Procédé pour le traitement du fil machine en acier doux-
La présente invention est relative à un procédé pour la fabrication, et plus particulièrement pour le traitement du fil machine, applicable spécialement au fil machine en acier doux, c'est-à-dire fabriqué à partir d'un acier dont la teneur en carbone est inférieure à 0,4 %.
On sait que la qualité du fil machine résulte de l'ensemble de diverses conditions que présente le fil, parmi lesquelles on citera à titre d'exemple, les dimensions
<EMI ID=1.1> acier utilisé et notamment l'absence d'inclusions éventuelles, les propriétés mécaniques du fil, notamment sa tréfilabilité, dues à la microstructure de l'acier, l'homogénéité
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aspect de surface du fil et notamment l'état d'oxydation du produit.
Parmi ces conditions qui régissent la qualité finale d'un fil machine, la nature de la calamine, la microstructure du fil et l'homogénéité de cette microstructure dépendent, pour une composition donnée, presque exclusivement du traitement subi par le fil dans les dernières cages du laminoir et de l'allure de refroidissement du fil à la sortie du laminoir. La réalisation de ce refroidissement est précisément le problème pour lequel de nombreuses solutions ont été préconisées.
On sait que le fil machine, destiné au tréfilage, subit généralement un traitement de patentage, destiné à conférer au fil machine une structure propre au tréfilage, traitement de patentage souvent réalisé en tréfilerie. Ce traitement est coûteux,surtout lorsqu'il porte sur de faibles tonnages de fils, et lorsqu'il s'agit de fils qui, pour certaines fabrications, doivent subir en réalité deux patentages, l'un au diamètre de livraison, l'autre avant la mise à dimensions finales.
Pour supprimer ces opérations de patentage qui en plus de leur coût, présentent encore un certain nom-
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tions qu'elles exigent, les installations qu'elles nécessitent, etc..., de nombreux procédés de fabrication de fils d'acier ont été proposés. Dans certains cas, le premier pat�ntage, appliqué au fil obtenu par laminage à chaud (prépatentage) peut être supprimé, moyennant toutefois un refroidissement adéquat à la sortie du laminoir.
Les procédés préconisés pour réaliser le dit refroidissement adéquat sont de différents types dont certains utilisent des techniques particulières (lit fluidisé...). La plupart cependant comportent une phase de refroidissement brusque suivie d'une phase de diminution de température d'allure plus réduite, parfois proche d'un traitement isotherme.
Dans les plus connus des procédés proposés, dont plusieurs fonctionnent au stade industriel, on ne constitue plus des bobines dites "serrées", mais on dispose le
fil sous forme expansée, soit à plat, soit verticalement. Les spires successives se déplacent par exemple sur un convoyeur
où a lieu la projection d'un réfrigérant liquide ou le soufflage d'un agent gazeux. Les plus intéressants des procédés
de ce genre actuellement connus et d'ailleurs généralement réserves au fil machine en acier dur, c'est-à-dire en acier dont la teneur en carbone est comprise entre 0,4 % et 0,85
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dessus; ces procédés diminuent l'épaisseur de la couche de calamine formée sur le fil; enfin, ils assurent une homogénéité en long du fil acceptable, bien qu'elle soit encore inférieure à celle que permet d'obtenir le patentage, notamment au plomb.
D'une façon générale, les procédés de refroidissement contrôlé sont conduits suivant une allure déduite des diagrammes C C T (Continuous Cooling - Transformation) ou T T T (Temperature - Time - Transformation) relatifs à l'acier, sur lesquels on a tracé, en fonction du temps et de la température, les courbes bien connues de début et de fin de la transformation allotropique de l'austénite en ferrite-perlite. Cette allure est habituellement choisie de façon telle que la transformation allotropique commence à une température légèrement supérieure au nez de la courbe de début de transformation et s'achève à une température sensiblement égale à celle correspondant au nez de la courbe de fin de transformation.
Ce faisant, on évite au maximum la formation de ferrite proeutectoïde ainsi que celle de bainite et de martensite.
Dans un mode de traitement particulier du fil machine déjà revendiqué ailleurs par la demanderesse, le fil machine soumis dès sa sortie du laminoir à un refroidissement brusque est enroulé en spires non serrées et introduit dans un bain aqueux porté à une température proche de la température d'éhullition; de préférence le bain contient en suspension et/ou en solution, des matières telles que des sels
(chlorure de calcium ou silicate de soude ou tétraborate de sodium par exemple), des substances tensio-actives ou des matières qui renforcent le pouvoir décapant du bain ou permettent un décapage électrolytique.
Ce procédé de traitement en bain aqueux chaud peut être mis en oeuvre aussi bien en conservant les spires sous forme non serrées, par exemple étalées sur un transporteur, durant toute la durée de leur passage dans le bain, qu' en formant des bobines compactes, en resserrant les spires au fond de la cuve de traitement.
Le traitement du fil machine par refroidissement brusque et immersion dans de tels bains permet d'obtenir d'excellents résultats grace au caractère homogène de l'application de l'agent refroidissant contenu dans la cuve et aux qualités intrinsèques de cet agent; on peut, en choisissant judicieusement la nature, la composition et la température du bain, déterminer les conditions optimales pour contrôler le refroidissement du fil en vue de conférer à ce fil la qualité recherchée.
Tel qu'il est appliqué actuellement, ce procédé de traitement par immersion du fil machine présente cependant encore quelques inconvénients, notamment dans son application au cas du fil en acier doux.
Dans le cas de l'acier doux en effet, le fait de refroidir rapidement le fil provoque une augmentation de la limite élastique et de la charge de rupture, ce qui est gênant surtout lorsque le fil est destiné au tréfilage fin ou à la frappe à froid.
La présente invention a pour objet un procédé permettant d'obtenir les excellents résultats de refroidissement rapide en bain aqueux chaud, notamment en ce qui concerne l'homogénéité du produit, sans augmentation gênante de la limite élastique et de la charge de rupture.
Le procédé, objet de la présente invention, est essentiellement caractérisé en ce que, avant l'entrée du fil dans la dernière ou l'avant-dernière cage finisseuse, on
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l'aide de rampes eau-air et en ce qu'après la sortie de la dernière cage finisseuse, on soumet le fil à un second refroidissement brusque en l'introduisant sous forme d'enroulement en spires non serrées dans un bain aqueux porté à une température proche de la température d'ébullition. De préférence, le dit bain aqueux contient en suspension et/ou en solution, des matières telles que des sels ou des substances tensio-actives.
A cause du premier refroidissement, le laminage pratiqué dans les cages finisseuses est réalisé dans les domaines austénitique et ferritique de l'acier constituant le fil, ce qui procure à la sortie du laminoir, une diminution importante de la limite élastique et de la charge rupture. Cette diminution importante est compensée par l'effet du deuxième refroidissement qui provoque une variation en sens inverse des propriétés mécaniques précitées.
L'effet combiné du laminage entre les points
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laminoir est donc d'assurer l'obtention d'un fil en acier doux très homogène et à basses propriétés mécaniques.