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Auteur(s)
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Charles BRUN : Ingénieur de l’École des mines de Saint-Étienne - Ancien directeur scientifique Sollac
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Lire l’articleINTRODUCTION
La technique de recuit en continu est apparue en 1936 (ARMCO aux États-Unis ) pour la production de tôles laminées à froid galvanisées en continu par le procédé Sendzimir. Cette technique, qui permettait d’effectuer en même temps la préparation de la surface de la tôle et le recuit métallurgique, s’est développée rapidement à partir de 1950.
Le recuit continu a été également utilisé vers la même époque pour la bande mince laminée à froid étamée pour emballage dite « fer-blanc », puis pour les tôles pour applications électriques et pour les tôles en acier inoxydable austénitique à partir de 1960.
Pour ces produits, le recuit continu, en plus des avantages de fiabilité propres à tout procédé continu par suite de la suppression des régimes transitoires, était bien adapté à la réalisation des qualités spécifiées.
La première ligne de recuit continu pour tôle laminée à froid non revêtue a été mise en service en 1972 (Kimitsu Japon ) mais le procédé ne s’est développé qu’à partir de 1982. Ce développement tardif est dû à la fois à des problèmes techniques et métallurgiques :
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mise au point de lignes de recuit continu pour bandes minces en grande largeur ;
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réalisation des qualités équivalentes à celles spécifiées et réalisées en recuit en bobine en ce qui concerne l’aptitude à la mise en forme par emboutissage, et la sensibilité au vieillissement après mise en forme.
Le recuit en bobine de la tôle mince est un procédé lent :
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le cycle thermique dure environ 3 jours ;
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les temps de stockage entre les opérations séparées de parachèvement durent environ 4 jours.
Le recuit continu développé depuis 40 ans pour le recuit des fines épaisseurs destinées aux lignes d’étamage et pour le recuit avant galvanisation au trempé, (procédé Sendzimir), présente un cycle thermique court, 1 à 3 min.
L’extension de cette technique au recuit de la tôle mince présentait plusieurs avantages suivants.
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Possibilité d’effectuer en continu en 10 min environ les opérations de recuit, d’écrouissage final dit « skin pass », de parachèvement et le contrôle d’aspect avant expédition.
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Le déroulage de la bande sur une ligne de recuit continu permet d’effectuer un nettoyage de la surface de la bande avant recuit et, en conséquence, d’abaisser le carbone en surface après recuit en dessous de 3 mg par m2. Ce bas niveau de carbone en surface étant très favorable pour la qualité des traitements de surface ultérieurs.
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L’élimination des opérations séparées supprime des risques de détérioration par chocs ou rayures au cours des manutentions entre recuit et parachèvement.
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Le chauffage uniforme de toute la bande au cours du recuit continu est favorable pour l’homogénéité des caractéristiques mécaniques.
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La tension de la bande à température supérieure à 600 oC améliore la planéité.
Ces avantages sont cependant compensés par un coût d’investissement élevé et par les problèmes métallurgiques et techniques évoqués précédemment.
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Annexe A – Transmission d’énergie thermique dans un four de recuit continu
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4. Avenir du recuit continu
4.1 Qualité de surface et planéité des aciers recuits en continu
Le recuit en continu, par suite de l’élimination des opérations séparées, supprime un grand nombre de manutentions. Ces manutentions, difficilement évitables en recuit en bobine, sont à l’origine de défauts (rayures, chocs).
Au cours du recuit en bobine, le maintien prolongé à haute température des spires au contact peut favoriser la formation de microsoudures. Au déroulage après recuit, ces microsoudures donnent des arrachements. Ce risque est accru pour les qualités ES et SES, recuites en bobine à plus haute température.
Les défauts de surface spécifiques du recuit continu sont :
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les marques dues aux glissements de la bande au contact des cylindres ;
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les incrustations entre bande et cylindres.
La fréquence d’apparition de ces défauts a été très réduite sur les lignes de recuit continu modernes par la régulation de vitesse et de tension de la bande. L’utilisation de rouleaux de four avec une rugosité de surface et une dureté optimisée a contribué à réduire la fréquence des défauts de surface. Les risques de défauts propres à l’opération d’écrouissage au Skin Pass sont réduits sur une ligne de recuit continu.
L’expérience de l’exploitation des lignes de recuit continu a confirmé que le pourcentage de bon produits, sans défaut d’aspect, est plus grand en recuit continu qu’en recuit en bobine.
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Les lignes de recuit continu comprennent des équipements pour l’élimination des résidus d’huile de laminage avant recuit (dégraissage électrolytique en bain alcalin) et/ou au début du cycle de recuit (four à feu direct non oxydant). Ces équipements permettent d’obtenir une élimination quasi parfaite de l’huile et des pollutions de laminage à froid (figure ...
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Avenir du recuit continu
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GARCIA (J.), LEBON (A.) - Transformations et précipitations après laminage de tôles fines sur train continu à chaud. - Rapport final CECA no 7 210 KD/310.
-
(2) - HAMEL (G.) - Le procédé de Recuit Continu des tôles minces. - Cours CESSID 85 – 174.
-
(3) - MOULD (P.R.) - An overview of continuous annealing technology for steel sheet products. - Metallurgy of continuous annealed sheets, Conférences Proceedings AIME Dallas (1982).
-
(4) - TAKASHASHI (N.) et coll - Metallurgical basis to design a continuous annealing process for producing deep drawing steel sheet. - Metallurgy of continuous annealed sheets, Conférences Proceedings AIME Dallas (1982).
-
(5) - BRUN (C.) - Métallurgie du recuit continu. - CESSID, Session Laminage (1985).
-
(6) - ONO (S.), NOZOE (O.), SHIMOMURA (T.), MATSUDO (K.) - Effect...
ANNEXES
GUETAZ (V.) - Caractérisation de l'état d'engagement de l'azote au cours du process de transformation d'aciers calmés à l'aluminium [Texte imprimé] : conséquences sur les propriétés d'emboutissabilité après recuit continu. - Institut national des sciences appliquées (Lyon) (2002)
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Liste non exaustive
Kawasaki
Nippon Kokan
NSC
Selas : http://www.selas.com
Stein Heurtey : http://www.stein-heurtey.com
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