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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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Aciers pour recuit continu
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2. Lignes de recuit continu
2.1 Lignes de recuit continu pour fer-blanc
Les lignes de recuit continu se sont développées en premier pour le recuit des bandes d’épaisseur 0,25 à 0,40 mm pour le fer-blanc. En effet, c’est pour ces bandes que le recuit en bobine est le plus difficile en raison du risque de collage et, en conséquence, de cassures ou déchirures au cours du déroulage de la bande après recuit. La largeur des bandes pour fer-blanc est comprise entre 0,75 et 1,25 m et, en conséquence, les lignes de recuit continu pour les bandes destinées à la fabrication de fer-blanc ou de fer chromé sont limitées en largeur à 1,25 m au plus. Pour la fabrication des corps de boîte, la raideur des aciers recuits en continu facilite la réalisation des qualités raides. La recristallisation à basse température des bandes minces pour un taux de réduction en général > 80 % est aussi favorable. Enfin, le survieillissement n’est pas indispensable pour la réalisation des qualités T3 et au‐delà. En conséquence, les lignes de recuit continu pour fer-blanc sont composées des sections suivantes : entrée, four de recuit, sortie.
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Le rôle de cette section est d’assurer un fonctionnement continu du recuit et de préparer la bande avant recuit. Elle comprend :
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deux dérouleuses de bande, une en attente, une en service ;
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une cisaille et une soudeuse (par recouvrement) pour assurer la continuité de la bande ;
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un dégraissage électrolytique en bain alcalin et un accumulateur vertical de bande pour assurer l’alimentation du four pendant l’arrêt de la bande à l’entrée pour la préparation des extrémités, par chutage des surépaisseurs, et le soudage.
Les lignes modernes fonctionnent de 500 à 1 000 m/min et, en conséquence, la longueur de bande dans l’accumulateur d’entrée est d’environ 500 m pour un temps arrêt > 30 s.
La vitesse maximale de la bande dans la section entrée, utilisée pour remplir l’accumulateur de bande après un arrêt de la section d’entrée, est largement supérieure à la vitesse de marche de la ligne.
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Lignes de 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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