Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Le tréfilage utilise l’aptitude à la déformation plastique du métal. Ce procédé de transformation à froid consiste à faire passer le métal à travers un orifice calibré, la filière, sous l’action d’une traction continue. Avec l’expérience, les conditions d’élaboration des aciers au carbone utilisés pour le tréfilage ont été optimisées. Les propriétés mécaniques retenues sur fil tréfilé sont, plus généralement, celles de traction et, dans des cas particuliers, de dureté, de pliage alterné et de torsion. Le recuit (recristallisation ou globulisation) reste, la plupart du temps, nécessaire pour ajuster les caractéristiques finales, le revêtement métallique fait, quant à lui, barrière à la corrosion.
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Steel wire drawing is based on the plastic deformation capacity of metal. This cold drawing method draws the metal through a calibrated orifice, the die, under the action of a continuous traction. With experience, the conditions for the production of steels used for drawing have been optimized. The mechanical properties selected for drawn wires are generally those of traction and, in specific cases, of hardness, alternated bending and torsion. Annealing (recrystallization or spheroidization) remains most of the time necessary for the adjustment of the final properties; the metal coating is used as a barrier against corrosion.
Auteur(s)
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André LEFORT : Responsable du groupe tréfilage au Centre de recherche des produits longs d’ArcelorMittal (AM) - Et la participation de Bertrand LAPOSTOLLE et Christian BOBADILLA pour une mise à jour de l’article du groupe d’ingénieurs des Tréfileries de Conflandey de même titre paru en 1996
INTRODUCTION
Connu depuis la plus haute antiquité, le tréfilage permet d’obtenir des fils métalliques de section et de forme bien déterminée.
Le principe du tréfilage est défini dans l’étymologie du mot, qui fait appel à deux notions : celle de « traction » et celle de « fil ». Il s’agit d’un procédé de transformation à froid consistant à faire passer le métal à travers un orifice calibré, appelé « filière » (qui peut être assimilée à un cône) sous l’action d’une traction continue.
Cette technique utilise l’aptitude à la déformation plastique du métal.
Les aciers utilisés pour le tréfilage sont obtenus par laminage à chaud à partir de nuances d’acier au carbone (micro-allié ou non) compris entre 0,03 et 0,92 % de carbone. Les conditions d’élaboration et les éléments d’alliage, les conditions de laminage à chaud et, surtout, de refroidissement sont optimisées de manière à préparer des microstructures parfaitement adaptées pour :
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faciliter la mise en forme du matériau et, plus particulièrement, limiter les ruptures lors de la transformation à froid ;
-
assurer l’objectif recherché (souvent en termes de caractéristiques mécaniques) quant aux propriétés d’emploi du produit.
Les évolutions technologiques ont permis d’améliorer la qualité des produits et de maintenir la place des fils d’acier dans de très nombreuses applications. En effet, l’utilisation des fils tréfilés a gagné progressivement les divers secteurs de l’activité humaine et a constamment contribué à leur développement. L’exemple du fil pour précontrainte illustre ce propos et montre que le mariage béton/acier permet de réaliser des prouesses technologiques dans le domaine de la construction.
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Revêtements5. Traitements thermiques associés au tréfilage
En l’absence de traitement thermique, de nombreux produits ne pourraient être réalisés.
S’il n’y avait pas de recuit, on prendrait certainement moins de plaisir à ouvrir une bouteille de champagne (figure 23).
Si le patentage n’existait pas, comment imaginer pouvoir réaliser les fils à très haute résistance ? Et, en plus, comment concevoir des fils extra fins pour armature de pneumatiques à plus de 3 000 MPa (figure 24) ?
5.1 Recuits de recristallisation ou de globulisation
Deux types de recuit sont pratiqués couramment. Les cycles réalisés, qui peuvent atteindre quelques dizaines d’heures, sont représentés à la figure 25. Existent :
-
le recuit de recristallisation réalisé, soit en intermédiaire pour permettre un tréfilage poussé (< 1 mm) ou pour ajuster les caractéristiques du produit final (ce qui est le cas de fils pour certaines agrafes) soit sur produit fini quand les caractéristiques requises sont très basses, comme pour l’exemple du fil muselet avec Rm < 350 MPa ;
-
le recuit de globulisation, généralement réalisé après quelques passes de tréfilage sur fil d’acier doux, ou mi-dur, quand l’on recherche un adoucissement maximum pour des applications ultérieures sévères, comme la frappe à froid.
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Recuit de recristallisation
Il est souvent réalisé dans un four cloche (recuit statique), mais il peut également être produit en continu en passant, soit dans un four, soit dans un bain de plomb porté à 700 °C.
Dans le cas d’un recuit en continu, l’adoucissement ne sera pas aussi important qu’en recuit statique. D’autre part, ce recuit, qui sera obligatoirement suivi d’un refroidissement rapide, conduira à la mise en sur-saturation du carbone dans la ferrite et à un durcissement ultérieur du fil par vieillissement (diffusion des atomes vers les dislocations).
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Recuit de globulisation
Il fait appel au mécanisme de diffusion pour la coalescence des lamelles de cémentite et est toujours réalisé dans un four statique. Un léger écrouissage préalable (τ ≈ 30 %) permettra de fractionner les lamelles...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SIEBEL (E.) - * - . – Stahl u. Eisen, 66/67 (1947).
-
(2) - BONZEL (M.) - Le tréfilage de l’acier - Dunod, p. 132-63 (1958).
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(4) - LE FLOCH (A.), FELDER (E.), LAPOSTOLLE (B.) - Conditions de travail des filières de tréfilage - ARMINES STA (1975).
-
(5) - DELILLE (J.), FLENDER (H.C.), FUNKE (P.), KNOCHE (H.J.), KRAUTMACHER (H.), LEPAND (H.), MARTIN (M.), MONTENS (A.), NUSSER (L.) - * - . – Verlagstahleisen MBH. Herstellung von Stahldraht (Fabrication du fil d’acier).
-
(6) - HOFFMAN, SACHS - Introduction to the theory of plasticity for engineers - MacGraw-Hill (1953).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Fils et produits tréfilés en acier – Généralités – Partie 1 : Méthodes d’essai. - EN 10218-1 - 1994
-
Fils et produits tréfilés en acier – Généralités – Partie 2 : Dimensions et tolérances des fils. - EN 10218-2 - 1996
-
Système ISO de tolérances et d’ajustements. Partie 1 : base des tolérances, écarts et ajustement. - EN 20286-1 - 1993
-
Fils tréfilés ronds pour câbles d’usages courants en acier non allié et pour câbles en acier de gros diamètre – Spécifications. - ISO 2232 - 1990
-
Fils tréfilés pour câbles d’usages courants en acier non allié – Conditions de réception. - ISO 2701 - 1977
-
Matériaux métalliques – Essai de traction à température ambiante. - ISO 6892 - 1984
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