laminage à chaud

Le laminage à chaud est le processus qui consiste à faire passer du métal chauffé à travers une série de cylindres rotatifs, appelés laminoirs, qui le compressent et le remodèlent en sections plus minces ou en différents profils. Le métal est chauffé au-dessus de sa température de recristallisation, généralement entre 1000 et 1200 degrés Celsius pour l'acier, ce qui le rend suffisamment plastique pour s'écouler sous pression sans se fissurer. Cette différence fondamentale avec le laminage à froid permet une déformation beaucoup plus importante en une seule passe et élimine le besoin de cycles de recuit intermédiaires.

Le processus commence par un lingot ou une brame chauffée alimentée entre la première paire de laminoirs. Au fur et à mesure que le métal passe à travers les cages de laminoir successives, chaque paire réduit davantage l'épaisseur. La température du métal diminue à mesure qu'il traverse le laminoir, de sorte que les opérateurs doivent équilibrer la vitesse et les taux de réduction pour maintenir la pièce dans la fenêtre de laminage optimale. Trop froid, le métal devient difficile à façonner; trop chaud, la qualité de surface se dégrade et la formation de calamine s'accélère.

Configurations et productions courantes des laminoirs

Les laminoirs à chaud sont classés selon leur objectif : les laminoirs à tôles fortes produisent des sections de plus de 6 millimètres d'épaisseur pour l'acier de construction et la construction navale; les laminoirs de profilés créent des poutres et des cornières; les laminoirs à barres réduisent l'acier à des diamètres d'environ 5 à 20 millimètres pour les fixations et les matières premières pour fils. Les laminoirs les plus économiques utilisent une cage dégrossisseuse suivie de cages finisseuses espacées de quelques mètres. Entre les cages, des jets de décalaminage pulvérisent de l'eau à haute pression pour éliminer la calamine d'oxyde de fer cassante qui se forme à la surface.

Le matériau fini sort de la dernière cage de laminage et passe généralement par un lit de refroidissement, où l'air ou l'eau contrôle la vitesse de refroidissement pour obtenir les propriétés mécaniques souhaitées. Un refroidissement plus rapide durcit la surface; un refroidissement plus lent réduit les contraintes internes. Des bobineuses ou des cisailles coupent le matériau à la longueur en fonction des spécifications du produit final. Les barres et tôles laminées destinées à la finition à froid conserveront une certaine rugosité de surface et de la calamine du processus à chaud.

Le laminage à chaud domine la conversion primaire de l'acier car il consomme beaucoup moins d'énergie que le travail à froid et produit du matériau en grands volumes à un coût compétitif. Le processus génère des chutes considérables coupées des bords et des pièces rejetées, qui retournent au four de fusion. Comprendre l'usure des cylindres, l'étalonnage de l'entrefer des cylindres et les effets de la composition de l'alliage sur le comportement de recristallisation est essentiel pour les opérateurs visant des tolérances dimensionnelles strictes et des propriétés mécaniques constantes sur des séries de production à grand volume.