Article de référence | Réf : M3100 v1

Étirage
Calibrage à froid des barres d’acier

Auteur(s) : Jean-Pierre POTTELETTE

Date de publication : 10 déc. 1998

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NOTE DE L'ÉDITEUR

La norme NF EN 10277-1 à -5 de mai 2008 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN 10277 (A37-401) : Produits en acier transformés à froid - Conditions techniques de livraison. (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1904 (avril 2019).

26/06/2019

Auteur(s)

  • Jean-Pierre POTTELETTE : Ingénieur de l’École centrale de Lille (IDN) - Licencié ès sciences - Ancien directeur de la Qualité de la Société métallurgique de Revigny (SMR)

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INTRODUCTION

Les produits laminés n’offrant pas toujours une précision dimensionnelle suffisante ou l’aspect approprié à leur usage, le calibrage à froid a pour vocation de fournir des barres offrant en commun les propriétés suivantes :

  • un aspect blanc dépourvu de calamine, d’où leurs désignations « bright steel products » en anglais et « blankstahl » en allemand ;

  • des tolérances dimensionnelles réduites ;

  • une rectitude apte à l’emploi sur des machines automatiques ou au montage dans des ensembles mécaniques précis.

Procédés de transformation

Deux principes dominent :

  • l’étirage, qui procède par déformation à froid et permet d’obtenir des profils de toute forme ;

  • l’écroûtage, qui ne s’applique qu’aux ronds et qui consiste en un enlèvement de métal par usinage (tournage).

Les tolérances des ronds étirés ou écroûtés peuvent à leur tour être resserrées par rectification. Ce procédé consiste en une abrasion de la périphérie au moyen de meules.

La rectification peut aussi être effectuée directement sur des ronds laminés de petite section en lieu et place de l’écroûtage. Le terme usité alors est meulage.

Destination des barres calibrées

Les quelque 500 000 tonnes consommées annuellement sur le marché français, dont une moitié est produite sur le territoire, trouvent des applications innombrables dans de nombreux secteurs de l’industrie de la mécanique et, en particulier, dans le décolletage.

Un tiers de la production des calibrés à froid concerne les aciers de décolletage dont la principale caractéristique, au plan de la composition chimique, est une teneur élevée en soufre et souvent aussi en plomb, deux éléments favorisant l’usinabilité.

Parmi les autres secteurs d’activité, citons pour exemples d’application :

  • dans l’industrie automobile (principale utilisatrice en voie directe ou par le biais de ses sous-traitants) :

  • des éléments d’ensembles directionnels : axe de volant, crémaillère, biellettes,

  • des éléments d’organes de suspension : barres de torsion, barres anti-dévers, ressorts, tiges d’amortisseur,

  • des équipements de sièges, des fixations de ceinture de sécurité ;

    • dans l’électroménager : axes de rotor ;

    • dans le machinisme agricole et de travaux publics : tiges de vérins, arbres de transmission ;

    • dans le domaine de l’outillage : tournevis, forets ;

    • en serrurerie : paumelles, pênes ;

    • en mécanique générale : guides, supports, glissières, axes...

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-m3100


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1. Étirage

1.1 Principe

L’étirage est une déformation à froid par passage d’une ébauche laminée, appelée parfois mise, au travers d’une filière de section plus petite et de forme appropriée au profil et à la dimension à obtenir. Cette transformation met à profit la plasticité de l’acier et s’accompagne d’un phénomène d’écrouissage (cf. § 1.3.1).

Cette technique s’apparente d’assez près au tréfilage [1], mais s’en différencie sur plusieurs points :

  • l’étirage couvre une gamme dimensionnelle plus étendue et concerne des sections plus importantes ; il en découle que les vitesses de passage sont moins élevées ;

  • l’ébauche est sous forme de fil machine ou de barres, mais le produit fini est presque toujours en barres (sauf quelques spécificités et des petites sections qui peuvent être présentées en rouleaux) ;

  • on n’utilise en général qu’une seule filière par passe d’étirage, et tout au plus deux très rarement.

L’étirage permet d’obtenir des ronds, des hexagones, des carrés et des produits plats, mais aussi des profils de forme plus compliquée qu’il serait trop difficile ou trop onéreux de produire par laminage.

Il est d’usage de quantifier la déformation à l’aide des paramètres définis ci-dessous :

  • le taux de réduction de section :

    avec :

    S0
     : 
    section initiale
    S
     : 
    section finale ;
  • le taux d’allongement ; la déformation se faisant à volume constant, la diminution de section entraîne une augmentation de longueur exprimée en pourcentage par le coefficient :

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - Tréfilerie de CONFLANDEY -   Tréfilage de l’acier  -  . Tréfilage de l’acier, Mise en forme des métaux et fonderie (1996).

  • (2) - CUÉNIN (P.) -   Parachèvement. Finition  -  . Parachèvement. Finition, Mise en forme des métaux et fonderie (1997).

  • (3) - LEROY (F.) -   Usinage et usinabilité  -  . [M 725] (1984), épuisé.

  • (4) - WANIN (M.) -   Évaluation non destructive de la qualité des matériaux (partie 2)  -  . [M 4 131], Étude et propriétés des métaux (2002).

  • (5) - TROMBERT (C.) -   Usinabilité des aciers inoxydables  -  . Usinabilité des aciers inoxydables, Mise en forme des métaux et fonderie (1998).

  • (6) - BAQUÉ (P.), FELDER (E.), HYAFIL (J.), DESCATHA (Y.) -   Mise en forme des métaux....

NORMES

  • Produits en acier transformés à froid - Conditions techniques de livraison - Partie 1 : généralités. - NF EN 10277-1 - Octobre 1999

  • Produits en acier transformés à froid - Conditions techniques de livraison - Partie 2 : aciers d’usage général. - NF EN 10277-2 - Octobre 1999

  • Produits en acier transformés à froid - Conditions techniques de livraison - Partie 3 : aciers de décolletage. - NF EN 10277-3 - Octobre 1999

  • Produits en acier transformés à froid - Conditions techniques de livraison - Partie 4 : aciers pour cémentation. - NF EN 10277-4 - Octobre 1999

  • Produits en acier transformés à froid - Conditions techniques de livraison - Partie 5 : aciers pour trempe et revenu. - NF EN 10277-5 - Octobre 1999

  • Dimensions et tolérances des produits en acier transformé à froid. - NF EN 10278 - Décembre 1999

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