LU85834A1 - Procede de fabrication d'une bande d'acier laminee a froid - Google Patents

Description

C 2300/8404.

CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES -CENTRUM V00R RESEARCH IN DE METALLURGIE,

Association sans but lucratif -Vereniging zonder winstoogmerk à BRUXELLES, (Belgique).

^ Procédé de fabrication d'une bande d'acier laminée' à froid.

La présente invention porte sur un procédé de fabrication d'une bande d'acier laminée à froid, comprenant une opération de laminage à chaud, une opération de laminage à froid et une opération de recuit.

Les méthodes habituelles de fabrication d'une bande d'acier comportent une opération de décapage chimique ou de décalaminage mécanique de la bande laminée à chaud, afin d'éliminer la couche superficielle d'oxyde qui s'est formée au cours du laminage à chaud. Actuellement, il est toujours nécessaire d'éliminer cette couche d'oxyde, car elle provoque une usure rapide et importante des cylindres du laminoir à froid et elle donne lieu à des défauts de surface sur la bande laminée à froid.

L'opération de décapage entraîne des frais élevés d'installation et de consommation d'énergie notamment, qui se répercutent de façon non négligeable sur le prix de revient d'une bande >* - 2 - d'acier.

La présente invention a pour objet un procédé permettant de pallier ces inconvénients.

Elle est basée sur une constatation inattendue que le demandeur a faite au cours de ses recherches en vue d'adapter le décapage aux exigences actuelles. Il a ainsi observé que, contrairement à l'opinion généralement admise, il était possible de fabriquer une bande d'acier laminée à froid à partir d'une bande laminée à chaud, tout en maintenant une partie ou meme la totalité de la couche d'oxyde à la surface de celle-ci, et sans compromettre la tenue des cylindres de laminage à froid ni la qualité de surface de la bande. Cela signifie que l'opération de décapage chimique ou de décalaminage mécanique de la bande laminée à chaud peut être supprimée ou à tout le moins réduite dans de sensibles proportions.

Ce résultat peut être atteint, conformément à la présente invention, grâce à l'utilisation, au laminage à froid, d'un type de lubrifiant particulier, profondément différent des lubrifiants habituellement utilisés pour cette opération, tels que les huiles minérales, végétales ou synthétiques.

Il convient de rappeler ici qu'une bande laminée à froid est toujours soumise à un traitement thermique ultérieur de recristallisation et finalement à un laminage d'écrouissage, ou skin-pass, qui lui confère sa dureté superficielle et sa rugosité.

Le procédé qui fait l'objet de la présente invention, dans le- . quel on produit par laminage à chaud une bande d ' acier couverte de calamine, est dès lors essentiellement caractérisé eh ce que l'on applique un lubrifiant solide sur au moins une face de la dite bande laminée à chaud, en ce qu'on lamine à froid la dite - 3 - bande couverte de calamine et garnie de lubrifiant solide, en ce que l'on soumet la dite bande à une opération de recuit sous une atmosphère réductrice et en ce que l'on effectue ensuite, de façon connue en soi, un laminage d'écrouissage de la dite bande d'acier.

Dans le cadre de la présente invention, on peut appliquer le dit lubrifiant solide par tout moyen approprié; il s'est cependant avéré intéressant d'assurer la distribution et/ou l'application de ce lubrifiant au moyen des cylindres de laminage à froid.

Selon une première variante de l’invention, on effectue une opération d'enlèvement de la calamine qui n'adhère pas à la surface de la bande, avant de soumettre celle-ci au recuit sous atmosphère réductrice.

Selon une autre variante intéressante de l'invention, la dite opération de recuit est un recuit continu sous une atmosphère réductrice, composée de préférence de et de la teneur de ce dernier constituant ne dépassant de préférence pas 35 % en volume.

Selon une modalité particulière de l'invention, on utilise comme lubrifiant au moins une substance solide contenant du soufre, de préférence sous forme de sulfure, telle que le bisulfure de molybdène.

Selon une autre modalité de l'invention, on utilise comme lubrifiant du graphite ou une substance solide contenant du graphite.

Selon encore une autre modalité de l'invention, on utilise comme lubrifiant une substance solide constituée au moins partiellement d'un dérivé de la stéarine, en particulier de stéarate.

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Dans le cadre de cette dernière modalité, il s'est avéré parti-, culièrement intéressant d'utiliser du stéarate de zinc.

Selon une mise en oeuvre préférentielle du procédé de l'invention, on applique le dit'lubrifiant solide à raison de 1 à 10 g „ par mètre ,carré et par face de la bande.

Il est apparu en effet qu'une quantité totale de lubrifiant solide, en particulier du stéarate de zinc, comprise entre les limites indiquées ci-dessus pour l'ensemble des passes de laminage à froid, conduisait à une bande parfaitement propre après le recuit sous atmosphère protectrice, par réaction du mélange calamine - lubrifiant solide avec l'atmosphère réductrice.

A titre d'exemple, une bande laminée à chaud d'une épaisseur de 2,3 mm a été revêtue, sur· chaque face-, d'une couche de divers types de lubrifiant, sans avoir été décapée ou décalaminée au préalable. On a laminé cette bande à froid en quatre passes jusqu'à une épaisseur de 0,6 mm. La quantité totale de lubrifiant solide pour les quatre passes était de 1 g/m^ - face. On a ensuite éliminé l'oxyde non adhérent se trouvant à la surface de la bande. Celle-ci a enfin été soumise à un cycle de recuit continu comportant un chauffage à 700 - 750°C sous atmosphère N2 - 35 % H2, un maintien pendant environ 40 secondes à cette température, un refroidissement rapide à 430 - 450°C avec survieillissement pendant environ 120 secondes à cette température, puis un refroidissement jusqu'à la température ambiante. La bande obtenue présentait une surface parfaitement propre et a pu être envoyée directement au skin-pass (laminage d'écrouissage).

Pour chaque passe de laminage à froid, on avait relevé la force de laminage et les dimensions de la bande. On a ainsi déterminé la valeur cumulée, pour les différentes passes, de la force par unité de largeur de la bande, à savoir et sa variation Λ - 5 - en fonction de la différence entre l'épaisseur initiale h de o , la bande et l'épaisseur h à la sortie de chaque passe à savoir (hQ - h) . La relation entre £F/g et (h^ - h) X/ peut se représenter sous la forme d'une droite, dont la pente exprime un indice de frottement au cours du laminage à froid et, en défini-tive, la qualité du lubrifiant utilisé.

Dans le cadre du présent exemple, on a comparé des savons solubles utilisés en tréfilerie et des lubrifiants solides tels que les préconise l'invention.

La figure 1 représente les droites donnant la relation entre jf/b et (h - h)^35 dans le cas d'un lubrifiant de chacun B o de ces deux types : - droite 1 : K = 1,53 - savon soluble composé d'amides grasses ethoxylés; - droite 2 : K = 1,31 - bisulfure de molybdène, selon l'inven tion.

La figure 2 donne la valeur de l'indice de frottement ςρ/β K = --* 1 correspondant à divers lubrifiants de ces (hft - b) 1735 v 0 deux types.

A titre d'élément de comparaison supplémentaire, cette figure indique l'indice de frottement K correspondant au laminage à froid, avec une huile synthétique employée comme lubrifiant dans le laminage du fer blanc, d'une bande préalablement décapée à l'acide chlorhydrique.

La figure 3 fournit la valeur de l'épaisseur finale de la bande obtenue, avec les divers lubrifiants indiqués à la figure 2.

Ces figures montrent clairement que : f » - 6 - * - la force de laminage conduisant à une même variation d'épais- „ seur est plus faible, donc que la consommation d'énergie est moins élevée, lorsque l'on utilise un lubrifiant solide pour laminer à froid une bande à chaud, sans décapage préalable, conformément à l'invention; - l'indicé de frottement, et par conséquent l’épaisseur finale de la bande sont plus faibles lorsque l’on utilise un lubrifiant solide selon l'invention qu'un savon soluble de tréfiler ie; - en ce qui concerne l'indice de frottement, le moins favorable des lubrifiants solides préconisés par l'invention s'avère meilleur que le plus favorable des savons solubles de tréfiler ie; - les lubrifiants solides utilisés selon l'invention avec une bande non décapée conduisent à un indice de frottement inférieur à celui que l'on observe dans le cas du laminage d'une bande identique, mais décapée à l'acide chlorhydrique avant le laminage à froid avec une huile synthétique.

Claims (8)

1. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on applique le dit lubrifiant solide au moyen des cylindres de laminage à froid.
2. 3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'après le dit laminage à froid, on enlève la calamine qui n'adhère pas à la surface de la bande.
3. 4. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la dite opération de recuit est un recuit continu, sous une atmopshère composée de préférence de N2 - H2-
4. 5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l’on utilise comme lubrifiant au moins * une substance solide contenant du soufre, de préférence sous forme de sulfure, en particulier du bisulfure de molybdène.
5. 6. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on utilise comme lubrifiant du graphite ou une substance solide contenant du graphite. Φ - 8 -
6. 7. Procédé suivant l'une ou 1- autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on utilise comme lubrifiant une substance solide constituée au moins partiellement d'un dérivé de la stéarine.
7. 8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le dit dérivé de la stéarine est le stéarate de zinc.
8. 9. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'on applique le dit lubrifiant solide à raison de 1 à 10 g par mètre carré et par face de la dite bande. Dessins: .3... planches __dLpapes dont........A. page ris garde ..........C pages es description .......pages de revendication .......^ abrégé descriptif Luxembourg, le - 2 ÂVR. 1262 Le mandataire : / Me Alain Rukavina . , / J i