courbe B).
Par ailleurs, on obtient les autres améliorations suivantes des propriétés mécaniques du fil, traité conformément à l'invention, comparativement à celles d'un fil non traité mais qui, à part cela, est identique au premier. allongement du fil après rupture par traction augmenté de 4,6% jusque 7,25 % charge de rupture augmentée de 157,5 kg/mm2 jusque 165 kg/mm2 allongement du fil ayant subi la charge de rupture augmenté de 25 %
La résistance au choc, mesurée par un essai au choc sous tension, est augmentée de 33 % dans le cas d'un fil traité, comparativement à un fil similaire mais non traité.
Bien que la tension très importante, exercée sur le fil pendant qu'il est chauffé à une température comprise dans la gamme des températures de trempe définies plus haut, ait pour effet d'augmenter l'effort nécessaire à provoquer un certain allongement du fil et à augmenter son pouvoir d'allongement avant rupture, comme indiqué plus haut, tout en augmentant la résistance du fil aux déformations pendant qu'il est soumis à un effort de traction continu, le résultat le plus important, obtenu par l'effet du chauffage et de la tension combinés, est le redressage du fil dans le but spécifié plus haut.
Malgré que l'on ne puisse pas donner une explication bien définie de la raison pour laquelle on obtient le redressage du fil, on croit que dans le cas d'un fil., aussi bien que dans le cas de tiges, barres ou tubes, cet effet est d@ à l'allongement du fil ou analogue ayant lieu pendant le traitement qui se fait en même temps que la réduction de la section trans-
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versale.
Comme indiqué plus haut, l'invention convient essentiellement à un fil ou analogue étiré à froid, et il est préférable de réaliser le. procédé conforme à l'invention sous forme d'une continuation de l'étirage à froid la matrice ou les rouleaux réducteurs utilisés formant le point d'appui nécessaire pour une extrémité du fil en cours de traitement. Toutefois, le dispositif de la fig. 3 montre que l'invention peut être appliquée, d'une maniè- re similaire, à un fil qui a été étiré préalablement.
Dans ce cas, on enroule une longueur convenable de ce fil ou analogue, déjà étiré, sur une bobine d'alimentation 24 munie d'un frein ou d'autres moyens retardant sa rotation Le fil est débité, depuis cette bobine 24 et s'enroule sur le cabestan ou bloc 11, entraîné par un moteur, après avoir subi un chauffage, une tension et un refroidissement à l'aide d'organes agencés et disposés exactement de la même manière que ceux faisant partie de l'installation de la fig. 1, comme bien visible sur la fig. 3.
En appliquant l'invention au traitement d'un fil galvanisé, en acier au carbone, les balais 16, à cause de leur contact par glissement avec le fil chauffé, risquent d'abîmer le revêtement galvanisé, et pour éviter cet inconvénient on peut, dans le cas d'un fil galvanisé, adopter le dispositif montré sur la fig. 4 pour lequel les balais 16, en charbon, et le fil 21 sont complètement supprimés, le fil 15 étant relié directement au balai 19.
Dans ces conditions, le courant intense, par exemple de 300 ampères, traverse toute la longueur du fil qui se trouve entre la matrice d'étirage 10 et le cabestan ou bloc 11.
L'invention peut également être appliquée pour le traitement de fils, tiges ou barres comportant des empreintes ou dentelures, le fil ou analogue, après avoir été étiré, passant de la manière connue entre deux molettes 25 ayant la forme usuelle et portant chacune une série de saillies ou encoches périphériques. Ces fils, tiges ou barres dentelés sont avantageusement utilisés pour du béton précontraint.
Dans ce cas particulier, la matrice d'étirage 10 est remplacée par un ou plusieurs groupes de rouleaux réducteurs, montrés schématiquement en 26, ces rouleaux servant à réduire régulièrement la section transversale du fil, de la barre ou de la tige. Ces rouleaux réducteurs peuvent remplacer la matrice d'étirage 10 des dispositifs montrés sur les fig. 1 et 4.
Pour l'installation de la fig. 5, un fil 13, partant du,groupe moteur-générateur 14, aboutit aux molettes 25 mais, à part cela, cette installation est identique à celle de la fig. 4.
Pour les deux dispositifs montrés sur les fig. 4 et 5, pour lesquels un courant total passe dans toute la longueur du fil, y compris la partie de ce fil qui se trouve entre le tube refroidisseur 20 et le cabestan ou bloc 11, il est important que ce tube 20 se trouve aussi près que possible du cabestan 11 de manière à diminuer la longueur de la partie du fil refroidi, qui est comprise entre le tube 20 et le cabestan 11 et qui est traversée par le courant total, pour éviter ainsi un réchauffage indésirable de cette partie du fil.
Pour les dispositifs, montrés sur les fig. 4 et 5, on se rend compte qu'une très petite partie seulement de la longueur totale du fil ou analogue est chauffée, à un moment donné, jusqu'à la température maximum. Il n'y a donc pas une longueur substantielle du fil ou analogue qui est soumise à une température constante comme dans le cas du dispositif montré sur la fig. 1 et, comme on a constaté que ce dernier permet d'obtenir un fil nettement plus rectiligne, on préfère utiliser le dispositif de la fig. 1 ou une variante de celui-ci, comme celle montrée sur la fige 3.
Pour cette raison et dans le cas où l'on veut que le fil comporte des empreintes ou dentelures obtenues à l'aide de molettes, comme celles désignées par 25 sur la fige 5, ces molettes peuvent tre utilisées avec le dispositif montré sur la fig. 1 ou 3 en les plaçant entre la matrice d'étirage 10 ou la bobine d'alimentation et les ba-
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lais 16.
Pour l'un quelconque des dispositifs indiqués plus haut et dans le cas où la réduction de la surface de la section transversale, ob- tenue par la matrice d'étirage 10 ou les rouleaux réducteurs 26, est ex- trëment grande, il peut être nécessaire d'augmenter l'effort de réac- tion exercé par ces organes sur le fil ou analogue en ayant recours à di- vers moyens connus, par exemple en faisant passer le fil étiré ou analogue entre des rouleaux sur lesquels agit un frein ou entre des rouleaux qui provoquent une flexion en sens inverse ou encore en utilisant plusieurs matrices d'étirage ou plusieurs rouleaux réducteurs, établis en série les uns à la suite des autres.
La raison pour laquelle on a recours à l'un de ces dispositifs est simplement d'augmenter suffisamment les tensions inter- nes du fil ou analogue pour que celui-ci soit aussi rectiligne que possible.
Par ailleurs,on peut remplacer le groupe moteur-générateur 14 par un transformateur propre à fournir un courant alternatif à basse ten- sion qui a l'intensité voulue.
Des fils, traités conformément à l'invention, peuvent être uti- lisés., principalement, pour des constructions de béton précontraint mais ils conviennent également à d'autres applications pour lesquelles on désire utiliser un fil ayant une résistance élevée aux déformations sous tension et une limite d'élasticité importante, par exemple pour la fabrication de ressorts hélicoïdaux ou autres ou pour la fabrication de fils résistant fortement à la traction et utilisés pour la construction de ponts suspendus.
Il est à noter, en outre, que l'invention peut être appliquée au traitement de fils ou analogues qui ont une section transversale autre que circulaire.
REVENDICATIONS,
1.- Procédé pour dresser un fil ou analogue constitué en acier étiré à froid et du genre spécifié, caractérisé en ce qu'il consiste à chauffer des tronçons successifs du fil ou analogue jusqu'à la température de trempe, telle que spécifiée plus haut pour l'acier en question, à soumettre le fil ou analogue, chauffé à cette température, à un effort de traction agissant dans le sens de sa longueur et dont la valeur est suffisamment grande, compte tenu de la durée pendant laquelle le fil est maintenu à cette température et de la valeur de celle-ci, pour que l'on obtienne un allongement permanent du fil ou analogue et un redressage de la forme du fil ou analogue sans exercer, en même temps, sur celui-ci, un effort de traction suffisamment grand pour qu'il puisse se rompre par l'effet de la force de traction agissant sur celui-ci.