Lubrifiants non newtoniens
Lubrification en mise en forme - Régime de lubrification par films épais

3.1 Lubrifiants « solides » : cas du forgeage à froid et du tréfilage

Les conditions de travail du lubrifiant sont particulièrement sévères en mise en forme à froid dans deux grands procédés :

• les opérations de forgeage à froid qui imposent au métal de grandes déformation, car le métal, dans la succession de passes, subit de grandes extensions de surface qui risquent d'amincir dangereusement le film lubrifiant, l'avarie du film étant favorisée par deux autres facteurs : les fortes pressions de contact, du fait de la géométrie de l'opération (filage ou extrusion, en particulier) et de l'écrouissage important du métal, et des forts échauffements ;

• les opérations de tréfilage multipasse de fils de gros diamètres pour des raisons équivalentes ; l'essentiel de l'approvisionnement du fil en lubrifiant s'effectue sur la première passe, l'addition de lubrifiant sur les autres passes étant faible : on y retrouve donc la combinaison de grandes extensions de surface, grandes pressions de contact et forts échauffements (induits ici par les fortes vitesses de glissement finales, de l'ordre de 20 m/s).

Pour assurer une bonne lubrification, on utilise dans ces opérations un revêtement de surface du métal généralement constitué de plusieurs couches (figure  et tableau ) :

• la couche inférieure, la « plus dure », sert de protection contre le contact direct métal-métal et d'accrochage et/ou réservoir pour les couches supérieures ; utilisée seule, sa forte consistance induit généralement un frottement élevé, mais limite fortement l'usure de l'outil et peut empêcher la formation de rayures marquées sur le métal en réduisant le transfert massif de métal à l'outil (cf. figure c ) ;

• les couches supérieures réduisent le frottement, donc jouent un rôle lubrifiant : pour une sévérité de conditions de contact croissante, on utilise les huiles minérales, plus ou moins additivées (cf. § 2 de ...