Procédé pour la fabrication du fil machine.
La présente invention a pour objet un procédé pour la fabrication du fil machine, et plus particulièrement pour le traitement du fil à la sortie du laminoir à chaud.
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
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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 transversales et en long de cette microstructure et enfin l' aspect de surface du fil et notamment l'état d'oxydation éventuel 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 nombre d'inconvénients dont les principaux sont les manipulations 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 patentage, 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 réservés au fil machine en acier dur, c'est-à-dire en acier
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ne permettent de supprimer que le prépatentage signalé cidessus; 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 s'efforce d'éviter la formation de ferrite proeutectoide 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'ébullition; le cas échéant, 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.
Le traitement du fil machine par immersion dans de tels bains permet d'obtenir d'excellents résultats, autant grâce
au caractère homogène de l'application de l'agent refroidissant qu'aux qualités intrinsèques de cet agent; on peut, en choisissant judicieusement la nature, la composition et la température du bain, régler les conditions de refroidissement du fil.
Tel qu'il est appliqué actuellement, ce procédé de traitement par immersion du fil machine présente cependant encore quelques inconvénients, dus notamment au fait que, comme d'ailleurs dans les autres procédés connus, il est difficile d'atteindre, de façon certaine, les points de début et de fin de la transformation allotropique dans les conditions voulues; il s'en suit qu'on ne peut éviter à coup sûr, la formation de martensite. Il faut en effet tenir compte des conditions simultanées de température et de temps
à remplir pour conférer au produit la microstructure souhaitée.
La présente invention a pour objet une mise en oeuvre perfectionnée du procédé de fabrication du fil machine par immersion dans un bain aqueux chaud, permettant de supprimer ces inconvénients.
Le procédé pour le traitement du fil machiné, objet de la présente invention, dans lequel, dès sa sortie du laminoir,
on soumet le fil machine à un refroidissement brusque à l'eau et/ou
à l'air, on dépose le fil machine en spires non serrées sur un convoyeur et on immerge le fil toujours sous forme de spires non serrées, dans une cuve contenant un bain aqueux porté à une température proche, et de préférence égale,à sa température d'ébullition, est essentiellement caractérisé en ce que, avant d'immerger le fil dans le bain aqueux chaud, on l'enduit d'un film constitué par une matière qui modifie les conditions de refroidissement dans le bain.
Suivant l'invention, la matière constituant le film recouvrant les spires est avantageusement du borax; dans cette modalité de l'invention, on enduit par exemple les spires avec une solution de borax, laquelle, au contact du fil à haute température
(supérieure à 700[deg.]C), sèche en laissant subsister une pellicule vitreuse.
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enduisage des spires de fil non serrées sur le transporteur, en utilisant des pulvérisateurs.
REVENDICATIONS
1. Procédé pour la fabrication du fil machine, dans lequel, dès sa sortie du laminoir, on soumet le fil machine à un refroidissement brusque à l'eau et/ou à l'air, on dépose le fil machine en spires non serrées sur un convoyeur et l'on introduit ensuite le fil machine, toujours sous forme de spires non serrées, dans une cuve contenant un bain aqueux porté à une température proche, et de préférence égale à sa température d'ébullition, caractérisé en
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enduit d'un film constitué par une matière qui modifie les conditions de refroidissement dans le bain.
Process for the manufacture of wire rod.
The present invention relates to a process for the manufacture of wire rod, and more particularly for the treatment of the wire at the outlet of the hot rolling mill.
It is known that the quality of the wire rod results from all of the various conditions presented by the wire, among which we will mention, by way of example, the dimensions
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steel used and in particular the absence of any inclusions, the mechanical properties of the wire, in particular its drawability, due to the microstructure of the steel, the transverse and longitudinal homogeneity of this microstructure and finally the surface appearance of the wire and in particular the possible oxidation state of the product.
Among these conditions, which govern the final quality of a wire rod, the nature of the scale, the microstructure of the wire and the homogeneity of this microstructure depend, for a given composition, almost exclusively on the treatment undergone by the wire in the last rolling mill stands and the cooling rate of the wire at the outlet of the rolling mill. Achieving this cooling is precisely the problem for which many solutions have been recommended.
It is known that the wire rod, intended for drawing, generally undergoes a patenting treatment, intended
to give the wire rod a structure suitable for wire drawing, a patenting treatment often carried out in wire drawing. This treatment is expensive, especially when it involves low tonnages of yarns, and when it comes to yarns which, for certain products, must in fact undergo two patentings, one
to the delivery diameter, the other before final dimensions.
To eliminate these patenting operations which, in addition to their cost, still present a certain number of drawbacks, the main ones of which are the manipulations which they require, the installations which they require, etc ..., numerous manufacturing processes of steel wires have been proposed. In some cases, the first patenting, applied to the
wire obtained by hot rolling (prepatenting) can be omitted, provided, however, adequate cooling at the outlet of the rolling mill.
The methods recommended for carrying out said adequate cooling are of different types, some of which use specific techniques (fluidized bed, etc.).
Most, however, include a sudden cooling phase followed by a phase of lower temperature decrease, sometimes close to an isothermal treatment.
In the best known of the proposed methods, several of which operate at the industrial stage, so-called "tight" coils are no longer formed, but the wire is placed in expanded form, either flat or vertically. The successive turns move for example on a conveyor where the projection of a liquid refrigerant or the blowing of a gaseous agent takes place. The most interesting of the processes of this kind currently known, and moreover generally reserved for the wire rod of hard steel, that is to say of steel
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allow only the prepatentage indicated above to be deleted; these methods reduce the thickness of the scale layer formed on the wire; finally, they ensure homogeneity
lengthwise acceptable, although still less
to that obtained by patenting, in particular lead.
In general, the controlled cooling processes are carried out according to a deduced rate
C C T (Continuous Cooling - Transformation) diagrams or
TTT (Temperature - Time - Transformation) relating to steel, on which we have plotted, as a function of time and temperature, the well-known curves of the start and end of the allotropic transformation of austenite into ferrite-perlite . This rate is usually chosen such that the allotropic transformation begins at a temperature slightly above the nose of the start of transformation curve, and ends at a temperature substantially equal to that corresponding to the nose of the end of transformation curve. In doing so, efforts are made to avoid the formation of proeutectoid ferrite as well as that of bainite and martensite.
In a particular method of treating wire rod already claimed elsewhere by the Applicant, the wire rod subjected as it leaves the rolling mill to sudden cooling is wound up in loose turns and introduced into
an aqueous bath brought to a temperature close to the boiling point; where appropriate, the bath contains in suspension and / or in solution, materials such as salts
(calcium chloride or sodium silicate or sodium tetraborate for example), surface-active substances or materials which enhance the pickling power of the bath or allow electrolytic pickling.
The treatment of wire rod by immersion in such baths allows excellent results to be obtained, both thanks to
the homogeneous nature of the application of the cooling agent than the intrinsic qualities of this agent; it is possible, by judiciously choosing the nature, the composition and the temperature of the bath, to adjust the conditions for cooling the yarn.
As it is currently applied, this method of treatment by immersion of the wire rod however still has some drawbacks, due in particular to the fact that, as moreover in the other known methods, it is difficult to achieve, with certainty, the start and end points of the allotropic transformation under the desired conditions; it follows that the formation of martensite cannot be avoided for sure. It is indeed necessary to take into account the simultaneous conditions of temperature and time
to be filled in to give the product the desired microstructure.
The present invention relates to an improved implementation of the process for manufacturing the wire rod by immersion in a hot aqueous bath, making it possible to eliminate these drawbacks.
The process for the treatment of the machined wire, object of the present invention, in which, as soon as it leaves the rolling mill,
the wire rod is subjected to a sudden cooling with water and / or
in air, the wire rod is deposited in loose turns on a conveyor and the wire is immersed, still in the form of loose turns, in a tank containing an aqueous bath brought to a temperature close to, and preferably equal, to its boiling temperature, is essentially characterized in that, before immersing the wire in the hot aqueous bath, it is coated with a film consisting of a material which modifies the cooling conditions in the bath.
According to the invention, the material constituting the film covering the turns is advantageously borax; in this embodiment of the invention, for example the turns are coated with a solution of borax, which, in contact with the wire at high temperature
(greater than 700 [deg.] C), dries leaving a vitreous film.
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coating loose turns of wire on the conveyor, using sprayers.
CLAIMS
1. Process for the manufacture of wire rod, in which, as soon as it leaves the rolling mill, the wire rod is subjected to a sudden cooling with water and / or air, the wire rod is deposited in loose turns on a conveyor and the wire rod is then introduced, still in the form of loose turns, into a tank containing an aqueous bath brought to a temperature close to, and preferably equal to its boiling point, characterized in
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coated with a film consisting of a material which modifies the cooling conditions in the bath.