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Auteur(s)
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Daniel MEYER : Ingénieur civil des Mines - Directeur général de l’Association technique de la sidérurgie française - Fédération française de l’acier
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Le cycle de production d’un produit sidérurgique comprend un passage à l’état solide. Autrefois ce passage se situait à la coulée en lingots à l’aciérie, aujourd’hui il se situe pour la grande majorité des produits à la coulée continue. Les étapes ultérieures du cycle du produit comprennent des mises en forme successives dans les ateliers de laminage, à chaud en première étape, puis de laminage à froid dans une seconde étape.
Ces transformations géométriques sont accompagnées de transformations métallurgiques. L’objectif visé est la fabrication d’un produit dont les caractéristiques géométriques et métallurgiques sont définies et fonction de l’utilisation finale. La compréhension des transformations thermomécaniques du système laminoir‐produit est une nécessité pour atteindre cet objectif. Cet article traite donc de la théorie du laminage, de la technologie des outils et de leur utilisation.
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Caractéristiques métallurgiques
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2. Caractéristiques géométriques
Le stade du laminage regroupe une grande diversité de formes géométriques à atteindre, conjointement avec des variations importantes de dimensions au cours des différentes étapes imposées au produit.
Les blooms, les billettes et les barres destinés au forgeage, au matriçage, à l’estampage et à l’étirage et les fils destinés, pour une partie de leurs applications, au tréfilage constituent une gamme de produits laminés dont les dimensions finales et la forme évoluent peu dans le temps.
Les dimensions et formes des autres produits laminés sont par contre en évolution constante. Les dimensions extérieures des poutrelles augmentent (immeubles de grande hauteur), les épaisseurs de l’âme et des ailes soit se réduisent (charpente légère), soit deviennent plus importantes (poteaux de bâtiments) en fonction de leur utilisation.
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La masse métrique des rails a augmenté fortement en quelques décennies (cas des trains à grande vitesse).
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Les applications des produits plats en bobine conduisent à des épaisseurs de plus en plus faibles (domaine de l’emballage métallique, de la boîte de boisson pour les aciers au carbone par exemple, et applications particulières des aciers inoxydables).
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A contrario, les plaques et tôles destinées à la chaudronnerie lourde exigent des épaisseurs importantes (industrie navale, nucléaire, pétrole, armement), ou des plaquages de matériaux différents obtenus par colaminage (générateurs de vapeur).
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La lutte contre les nuisances sonores a donné le jour à des produits sandwich acier‐polymère‐acier (électroménager, automobile). L’amélioration de la tenue dans le temps a généré tous les produits plats revêtus (applications dans le bâtiment et l’automobile).
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Le conditionnement du produit en bobine (fil ou produit plat) a également évolué dans le temps vers des masses unitaires de bobines plus élevées.
La diversité des produits issus du laminage explique donc aujourd’hui la grande variété des installations de laminoirs dans les usines sidérurgiques.
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