Laminage à chaud et à froid. Tôle laminée à froid et laminée à chaud : quelle est la différence et laquelle est la meilleure

Le laminage est une méthode de traitement des métaux et de leurs alliages par pression, basée sur l'utilisation de leur plasticité. Le laminage est effectué sur des machines spéciales - des laminoirs, faisant passer du métal froid ou chauffé dans l'espace entre les rouleaux en rotation. Le résultat de ce traitement est produits finis: profilés et rouleaux de tôle, profilés façonnés, tubes et ébauches pour traitement ultérieur emboutissage, forgeage, estampage et découpage.

Pour les cylindres en acier rapide, les valeurs maximales des contraintes thermiques normales sont situées à la surface du cylindre, et les contraintes thermiques de cisaillement sont maximales à l'interface. Dans le cas des cylindres en acier rapide, les contraintes thermiques normales ont un maximum sur la surface extérieure. Par contre, les contraintes de traction sont maximales à l'interface. Les valeurs de contraintes de cisaillement sont négligeables par rapport aux contraintes thermiques normales.

Pour des sollicitations thermiques normales selon l'axe, les valeurs maximales de traction et de compression se situent sur la partie active du cylindre. Les valeurs extrêmes des contraintes de cisaillement thermique se situent sur la partie frontière liée à l'enveloppe. Ainsi, on peut conclure qu'au niveau de la partie surfacique, le risque d'aggravation de la fatigue thermique est élevé.

laminage de métal accompagné d'un changement de forme et d'une diminution de surface la Coupe transversale pièce - son épaisseur diminue et la longueur et la largeur augmentent. En d'autres termes, lors de la compression, la pièce est étirée et élargie. La quantité de changement dans la longueur d'origine (taux d'étirage) est généralement comprise entre 1,1 et 1,6. La forme en coupe transversale du produit laminé fini est appelée son profil, et l'ensemble des profils tailles différentes- intervalle.

Les valeurs maximales des contraintes thermiques obtenues sont celles qui sont dirigées le long de l'axe. Pour les quatre types de matériaux utilisés dans la fabrication des cylindres de laminage à chaud, les zones dans lesquelles les contraintes thermiques normales sont extrêmes sont la surface externe et l'interface, et les contraintes de cisaillement sont négligeables.

Dans la plupart des cas considérés, les contraintes thermiques normales selon l'axe sont très supérieures aux contraintes par rapport à l'axe. Nous concluons que le comportement en fatigue thermique de ces cylindres est contraint. Pour les trois matériaux restants, il y a peu de différence dans la variation des contraintes thermiques.

Selon la température du métal traité, le laminage est divisé en chaud, froid et chaud. Laminage à chaud l'acier et les métaux non ferreux est réalisée lorsqu'elle est chauffée à la température de forgeage. Le volume principal de tous les produits laminés fabriqués (laminage de tôles, laminage de tubes et de profilés, laminage de billes et de métal laminé) est produit par laminage à chaud. laminage à froid utilisé pour obtenir des tôles et des bandes métalliques minces (inférieures à 6 mm) à partir d'ébauches réalisées par laminage à chaud.

Les valeurs extrêmes des contraintes thermiques sur la partie proche de l'interface sont faibles par rapport à celles mesurées en surface. Mesurées sur chaque matériau, ainsi que leurs valeurs normalisées par rapport aux contraintes de traction maximales en traction. Nous avons également déterminé le facteur d'Eickelberg, qui déterminera les limites de la fissuration des rouleaux enroulés.

De l'analyse numérique des contraintes thermiques dans les cylindres de laminage à chaud, nous pouvons conclure ce qui suit. Pour les quatre matériaux utilisés ; La concentration des contraintes thermiques est observée dans deux zones du cylindre, qui sont la surface extérieure du cylindre et la frontière entre le coeur et la coque.

Les rouleaux en fonte trempée, en acier au carbone ou en acier allié peuvent être à la fois lisses (pour le laminage de tôles) et calibrés avec des filets d'un certain profil sur la surface latérale (pour l'acier en forme de section); deux flux adjacents d'une paire de rouleaux forment un calibre.

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:. Parmi les quatre matériaux utilisés; seuls les cylindres en acier rapide génèrent une faible normalisation contraintes normales. En comparant les coefficients d'Eickelberg des quatre matériaux utilisés, seuls les cylindres en acier rapide ont la meilleure résistance à la fissuration thermique.

Sur le entreprises manufacturières des dispositifs de finition ont été développés pour amener l'acier à un état de surface parfait pour son utilisation et sa vente. Dans la première étape, à l'usine, les tôles, les ébauches et les fleurs sont issues du processus d'élaboration de l'acier par coulée continue. Ces produits semi-finis passent par le laminoir à la taille requise. C'est la matière première pour fabriquer des feuilles et des cartouches, qui sont des produits finis destinés à la vente sur le marché.

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L'opération d'étirage à froid consiste à faire passer un jonc d'un état laminé à chaud dans un moule en réduisant son diamètre pour l'étirer et obtenir un jonc aux dimensions rigides. Le sien apparence modifié avec une surface lisse. Ses caractéristiques mécaniques sont également modifiées par cet étirement. Le durcissement est le changement le plus évident propriétés mécaniques. Les barres sont redressées afin qu'elles soient aussi droites que possible. Au bout de la ligne de tirage sont vérifiés, pesés, côtelés, marqués et expédiés.

Exemples : Les aciers inoxydables sont souvent étirés à un diamètre. Produits laminés ou laminés à partir d'aciers concassés. L'opération de pelage est une opération de nettoyage des copeaux qui vise à retirer sa couche superficielle de l'acier à l'état de laminage à chaud. La fixation a deux objectifs.

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Pour obtenir une finition de surface sans défauts de peau résultant du coulage ou du laminage du produit. obtenir des caractéristiques géométriques et dimensionnelles supérieures aux caractéristiques géométriques et dimensionnelles des matières premières. Ainsi, l'opération de pelage est une opération d'encollage qui vise à réduire les défauts d'ovalisation pouvant résulter de l'opération de laminage.

Avant le broyage, les barres sont d'abord installées. Ils traversent tour pour l'épluchage, où la barre se développe sans tourner à l'intérieur d'une tête rotative contenant plusieurs outils de coupe. Ils sont ensuite broyés par passage dans un coffre à rouleaux pour améliorer leur rectitude. Cette opération vise à réduire l'ovalisation et l'ondulation résultant du pelage.

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De plus, les vagues, qui sont des rayures sur les tiges, sont un moyen de reconnaître ce processus de production. Contrairement à la tension, cette méthode ne provoque pas de durcissement de la surface, mais peut provoquer des hurlements répétés, qui rendent les tiges moins permanentes que la tension, mais laissent le matériau exempt d'impuretés ou de défauts de surface.

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Les aciers cortisés livrés avec des emballages de protection pour le transport sont souvent protégés en surface par du papier ou de l'huile qui les enduit. Cela fournit protection efficace de la corrosion. Il est réalisé avec un laminoir dit, un appareil constitué d'au moins deux cylindres en fer ou en acier très résistants disposés horizontalement sur des axes parallèles, contenus dans des agencements fixes appelés cages, qui tournent en sens inverse du tracteur.

Si un matériau relativement intermédiaire est introduit dans l'espace entre les deux cylindres, tel que du fer chaud, il sera entraîné par frottement et forcé de prendre la forme de l'espace entre les deux cylindres. La conception la plus ancienne du moulin est de Léonard de Vinci, et il convient donc de reconnaître qu'il a identifié le premier l'importance de cet outil pour le travail des métaux : il s'agit d'un laminoir pour plaques d'étain, à partir de plats d'environ 30 cm de large, avec du bronze dur cylindres qui ont une "âme de fer" .

La tôle est le type de métal laminé le plus populaire, qui est utilisé dans presque toutes les branches de l'ingénierie et d'autres industries. Il nous entoure partout - de la boucle d'une ceinture à l'enveloppe d'un train à grande vitesse, d'une remorque dans une mine de charbon à vaisseau spatial. Si nous parlons de métal "ferreux", nous devons distinguer les tôles laminées à froid et les tôles laminées à chaud. Pour un simple profane, la différence entre eux ne semble pas si importante, mais dans certains cas, elle est fondamentale.

Comme on peut le voir sur la figure, Leonardo avait également un principe qui n'était pratiquement appliqué que dans dernières années, c'est-à-dire un stratifié avec quatre cylindres qui se chevauchent, mais seulement deux plantes seront utilisées pour transférer le matériau, tandis que les deux extérieures serviront à résister aux forces.

Première utilisation pratique les laminoirs étaient faits pour les métaux autres que le fer, et surtout pour le plomb, l'étang, etc. Qui pourrait être facilement déformé même par temps froid. D'autres suivent les animaux ou l'énergie hydraulique. Plus tard aussi, la découpe de la tôle fut effectuée par un laminoir spécial, dans lequel les cylindres, et non les plans, consistaient en une série de disques d'échecs qui étaient assemblés : la tôle était insérée entre ces disques.

Une personne qui a besoin d'acheter de la tôle d'acier doit savoir en quoi ces deux types diffèrent afin de ne pas perdre d'argent supplémentaire et d'obtenir le matériau qui lui convient. Un professionnel connaît cette information depuis longtemps, mais il ne sera pas hors de propos qu'il se rafraîchisse la mémoire. Et pour ceux qui sont confrontés au laminage des métaux pour la première fois ou occasionnellement, ces informations seront certainement inédites.

A cette époque, les moulins ont été améliorés. Pour les cylindres lisses destinés uniquement à la production de tôles, des cylindres profilés ont été remplacés, capables de produire des pièces des plus différentes formes. Stratification de métaux ferreux. Stratification à chaud. - Effectué conformément à la procédure générale mentionnée ci-dessus. Les galets du broyeur portent des rainures creusées dans le sens normal à leur axe longitudinal, reproduisant le contour que vous souhaitez. Sous la pression, il vient à la pratique, il occupe exactement tout l'espace qu'il doit traverser et il se propage également.

Comme son nom l'indique, la différence entre ces types de produits laminés vient de la façon dont ils sont fabriqués. Cependant, cela affecte sérieusement leurs caractéristiques et leurs domaines d'utilisation.

Différences de production

Pour obtenir de la tôle, les pièces («dalles») sont passées séquentiellement à travers plusieurs rouleaux, qui réduisent progressivement l'épaisseur de la barre, tout en l'étirant simultanément dans le sens de la longueur et de la largeur. Le laminage peut être effectué sur du métal froid ou chaud.

Après des passages répétés et des transformations ultérieures des sections, il prend sa forme définitive. Comme on le voit, le but premier du laminage d'un lingot est de réduire sa section et simultanément d'augmenter sa longueur afin d'obtenir un certain profil plus rapidement et plus précisément qu'il ne serait possible avec un forgeage sous hamac. Les deux opérations sont en fait similaires, mais lors du creusement, la pression appliquée sur la tige et sa progression est intermittente, la pression et l'avance sont continues et constantes.

Plus la forme du moule qui force le fer à forger ou le diamètre du cylindre lors du laminage est petite, plus la pression de déformation de la barre est grande. Plus l'outil d'un escrimeur est aigu et plus les cylindres sont petits, plus la composante horizontale qui peut être utilisée pour allonger la tige en termes de longueur et moins de puissance nécessaire pour changer la section. Par conséquent, des cylindres petits et rapides contribuent à l'allongement, grands et avec un faible taux d'expansion. Lors du laminage, l'allongement et la dilatation auxquels la tige est soumise doivent être ajustés en conséquence, car si l'allongement est excessif, le fer ne remplit pas tout le canal moulé, si dans un défaut il a tendance à provoquer des éclats transversaux.

Il peut sembler que le froid sera moins cher, car vous n'avez pas besoin de chauffer la pièce, vous n'avez pas besoin de surveiller la température et de fournir une augmentation la sécurité incendie. Mais ce n'est pas. métal froid moins de plastique, respectivement, pour son roulement, il est nécessaire d'utiliser plus durable et machines puissantes. De plus, pour éliminer les tensions dans le métal après le laminage à froid, il doit encore être réchauffé - cuit et également comprimé. Par conséquent, une tôle laminée à chaud coûtera moins cher qu'un produit similaire laminé à froid.

La taille des cylindres ainsi que leur résistance déformation transversale variant proportionnellement au diamètre du cube, elles doivent être remarquables, car les efforts qu'elles sont contraintes de supporter, et parfois plus que prévu, pour le passage d'un lingot froid. De plus, la valeur de pression que l'on peut donner à la barre pour la déformer dépend de la taille des cylindres et donc, selon leur diamètre, peut fournir plus ou moins d'économie dans le nombre d'étapes avec lesquelles un côté peut obtenir un certain profil.

De plus, lorsque deux cylindres ne peuvent pas se déplacer dans le sens vertical, l'épaisseur de la tige ne doit pas être supérieure à la moitié de la distance entre les deux centres. L'augmentation du diamètre des cylindres augmente leur vitesse périphérique et plus la contrainte d'abrasion s'exerçant sur la tige est élevée. Plus le stratifié est fin et plus il doit être long à sa vitesse pour éviter un refroidissement excessif.

Mais il y a des problèmes avec le laminage à chaud. L'acier en tant que matériau polycristallin a une structure hétérogène. En conséquence, même au sein d'une même pièce, la résistance, la ductilité, la capacité thermique et l'élasticité fluctuent. Il convient également de rappeler qu'il est techniquement impossible d'assurer un chauffage uniforme de la pièce. Une zone plus chaude sera plus facile à rouler qu'une zone plus froide. En conséquence, il existe des différences d'épaisseur, de largeur, qui n'augmentent qu'après le refroidissement de la feuille.

La vitesse moyenne, exprimée en mètres par seconde, pour les laminoirs non réversibles varie dans les limites suivantes lorsque le diamètre du cylindre change. Dans les laminoirs continus et les laminoirs automatiques, la vitesse peut être encore plus élevée car le fer est automatiquement mis en mouvement dans les différentes étapes.

A chaque passage dans les canaux, la tige, du fait de la pression transversale exercée sur elle, diminue de longueur et s'allonge, mais cette diminution est d'un pourcentage de section précédente ne peut pas dépasser une certaine limite, qui va de 20 à 30 % dans les premières filières. Dans la dernière cellule, et en particulier dans le dernier canal, cette valeur ne dépasse pas 15%, car vous souhaitez obtenir une précision de contour, puis essayez de ne pas supprimer les cylindres en excès. Il est de bonne pratique que la partie initiale du lingot soit au moins 10 fois plus grande que celle du stratifié fini afin que la matière première puisse être comprimée et usinée pour donner au stratifié les propriétés mécaniques requises.

De plus, le laminage à chaud est associé à l'oxydation de la surface métallique avec de l'air. Par conséquent, une tôle laminée à chaud peut être facilement distinguée d'une tôle laminée à froid par la présence de tartre.

La tôle laminée à chaud est moins chère, laminée à froid - mieux

Quel est le résultat? Après le laminage à chaud, le métal est moins uniforme, il y a des différences d'épaisseur et il y a aussi du tartre nocif. Le laminé à froid est dépourvu de ces défauts, mais coûtera beaucoup plus cher.

Que choisir ? La réponse dépend de l'application. S'il n'y a pas d'exigences accrues en matière de qualité de surface, si le tartre n'affecte pas les propriétés de consommation du futur produit, il est tout à fait possible de se débrouiller avec du matériau laminé à chaud. En termes de résistance et de durabilité, la différence est totalement insignifiante.

Il y a un autre point à considérer lors du choix. En raison de caractéristiques technologiques production ne produit ni ne vend de métal laminé à chaud d'une épaisseur inférieure à 0,5 mm. Il est également rare de trouver une tôle laminée à froid de grande épaisseur, car il n'y a en fait aucune demande pour de tels produits.

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