LU82114A1 - Perfectionnements aux procedes de refroidissement continu de fil machine en acier a bas carbone - Google Patents
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Description
* » \ * #l C 2012/8001. BL-2821
BRE VET D* INVENTI ON
CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES -CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE,
Association sans but lucratif - vereniging zonder winstoogmerk à BRUXELLES, (Belgique) .
Perfectionnements aux .procédés de refroidissement continu de fil machine en acier à bas carbone.
La présente invention se rapporte à des perfec-
N
tionnements aux procédés de refroidissement continu de fil machine en acier à bas carbone (C 0,15 %) .
A la sortie du laminoir à fil, le fil machine est soumis à une opération de refroidissement contrôlé, dont les caractéristiques dépendent des propriétés finales que 1' on désire conférer au fil.
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Tenant compte de la composition du fil et des propriétés finales qu'on cherche à lui donner, la durée, le nombre, la nature et l'intensité des différentes phases du processus complet de refroidissement peuvent varier dans des proportions importantes.
; Un autre aspect du problème est constitué par 1' * importance des installations permettant de réaliser les refroi dissements demandés, et notamment leur encombrement dans le sens \ longitudinal, qui peut avoir une incidence considérable sur les investissements nécessaires pour les réaliser.
Il s'ensuit qu'une amélioration sur une quelcon- Λ que des phases d'un procédé de refroidissement de fil peut avoir une influence à la fois sur la qualité du fil, sur la durée du temps nécessaire pour refroidir complètement le fil, sur la dimension des installations correspondantes et par voie de conséquence, sur leur coût aussi bien de fonctionnement que de premier établissement.
Il existe actuellement de nombreux procédés pour soumettre à sa sortie du laminoir un fil machine à une séquence de refroidissement bien déterminée, le plus souvent spécifique de la qualité de fil recherchée.
Dans le cas des fils d'acier extra-doux, on recherche essentiellement une charge de rupture, une limite élastique et un rapport E/R aussi bas que possible II importe dès lors que, dans le produit final, le grain ferritique soit gros-* sier et la quantité de C en sursatuation dans la ferrite minimale.
Selon un procédé connu, à la sortie de la dernière cage de laminoir, un fil machine d'acier à bas carbone est soumis à refroidissement par projection d'eau, jusqu'à une température comprise entre 850°C et 800°C, puis déposé en spires non jointives sur un convoyeur horizontal, où il est encore soumis à refroidissement par air calme puis soufflé jusqu'à une température ce 1' ! ordre de 200eC à 300°C et enfin, à cette température, le fil est ; yyf /i /
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« 3.- mis sous bobines, pour expédition. On perçoit de suite que selon ce procédé, une phase de refroidissement relativement intense et rapide dans le domaine de température favorable à la précipitation, fait suite à une phase de maintien à température élevée, pendant un temps relativement long et qu'en conséquence il ne s'est produit que peu de précipitation de carbure, lorsque le fil est arrivé à température de bobinage. Une telle manière de procéder paraît ne pas conduire spécifiquement à des fils de nuance particulièrement douce, car on n'y prévoit pas de phase de survieillissement consécutive à un tel refroidissement.
La présente invention se rapporte à un procédé de i refroidissement de fil machine sensiblement du genre de ceux décrits ci-dessus, mais qui ne présente pas l'inconvénient signalé plus haut et possède, par rapport à ceux-ci l'avantage d'arriver très facilement à un fil en acier doux (C 4 0,4 %) et même extradoux (C 4 0,15 %) . C'est donc l'essence du procédé de l'invention, d'arriver à un fil dont le rapport E/R et la charge de rupture sont particulièrement faibles. Par ailleurs, il est également possible, suivant l'invention, de réaliser ce refroidissement sur une installation plus courte et donc moins onéreuse.
Il a été en effet trouvé, de façon inattendue, que le fait de passer très rapidement de la zone où la transformation allotropique était réalisée à au moins 80 %, à celle de début du survieillissement, ne modifiait pas sensiblement les propriétés du métal; un important gain de temps et donc de longueur d'installa-4 tion était donc possible, gain qui s'est avéré particulièrement important dans le procédé de la présente invention.
Le procédé, objet de la présente invention, est essentiellement caractérisé en ce que, à la sortie du laminoir, le fil machine est amené à une température comprise entre 900eC et 780°C et déposé sous forme de spires non jointives, sur un convoyeur sur lequel il se déplace, en ce qu'on refroidit le en spires sur le convoyeur, en réglant la vitesse de refroidissement A/ . 7 I . * y f I 4.- à une valeur suffisamment faible pour que le grain ferritique présente la grosseur désirée, de préférence au moins LSTK S, quand la transformation allotropique a été réalisée à concurrence d'au moins 80 % et de préférence supérieure à 95 %, en ce qu'ensuite et toujours sur convoyeur, le fil est soumis à refroidissement rapide, jusqu'à une température comprise entre 350°C et 5bC°C , et de préférence entre 500°C et 560°C, puis à la sortie de cette phase ce refroidissement rapide, à une seconde phase de refroidissement lent î en bobines.
i ! Ce refroidissement rapide est obtenu avantageuse- ment par immersion du fil dans un bain aqueux, de préférence à tem- | ' pérature d'ébullition et pouvant contenir des agents tensio-actifs.
La vitesse minimale de refroidissement à respecter | pour que le gain de temps et partant celui de la longueur d'instal- lation, soient suffisamment grands pour être considérés comme intéressants, dépend du diamètre du fil considéré. Par exemple pour : un diamètre de 5,5 mm, une vitesse d'au moins lO°C/seconde est sou haitable, tandis que pour un fil de 12 mm de diamètre, une vitesse d'au moins 3°C/seconde est souhaitable.
Il va de soi que les caractéristiques finales obtenues dans le fil dépendent en principal de la durée du refroidissement lent à haute température, avant le refroidissement rapide. Plus cette durée est grande, plus le rapport E/R obtenu est faible, de même que la valeur de R et de E. Pour· une longueur donnée d'installation, les caractéristiques mécaniques dépendent donc de la vi-1 tesse de refroidissement du fil sur le dit convoyeur.
Grâce à ce procédé, on obtient de façon rapide | un fil doux et même extra-doux de très bonne qualité, au moyen d' une installation dont la longueur peut être nettement inférieure à celle normale du procédé connu susmentionné.
' Par rapport à d'autres procédés, le procédé de l'invention permet donc : / 5.- - de réduire au minimum la durée du maintien du fii à haute température/ tout en lui assurant la taille de grab. désirée et la majeure partie de la transformation allotropique, - de réduire, de façon très importante, le temps de passage de la zone de haute température à celle de survieillissement, ce qui a comme avantages de conserver un maximur. de carbone en sursaturation dans la ferrite et de réduire la longueur de l'installation, - une phase de survieillissement de particulièrement longue durée, tout en réduisant encore sensiblement la longueur de l'installation, puisque cette dernière phase est réalisée après la forma- * tion de la bobine.
Les schémas ci-après, donnés à titre d'exemple non limitatif, permettent de se rendre compte des avantages que présente le procédé de l'invention.
Sur le schéma de la figure 1, se trouve représentée, suivant un procédé connu, l'évolution temporelle de la température d'un fil machine en acier, de 5,5 mm de diamètre et dont la composition est : 0,05 % C et O,3 % Mn, 0,0^8 % K. Ce fil, déposé à la température de 850°C sur un convoyeur se déplaçant à 0,3 m/sec. et refroidi à l'air calme et bobiné à environ 250°C après 150 secondes de refroidissement suivant la dite évolution, présente une résis-tance à la rupture de 370 N/mm ; la longueur de 1'installât ton est de l'ordre de 50 m.
» Dans la figure 2, et conformément au procédé de l'invention, le même fil est déposé à 850°C, dans les mêmes conditions de vitesse de convoyeur, mais soumis à refrcicisseraent à 2,5° C/sec., jusqu'à 750“C, puis à un refroidissement rapide jusqu' à 500°C en environ 16 secondes à la vitesse de 16e' C/sec et enfin à refroidissement lent iphase ce survieillissement) en bobine, jusqu'à la température ambiante. Carte opération pouvant être réalisée sur une installation dont la longueur est c'environ 1? m, l'intérêt de cette façon de procéder est donc évident. Signalons /// que selon ce procédé, les résultats obtenus pour le ni y soumis // sont : E/R = 0,7 et R = 330 N/mm-.
Claims (6)
1. Procédé de refroidissement d'un fil d'acier à bas carbone (C * 0,15 %), caractérisé en ce qu'à la sortie du laminoir, le fil machine est amené à une température comprise entre 900°C et 780°C et déposé sous forme de spires non jointives, sur un convoyeur sur lequel il se déplace, en ce qu'on refroidit le fil - en spires sur le convoyeur en réglant la vitesse de refroidisse- I ment à une valeur suffisamment faible pour que le grain ferritique présente la grosseur désirée quand la transformation allotropique a été réalisée à concurrence d'au moins 80 %, et de préférence su-| périeure à 95%, et en ce qu'ensuite et toujours sur le convoyeur, le fil est soumis à un refroidissement rapide jusqu'à une température comprise entre 350°C et 560°C, et de préférence comprise entre I 500°C et 560°C, et ensuite à la sortie de cette phase de refroidis sement rapide, à une seconde phase de refroidissement, exécutée en bobines ;
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse de refroidissement rapide est choisie suffisante pour oue la majeure partie au moins du carbone resté en sursaturation ! I à la fin de la transformation allotropique le soit encore au début |[ I de la phase de survieillissement.
;| 3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendica- ;I ' tions 1 et 2, caractérisé en ce que la vitesse du premier refroidis- : I * ;| " sement lent sur convoyeur est telle que la taille du grain atteigne au moins ASTM 9. i j
4. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendica-;; tions 1 à 3, caractérisé en ce que le refroidissement rapide est ; 1 obtenu par immersion du fil dans un bain aqueux, de préférence à i température d'ébullition. * / 7 . -
5. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la vitesse du refroidissement rapide est d'au moins 10° C/seconde pour un diamètre de 5,5 mm et d'au moins 3°C/seconde pour un diamètre de 12 mm.
6. Procédé tel que décrit ci-dessus. // l es
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU82114A LU82114A1 (fr) | 1980-01-29 | 1980-01-29 | Perfectionnements aux procedes de refroidissement continu de fil machine en acier a bas carbone |
| DE19803039605 DE3039605A1 (de) | 1979-10-26 | 1980-10-21 | Verfahren zur kontinuierlichen abkuehlung von walzdraht aus stahl mit niedrigem kohlenstoffgehalt |
| IT68611/80A IT1129189B (it) | 1979-10-26 | 1980-10-21 | Perfezionamenti ai procedimenti di raffreddamento continuo di vergella d acciaio a basso tenore di carbonio |
| AT0524880A ATA524880A (de) | 1979-10-26 | 1980-10-23 | Verfahren zur kontinuierlichen abkuehlung von walzdraht aus stahl mit niedrigem kohlenstoffgehalt |
| US06/200,512 US4332630A (en) | 1979-10-26 | 1980-10-24 | Continuous cooling of low carbon steel wire rod |
| GB8034360A GB2066289B (en) | 1979-10-26 | 1980-10-24 | Continuous cooling of low carbon steel wire rod directly from the rolling mill |
| FR8023174A FR2468652A1 (fr) | 1979-10-26 | 1980-10-24 | Perfectionnements aux procedes de refroidissement continu de fil machine en acier a bas carbone |
| AU63723/80A AU534317B2 (en) | 1979-10-26 | 1980-10-27 | Continuous cooling of low-carbon steel wire rod |
| CA000363340A CA1136527A (fr) | 1979-10-26 | 1980-10-27 | Refroidissement en continu des fils en acier a faible teneur en carbone |
Applications Claiming Priority (2)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LU82114A1 true LU82114A1 (fr) | 1981-09-10 |
Family
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| LU82114A LU82114A1 (fr) | 1979-10-26 | 1980-01-29 | Perfectionnements aux procedes de refroidissement continu de fil machine en acier a bas carbone |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| LU (1) | LU82114A1 (fr) |
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1980
- 1980-01-29 LU LU82114A patent/LU82114A1/fr unknown
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