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Date de publication : 10 décembre 2010 Pour toute question : Service Relation c

Date de publication : 10 décembre 2010 Pour toute question : Service Relation clientèle Techniques de l’Ingénieur Immeuble Pleyad 1 39, boulevard Ornano 93288 Saint-Denis Cedex Par mail : infos.clients@teching.com Par téléphone : 00 33 (0)1 53 35 20 20 Réf. : M3125 V1 Tréfilage de l’acier Cet article est issu de : Matériaux | Mise en forme des métaux et fonderie par André LEFORT Résumé Le tréfilage utilise l’aptitude à la déformation plastique du métal. Ce procédé de transformation à froid consiste à faire passer le métal à travers un orifice calibré, la filière, sous l’action d’une traction continue. Avec l’expérience, les conditions d’élaboration des aciers au carbone utilisés pour le tréfilage ont été optimisées. Les propriétés mécaniques retenues sur fil tréfilé sont, plus généralement, celles de traction et, dans des cas particuliers, de dureté, de pliage alterné et de torsion. Le recuit (recristallisation ou globulisation) reste, la plupart du temps, nécessaire pour ajuster les caractéristiques finales, le revêtement métallique fait, quant à lui, barrière à la corrosion. Abstract Steel wire drawing is based on the plastic deformation capacity of metal. This cold drawing method draws the metal through a calibrated orifice, the die, under the action of a continuous traction. With experience, the conditions for the production of steels used for drawing have been optimized. The mechanical properties selected for drawn wires are generally those of traction and, in specific cases, of hardness, alternated bending and torsion. Annealing (recrystallization or spheroidization) remains most of the time necessary for the adjustment of the final properties; the metal coating is used as a barrier against corrosion. Document téléchargé le : 19/03/2018 Pour le compte : 7200030444 - univ. paris est marne la vallee // 194.57.247.37 © Techniques de l'Ingénieur | tous droits réservés Tre ´filage de l’acier par Andre ´ LEFORT Responsable du groupe tre ´filage au Centre de recherche des produits longs d’ArcelorMittal (AM) Et la participation de Bertrand LAPOSTOLLE et Christian BOBADILLA pour une mise a ` jour de l’article du groupe d’inge ´nieurs des Tre ´fileries de Conflandey de me ˆme titre paru en 1996 1. Contexte actuel ............................................................................... M 3 125 – 2 2. Mate ´ riau de de ´ part : le fil machine ............................................. — 3 2.1 Nuances d’acier utilise ´ ....................................................................... — 3 2.2 Train a ` fil............................................................................................. — 3 2.3 Caracte ´ ristiques du fil ........................................................................ — 3 2.3.1 Dimensionnelles ...................................................................... — 3 2.3.2 Me ´ caniques.............................................................................. — 3 2.3.3 E ´ tat de surface, de ´ fectologie................................................... — 4 2.3.4 Structure .................................................................................. — 4 2.3.5 Sante ´ interne ........................................................................... — 4 2.3.6 Calamine .................................................................................. — 4 3. Tre ´ filage ............................................................................................ — 4 3.1 Pre ´ paration de surface ....................................................................... — 4 3.2 Soudage ou raboutage des couronnes ............................................. — 5 3.3 Filie ` re .................................................................................................. — 5 3.4 Lubrification ....................................................................................... — 6 3.5 Force de tre ´ filage ............................................................................... — 6 3.5.1 Analyse globale du proce ´ de ´ .................................................... — 7 3.5.2 Me ´ thode de Siebel-Bonzel ...................................................... — 7 3.5.3 Calculs par simulation nume ´ rique .......................................... — 7 3.6 Conse ´ quences de l’expression de la force de tre ´ filage .................... — 8 3.7 Machines a ` tre ´ filer.............................................................................. — 10 3.7 .1 De ´ vidage du fil......................................................................... — 10 3.7 .2 Partie tre ´ filage.......................................................................... — 10 3.7 .3 Conditionnement du fil tre ´ file ´ ................................................. — 10 3.8 Casses au tre ´ filage ............................................................................. — 10 3.8.1 Casses initie ´ es a ` cœur ............................................................. — 10 3.8.2 Casses initie ´ es en surface ....................................................... — 11 3.9 Cas particulier de l’e ´ tirage ................................................................. — 12 4. E ´ volution des caracte ´ ristiques me ´ caniques apre ` s tre ´ filage .. — 12 4.1 Caracte ´ ristiques de traction ............................................................... — 12 4.2 Abaques de caracte ´ ristiques de re ´ sistance ....................................... — 13 4.3 Autres caracte ´ ristiques : pliages alterne ´ s et torsion......................... — 13 5. Traitements thermiques associe ´ s au tre ´ filage.......................... — 14 5.1 Recuits de recristallisation ou de globulisation ................................ — 14 5.2 Patentage ............................................................................................ — 15 5.3 Traitement de relaxation .................................................................... — 15 5.4 Traitement de trempe/revenu ............................................................ — 16 6. Reve ˆ tements .................................................................................... — 16 6.1 Reve ˆ tements me ´ talliques ................................................................... — 16 6.2 Reve ˆ tements organiques ................................................................... — 16 7. Conclusion........................................................................................ — 16 Pour en savoir plus.................................................................................. Doc. M 3 125 C onnu depuis la plus haute antiquite ´, le tre ´filage permet d’obtenir des fils me ´talliques de section et de forme bien de ´termine ´e. Le principe du tre ´filage est de ´fini dans l’e ´tymologie du mot, qui fait appel a ` deux notions : celle de « traction » et celle de « fil ». Il s’agit d’un proce ´de ´ de Toute reproduction sans autorisation du Centre franc ¸ais d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T .I. M 3 125 – 1 Parution : décembre 2010 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200030444 - univ. paris est marne la vallee // 194.57.247.37 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200030444 - univ. paris est marne la vallee // 194.57.247.37 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200030444 - univ. paris est marne la vallee // 194.57.247.37 tiwekacontentpdf_m3125 v1 transformation a ` froid consistant a ` faire passer le me ´tal a ` travers un orifice cali- bre ´, appele ´ « filie `re » (qui peut e ˆtre assimile ´e a ` un co ˆ ne) sous l’action d’une traction continue. Cette technique utilise l’aptitude a ` la de ´formation plastique du me ´tal. Les aciers utilise ´s pour le tre ´filage sont obtenus par laminage a ` chaud a ` partir de nuances d’acier au carbone (micro-allie ´ ou non) compris entre 0,03 et 0,92 % de carbone. Les conditions d’e ´laboration et les e ´le ´ments d’alliage, les condi- tions de laminage a ` chaud et, surtout, de refroidissement sont optimise ´es de manie `re a ` pre ´parer des microstructures parfaitement adapte ´es pour : – faciliter la mise en forme du mate ´riau et, plus particulie `rement, limiter les ruptures lors de la transformation a ` froid ; – assurer l’objectif recherche ´ (souvent en termes de caracte ´ristiques me ´cani- ques) quant aux proprie ´te ´s d’emploi du produit. Les e ´volutions technologiques ont permis d’ame ´liorer la qualite ´ des produits et de maintenir la place des fils d’acier dans de tre `s nombreuses applications. En effet, l’utilisation des fils tre ´file ´s a gagne ´ progressivement les divers secteurs de l’activite ´ humaine et a constamment contribue ´ a ` leur de ´veloppement. L’exemple du fil pour pre ´contrainte illustre ce propos et montre que le mariage be ´ton/acier permet de re ´aliser des prouesses technologiques dans le domaine de la construction. 1. Contexte actuel Le tre ´filage concerne pre `s d’un million de tonnes d’acier en France. Il y a plusieurs fac ¸ons de classifier les fils issus du tre ´filage. Nous proposons ici un classement par type de marche ´ : & Construction et ba ˆtiment avec les armatures be ´ton, le fil de pre ´- contrainte utilise ´ dans les ouvrages d’Art (figure 2), les fibres me ´tal- liques, le treillis soude ´, les pointes, le grillage, etc., & Agriculture avec, bien entendu, les ressorts industriels, le fil pour palissage de la vigne ou des arbres fruitiers, les clo ˆ tures, etc., & E ´ nergie avec les fils utilise ´s en armature des centrales nucle ´ai- res, les fils de forme pour armure de tuyaux offshore, les fils sou- dure, le fil scie des barreaux de silicium utilise ´ dans les panneaux solaires, etc., & Ca ˆbles utilise ´s pour la manutention et le « transport », & Automobile avec les ressorts, la tringlerie, les gaines, le fil car- casse radiale des pneumatiques ou steel cord, etc. ; Dans certains cas, il pourra y avoir traitement thermique a ` un stade interme ´diaire ou final (plus rarement sur fil machine) et trai- tement de surface le plus souvent en final. L ’objectif du traitement thermique est d’adapter au mieux les caracte ´ristiques me ´caniques requises sur le produit final. Un traitement thermique interme ´diaire est parfois re ´alise ´ pour re ´ge ´ne ´rer la structure et permettre la re ´ali- sation de fils extra fins. Nous rappelons que la surface du fil est pre ´pare ´e et de ´barrasse ´e de toute trace d’oxydes et l’utilisation d’un lubrifiant approprie ´ va permettre de re ´aliser l’ope ´ration plusieurs fois de suite et a ` grande vitesse (figure 1). Figure 2 – Pont a ` haubans de Rion-Antarion – Gre `ce (Cre ´dit Aris Limneos (AM)) Entrée Centre de travail Portée cylindrique Sortie Figure 1 – Fil dans la filie `re TRE ´FILAGE DE L’ACIER –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Toute reproduction sans autorisation du Centre franc uploads/Industriel/ trefilage-acier.pdf