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Modelisation du laminage a froid des aciers etude des aspects metallurgiques analyse par la methode des tranches

MODELISATION DU LAMINAGE A FROID DES ACIERS ETUDE DES ASPECTS METALLURGIQUES ANALYSE PAR LA METHODE DES TRANCHES A SCHMITZ J C HERMAN CRM Rue E Solvay - Liège Belgique Abstract Afin d'améliorer le modèle de prédiction des forces et des puissances de laminage à froid une étude fine de la loi de consolidation des aciers en fonction des paramètres de laminage a été réalisée sur base d'essais de compression Il a été démontré que la résistance à la déformation à froid peut être décomposée selon une loi d'additivité de contributions à savoir la limite élastique de la bande à chaud la contribution d'écrouissage uniquement dépendante du taux de déformation et la contrainte visqueuse qui reprend les dépendances en vitesse et température L'intégration de cette loi de comportement dans un modèle des tranches pour prendre en compte le frottement à l'interface bande-cylindre a permis le calcul des forces de laminage La validation sur des banques de données industrielles montre qu'il est possible d'atteindre une précision de l'ordre de en écart-type sur le rapport des forces mesurées et calculées cette dispersion résiduelle pouvant être attribuée à une estimation trop imprécise de la dureté de la bande à chaud Introduction Le laminage à froid a comme objectif de conférer à la bande à chaud une géométrie déterminée épaisseur planéité un état microstructural particulier écrouissage texture ainsi qu'un état de surface adaptés aux traitements de recuit ultérieurs Pour remplir ces objectifs le lamineur est confronté aux contraintes technologiques du laminoir et plus particulièrement l'élasticité des éléments constitutifs de la cage de laminoir et les limitations en puissances des moteurs d'entra? nement L'élasticité du système implique un certain cédage de cage engendré par les forces de laminage Le prépositionnement des cylindres de travail qui prend en compte la correction du cédage nécessite une bonne évaluation a priori de la force de laminage Il en est de même pour le problème du cambrage des cylindres Les limites de puissance définissent la structure du schéma de laminage et en priorité le choix de l'épaisseur de la bande à chaud pour obtenir une épaisseur finale déterminée Plus finement le calcul des puissances de laminage permet de distribuer de manière optimale les réductions des différentes passes d'une cage réversible ou des différentes cages d'un tandem tout en garantissant une productivité maximale Le propos d'un modèle de laminage est de répondre à ces questions Bien que les théories de laminage soient bien établies il reste néanmoins des perfectionnements à apporter au niveau métallurgique loi de consolidation effet vitesse-température Analyse du calcul d'une force de laminage Le calcul d'une force de laminage peut se décomposer comme suit avec Pm la pression moyenne de déformation du métal qui représente la contribution métallurgique du produit Sc la surface de contact bande-cylindre qui est fortement conditionnée par le retrait élastique du cylindre contribution géométrique Q un coefficient qui reprend l'augmentation d'effort générée par le frottement à l'interface bande-cylindre contribution tribologique La précision relative de la force de laminage dépendra donc du soin apporté à