BE847379A - Procede pour la fabrication de fil en acier a haute limite elastique. - Google Patents

Procede pour la fabrication de fil en acier a haute limite elastique.

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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/525Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length for wire, for rods

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Description


  Procédé pour la fabrication de fil en acier à

  
haute limite élastique.

  
La présente invention est relative à un procédé pour fabriquer du fil en acier à haute limite élastique, à partir de fil machine en acier à faible teneur en carbone.

  
Les principales qualités que les utilisateurs réclament des fils en acier sont généralement une limite élastique aussi élevée que possible pour la nuance d'acier utilisée ainsi que, suivant le cas et l'usage auquel le produit est destiné, une résistance à la fatigue et une ductilité satisfaisantes.

  
Au cours de ces dernières années, de nombreux procédés ont été proposés pour améliorer la qualité du fil machine; les principaux buts visés étaient l'augmentation de la résistance, l'accroissement de la tréfilabilité et une meilleure homogénéité de la microstructure de l'acier.

  
Pratiquement, on pouvait considérer que ces problèmes étaient résolus depuis longtemps en appliquant au fil machine le traitement dit de "patentage".

  
Cette opération de patentage, généralement effectuée en tréfilerie, est cependant coûteuse surtout lorsqu'elle porte sur de faibles tonnages de fils, ce qui explique l'intérêt de la réalisation de cette opération à la sortie du laminoir luimême, spécialement lorsqu'il s'agit de fil machine ayant un diamètre égal au minimum réalisable au laminoir, soit entre 5 mm et 5,5 mm; pour certaines fabrications, ces fils doivent en effet subir en réalité deux patentages, l'un au diamètre de livraison
(ou "prépatentage"), l'autre avant la mise à dimensions finales.

  
Pour supprimer cet inconvénient du coût de l'opération de patentage, on a déjà proposé divers procédés de refroidissement contrôlé, par exemple la projection d'un réfrigérant liquide ou le soufflage d'un agent gazeux sur le fil généralement disposé en spires non serrées. Les plus intéressants des procédés de ce genre actuellement connus, et d'ailleurs généralement réservés au fil machine en acier dur, c'est-à-dire en acier dont la

  
 <EMI ID=1.1> 

  
toutefois de supprimer que le prépatentage signalé ci-dessus; ces procédés diminuent l'épaisseur de la couche de calamine formée sur le fil sans cependant éliminer le décapage en tréfilerie; enfin, s'ils assurent une homogénéité en long du fil acceptable, celle-ci est encore inférieure à celle que permet d'obtenir le patentage, notamment au plomb.

  
A côté de ces procédés, dont plusieurs fonctionnent au stade industriel, il a été proposé d'utiliser la technique du lit fluidisé, qui a permis d'obtenir des résultats satisfaisants en ce qui concerne la structure du produit. A son passif, cette technique du fil fluidisé comporté cependant divers inconvénients parmi lesquels on peut citer le coût élevé des frais d'installations et des frais d'entretien en raison dé la circulation de matières relativement abrasives, ainsi que la complexité de la technologie. Par ailleurs, l'homogénéité de température dans le lit fluidisé constitue un problème difficile à résoudre; or, cette homogénéisation est capitale, car elle conditionne l'homogénéité recherchée des propriétés du fil.

  
Parallèlement aux efforts déployés pour éliminer la coûteuse opération de patentage, de nombreuses recherches étaient réalisées pour augmenter les propriétés mécaniques des produits laminés longs (barres et fil) également par un traitement dès la sortie du laminoir à chaud.

  
On savait en effet que, pour améliorer les propriétés et notamment la ductilité d'un acier, il faut diminuer sa teneur en carbone et en manganèse, ce qui, concurremment, provoque une diminution de sa résistance à la traction. Pour remédier à cet inconvénient, on peut soumettre l'acier à un traitement de refroidissement approprié, appliqué de préférence directement à sa sortie du train de laminoir, ce qui permet, dans une certaine mesure, de relever la charge de rupture du produit.

  
 <EMI ID=2.1> 

  
ment du fil) s'effectue par convection ou rayonnement, la loi du refroidissement du produit laminé ne dépend quasi que du diamètre du produit, ce qui a pour conséquence que, pour un produit d'un diamètre déterminé, il faut, pour modifier sa limite élastique ou sa charge de rupture, faire appel à d'autres procédés pour compléter l'action du refroidissement pur et simple.

  
Dans cette optique, le demandeur a revendiqué ailleurs (brevet belge n[deg.] 790.867 du 31.10.1972) un procédé permettant d'améliorer de façon intéressante les propriétés mécaniques de l'acier, sans que les teneurs en carbone et en manganèse augmentent de façon inacceptable.

  
Dans ce procédé, dès la sortie de la cage finisseuse d'un laminoir, on soumet le produit laminé à une trempe superficie Il

  
 <EMI ID=3.1>  encore suffisante pour que l'on puisse, grace à elle et par la suite d'une part, réaliser un revenu de la couche superficielle et d'autre part, assurer la transformation de l'austénite en ferrite et carbures dans la partie centrale du produit laminé.

  
Selon les conditions de mise en oeuvre de ce procédé, la couche superficielle due à la trempe est constituée de martensite et/ou de bainite.

  
Du point de vue pratique, on obtient le refroidissement désiré du laminé en choisissant les dispositifs de refroidissement et en ajustant, de façon adéquate, la longueur et la disposition de ces dispositifs, par exemple des rampes de refroidissement, dans lesquels défile le produit venant du laminoir.

  
Appliqué tel quel au fil machine, ce procédé de traitement par trempe et auto-revenu permet donc d'améliorer

  
la qualité du produit et notamment sa charge de rupture.

  
Dans le cadre de ce procédé, la présente invention constitue une mise en oeuvre originale d'un procédé complet, conduisant à l'obtention directe d'un fil sans aucune opération de patentage à un stade quelconque, à partir d'un acier de car.,position déterminée et d'ailleurs inhabituelle pour ce genre de produit.

  
Le procédé pour la fabrication de fil, objet de

  
la présente invention, est essentiellement caractérisé en ce que, dès sa sortie du laminoir, on soumet le fil machine en acier contenant de 0,08 % à 0,15 % de carbone et de 0,3 % à

  
1 % de manganèse, à une phase de refroidissement brusque, consistant à réaliser une trempe superficielle martensitique et/ou bainitique, en ce que l'on règle les conditions du dit refroidissement brusque pour que, à la sortie de la zone de trempe,

  
le coeur du fil machine se trouve encore à une température

  
telle qu'il soit possible d'une part, de réaliser un revenu

  
de la couche martensitique et/ou bainitique et d'autre part, d'assurer la transformation de l'austénite en ferrite et carbures dans la partie centrale du fil machine, en ce que l'on soumet alors le fil machine à une opération de tréfilage en vu* d'amener sa section aux dimensions compatibles avec l'utilisation envisagée. 

  
Suivant l'invention, il est avantageux de compléter .le traitement par une opération de revêtement anti-corrosion telle qu'une galvanisation.

  
Le procédé suivant l'invention permet d'obtenir des fils tréfilés à haute limite élastique, en évitant le patentage traditionnel. A titre d'exemple, un fil machine de 5,5 mm de dia-

  
 <EMI ID=4.1> 

  
par le procédé de l'invention et amené ainsi par tréfilage à un diamètre de 1,55 mm, présentait une limite élastique de 110 à

  
130 kg/mm<2> sans recours à aucune opération de patentage.

  
On remarquera que le produit ainsi réalisé a une teneur en carbone sensiblement inférieure aux teneurs de 0,18 à 0,20 % habituellement utilisées pour obtenir de telles propriétés.

  
Suivant une mise en oeuvre avantageuse de l'invention, on réalise la trempe superficielle du fil machine, en utilisant une installation à haut coefficient de transfert calorifique; on peut notamment ainsi employer une série de dispositifs ou "canons" de trempe placés à très faible distance l'un à la suite de l'autre et dans lesquels défile le fil machine. Le fluide de refroidissement utilisé est avantageusement de l'eau ou un brouillard insufflé à grande vitesse.

  
L'acier utilisé pour réaliser le fil suivant le procédé de l'invention peut être effervescent, semi-calmé ou

  
même calmé; dans ce dernier cas, l'acier a une teneur en manganèse de préférence comprise entre 0,6 % et 1 %, et il peut contenir jusqu'à 0,40 % d'élément de calmage, par exemple de silicium.

  
Le fil produit suivant le procédé de linventioln convient particulièrement bien pour servir de support aux "ronces". 

REVENDICATIONS

  
1. Procédé pour la fabrication de fil, caractérisé

  
en ce que, dès sa sortie du laminoir, on soumet le fil machine en acier contenant de 0,08 % à 0,15 % de carbone et de 0,3 % à 1 %

  
de manganèse, à une phase de refroidissement brusque, consistant

  
à réaliser une trempe superficielle martensitique et/ou bainitique, en ce que l'on règle les conditions du dit refroidissement brusque pour que, à la sortie de la zone de trempe, le coeur du fil machine se trouve encore à une température telle qu'il soit possible d'une part, de réaliser un revenu de la couche martensitique et/ou bainitique et d'autre part, d'assurer la transformation de l'austénite en ferrite et carbures dans la partie centrale du fil machine, en ce que l'on soumet alors le fil machine à une opération de tréfilage, en vue d'amener sa section aux dimensions compatibles avec l'utilisation envisagée.

Claims (1)

  1. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé <EMI ID=5.1>
    tement anti-corrosion telle qu'une galvanisation.
BE6045716A 1976-10-15 1976-10-15 Procede pour la fabrication de fil en acier a haute limite elastique. BE847379A (fr)

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BE6045716A BE847379A (fr) 1976-10-15 1976-10-15 Procede pour la fabrication de fil en acier a haute limite elastique.

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2395084A1 (fr) * 1977-06-20 1979-01-19 British Steel Corp Procede de fabrication de fil machine ou barres en acier

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2395084A1 (fr) * 1977-06-20 1979-01-19 British Steel Corp Procede de fabrication de fil machine ou barres en acier

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