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Université Mohamed premier Faculté des sciences Oujda RAPPORT DE PROJET DE FIN

Université Mohamed premier Faculté des sciences Oujda RAPPORT DE PROJET DE FIN D’ETUDES Licence fondamentale : Mécanique Sujet : Réaliser par : Encadrer par : OUFKIR Abdelhakim Mr. ELBEKKAYE CHAIEB BENNACEUR Redouane Membres du jury : BENTAMA Mohammed Mr. A.TAHANI Année Universitaire : 2013/2014 TRAITEMENT MECANIQUE DE LAMINAGE 3 Au terme de ce travail, nous tenons remercier ALLAH, qui nous a donné force et persévérance pour achever ce travail ; Nous exprimons nos remerciements et une profonde gratitude aux encadrant pour le Temps qu’ils ont bien voulu nous consacrer durant la période de notre Projet. Nos vifs remerciements à Chef de filière et tous nos formateurs qui nous avons donné le maximum possible des connaissances. Nos vifs remerciements vont également aux membres de jury, dont la présence nous procure énormément de plaisir. A toute personne qui a contribuée de près ou de loin à la réalisation de ce travail. 4 Sommaire : Remerciement :……………………………………………………………………………………..3 Introduction générale :………………………………………………………………….………6 Partie 1 :…………………………………………………………………………………………………7 I) le laminage :……………….……….…………………………………………….…….7 II) Schéma de principe d’élaboration par laminage :……………..7 III) Traitement mécanique en générale :……………………………………….8 Partie 2 :………………………………………………………………………………………………….9 Introduction :………………………………………………………………………………9 I) les types de laminage :…………………………………………………………….9 1) laminage à chaude :………………………………………………………………….9 1.1) Définition :……………………………………………………………………………….9 1.2) Les déférentes étapes de laminage à chaude :……………………….10 1.3) Les produits laminés à chaude :……………………………………………….10 2) Laminage à froide :……………………………………………………………………11 2.1) Définition :………………………………………………………………………………11 2.2) Les produits laminé à froide : …………………………………………………11 Conclusion :………………………………………………………………………..........12 Partie3 :………………………………………………………………………………………………….13 Introduction :……………………………………………………………………………...13 I) Texture d’écrouissage de laminage………………………………………..13 1) Présentation :………………………………………………………………………..13 2) Texture d’écrouissage des métaux et alliages c.f.c :…………………14 3) Texture d’écrouissage des métaux et alliages c.c :…………………..14 4) Texture d’écrouissage des métaux et alliages h.c :………………....14 II) Texture recristallisation de laminage :……………………………………..15 1) Présentation :………………………………………………………………………15 2) Texture recristallisation d’aluminium (c.f.c) :……………………….15 Conclusion :………………………………………………………………………………..16 5 Partie4 :…………………………………………………………………………………………17 Introduction :…………………………………………………………………....17 I) Quelques domaines utilisées l’acier laminé :…………….….17 1) Dans la construction de bâtiments :…………………………..….17 2) Dans le secteur automobile :………………………………………..18 3) Dans la conservation alimentaire :…………………………………19 Conclusion :………………………………………………………………………20 Conclusion générale :……………………………………………………………………21 Liste des figures :………………………………………………………….22 Références bibliographiques :…………………………………………………………23 6 Dans tous les domaines de l’industrie, la notion de mise en forme des matériaux intervient soit en amont, en aval ou en cours de production. L’objectif premier est de conférer à une pièce métallique des dimensions situées dans une fourchette de tolérances données ainsi que des caractéristiques d’emploi, notamment mécaniques, précises. Parmi les techniques de formage les plus répandues dans l’industrie on trouve le laminage. Cette opération de mise en forme par déformation plastique, destinée à réduire la section d’un produit de grande longueur, s'effectue par passage de celui-ci entre deux ou plusieurs cylindres tournant autour de leur axe ; c’est la rotation des outils qui entraîne le produit dans l’emprise par l’intermédiaire du frottement. Le laminage engendre un gradient de déformation suivant l’épaisseur de la tôle. Le cisaillement est plus ou moins intense en surface, mais nul à mi-épaisseur de la tôle. L’hétérogénéité des grandeurs mécaniques induit une hétérogénéité de la texture et de la microstructure des produits laminés. Ces problèmes d’hétérogénéité et d’anisotropie de propriétés mécaniques des matériaux ayant subi une grande déformation plastique ainsi que différents traitements thermiques ont une importance cruciale au niveau industriel. Nous avons subdivisé notre travail en quatre parties. Le premier partie présente la définition de laminage et traitement mécanique en générale .Dans la deuxième partie, et présenté les types de laminage et les produits qui laminé a chaud et froide. La troisième partie on présente l’influence de laminage sur la microstructure de métal. Et dans la quatrième partie on va parler l’intérêt de l’acier laminé sur le domaine industriel et enfin une conclusion générale. 7 Partie I : la définition de laminage et le traitement mécanique en générale. I) le laminage : Le laminage est un procédé de mise en forme couramment utilisé pour divers matériaux métalliques, en particulier les aciers, les alliages d’aluminium et de cuivre. Cette méthode a pour principe de passer une plaque d’un matériau donné, qui aura préalablement subi une première mise en forme ou qui sera brut de fonderie, entre deux ou plusieurs cylindres, qui tournent sur leur axe. L’espace entre les cylindres, appelé entrefer, est plus réduit que l’épaisseur de la tôle du matériau. Le métal se trouve entraîné entre les cylindres par les forces de frottements. Le but est de réduire l’épaisseur de la plaque par déformation plastique. Figure 1 : Schéma d’un laminoir simple. II) Schéma de principe d’élaboration par laminage : Figure 2 : Schéma de principe d’élaboration par laminage 8 II) Traitement mécanique en générale : On peut modifier les propriétés d’un acier par des traitements mécanique, lors d’un laminage par exemple, on observe une modification de la structure cristalline originelle. Les cristaux sont Fragmentes, resserres entre eux et orientes, donnant plus de cohésion a la pièce, il en résulte une Différence de comporta entre les sens longitudinal et transversal les propriétés mécaniques de L’acier sont améliorées dans la direction du laminage mais diminuées dans le sens perpendiculaire. Ce phénomène est appelé corroyage. Les opérations de pliage ou d étirage sont des traitements mécanique souvent effectues a froid .Elles engendrent des déformations plastiques dues au dépassement de la limite d’élasticité de l’acier, Ces déformations ont pour conséquence un écrouissage du métal. L’effet de l’écrouissage est D’augmenter la limite d’élasticité dans la direction de l’allongement et de diminuer la ductilité et la Ténacité ; en génie civil, l’écrouissage trouve plusieurs application : profiles lamines à froid, câbles Étire pour ponts suspendus, quelques types de barres d’armature, etc... Considérons la courbe contrainte_ déformation spécifique d’une éprouvette soumise à un Effort normal de traction (fig. II). En appliquant un effort de traction au-delà de la limite D’élasticité fy, jusqu’au point c de la courbe σ-ε, et en relâchant ensuite la force, l’éprouvette étirée Va conserver une déformation spécifique permanente ε0. Si l’on applique à nouveau un effort de Traction, l’éprouvette va se comporte élastiquement de 0’ à C puis va entre directement dans le Domaine d’écrouissage. Il n’y a donc plus de palier d’écoulement. Par conséquent, l’allongement de Rupture εr Est réduite et l’acier est mois ductile et moins tenace que le matériau de base non Écroui, La nouvelle limite d’élasticité f ’y , qui correspond en fait a une limite apparente d’élasticité Puisqu’il N’y a plus de plier d’écoulement, est par contre Supérieure à la limite d’élasticité primitive fy. Figure3 : courbe de contrainte-déformation 9 Partie II : les types de laminage : Introduction : L’objectif principal du laminage est l’obtention des tôles avec des dimensions spécifiées, dans le but d’une utilisation ultérieure. Il existe deux types de laminage: le laminage à chaud et le laminage à froid. Le laminage à chaud est utilisé pour l’obtention des tôles fortes et des brames, qui sont après utilisées comme matière prime pour l’obtention des tôles minces d’acier laminées à froid. Le laminage à froid est utilisé pour obtenir des tôles minces d’acier et d’aluminium, en déterminant la croissance de leur qualité. I) les types de laminage : 1) Laminage à chaude : 1.1) Définition : Dans le laminage à chaud, la taille, la forme et les propriétés métallurgiques du métal sont modifiées par compression répétée du métal chaud (la gamme des températures de travail est comprise entre 1050 et 1300 °C) entre des rouleaux à entraînement électrique. Le matériau de départ est de forme variable (lingots, brames, blooms, billettes, ébauches de profilés) en fonction du produit souhaité. Les produits obtenus par laminage à chaud sont habituellement classés en deux types fondamentaux sur la base de leur forme: les produits plats et les produits longs. Figure 4 : le laminage à chaude. 10 1.2) Les différentes étapes de laminage à chaude : Les différentes étapes du laminage à chaud sont : Le réchauffage : Le réchauffage des aciers au carbone et des aciers micro-alliés comporte trois objectifs principaux : Le premier, d’ordre mécanique, est simplement de porter le métal à une température suffisante pour diminuer les efforts de formage, accroître la ductilité de l’acier de façon à pouvoir lui appliquer des déformations importantes, et de finir le laminage dans le domaine austénitique. Le second objectif, qui est plutôt une conséquence favorable du premier, est de se placer dans le domaine austénitique avec, pour conséquences, d’effacer partiellement la structure très grossière issue de la solidification et de réduire les gradients de composition dus au phénomène de ségrégation. Enfin, l’objectif essentiel de cette phase de réchauffage est la remise en solution des précipités apparus au cours de la solidification, en premier lieu parce qu’ils sont trop gros, et donc pas assez nombreux pour contribuer au durcissement de l’acier à température ambiante, et parce que les éléments tels que le niobium, le titane ou le vanadium jouent un rôle très important sur l’évolution de la structure au cours du laminage et de la transformation « allotropique ?» lorsqu’ils sont en solution solide . Le laminage : D’un point de vue métallurgique, le laminage apparaît comme une succession de déformations (des passes) qui vont engendrer un écrouissage (et restauration éventuellement) du métal, et de temps d’attente (les inters passes) pendant uploads/Industriel/ pfe-lisece.pdf