Laminage à chaud vs laminage à froid : Combler l'écart de 1250℃ dans le traitement des métaux

Le laminage à chaud et le laminage à froid sont tous deux des procédures de formation de plaques ou de profilés en acier, et ils affectent de manière significative la structure et les propriétés de l'acier. La principale méthode de laminage de l'acier est le laminage à chaud, tandis que le laminage à froid n'est généralement utilisé que pour produire de l'acier de petite taille et des tôles minces nécessitant des dimensions précises. Le laminage à chaud défini techniquement, [...]

Laminage à chaud vs laminage à froid Combler l'écart de 1250℃ dans le traitement des métaux

Table des matières

Le laminage à chaud et le laminage à froid sont tous deux des procédures de formation de plaques ou de profilés en acier, et ils affectent de manière significative la structure et les propriétés de l'acier.

La principale méthode de laminage de l'acier est le laminage à chaud, tandis que le laminage à froid n'est généralement utilisé que pour produire de l'acier de petite taille et des tôles minces nécessitant des dimensions précises.

Laminage à chaud

D'un point de vue technique, les lingots ou les billettes d'acier sont difficiles à déformer et à transformer à température ambiante, et doivent généralement être chauffés à une température comprise entre 1100 et 1250°C pour être laminés. Ce processus de laminage est appelé laminage à chaud.

La température d'achèvement du laminage à chaud est généralement comprise entre 800 et 900°C, après quoi le matériau est généralement refroidi à l'air, ce qui rend l'état de laminage à chaud analogue à la normalisation.

La plupart des matériaux en acier sont laminés à chaud. méthode de laminage. L'acier livré à l'état laminé à chaud, en raison des températures élevées, développe une peau de fer oxydée à la surface, ce qui lui confère un certain degré de résistance à la corrosion et lui permet d'être stocké à l'extérieur.

Cependant, cette peau de fer oxydée rend également la surface de l'acier laminé à chaud rugueuse et entraîne une variabilité significative de la taille.

Par conséquent, pour les matériaux en acier nécessitant une surface lisse, des dimensions précises et de bonnes propriétés mécaniques, les matériaux semi-finis ou finis laminés à chaud sont utilisés comme matières premières pour la production ultérieure de laminage à froid.

Avantages :

Le laminage à chaud permet une mise en forme rapide, un rendement élevé et n'endommage pas le revêtement. Il permet de créer une variété de formes de section transversale pour répondre aux besoins des différentes conditions d'utilisation.

Le laminage à froid peut induire une déformation plastique importante dans les matériaux en acier, augmentant ainsi la limite d'élasticité de l'acier.

Inconvénients :

1. Bien qu'il n'y ait pas eu de compression plastique à chaud lors du processus de formage, il reste des contraintes résiduelles dans la section transversale, ce qui affecte inévitablement les caractéristiques de flambage globales et locales de l'acier.

2. Les sections d'acier laminées à froid sont généralement des sections transversales ouvertes, ce qui se traduit par une faible rigidité à la torsion libre. Cela peut conduire à une torsion en flexion et à un flambage en flexion-torsion en compression, d'où une mauvaise résistance à la torsion.

3. L'épaisseur des murs en acier formé à froid est relativement faible et il n'y a pas d'épaississement dans les coins où les plaques sont assemblées, ce qui montre une faible capacité à résister à des charges concentrées localisées.

Le laminage à chaud commence par le déroulage, suivi par soudage en continuIl entre officiellement dans le processus de laminage à froid : Après le décapage, le produit entre dans le laminoir pour y être laminé, ce qui permet de produire des bobines laminées dures. Les bobines nettoyées et laminées entrent ensuite dans la phase de traitement thermique.

Laminage à froid

Le laminage à froid est une méthode de laminage qui manipule la forme de l'acier en appliquant une pression avec des rouleaux à température ambiante.

Malgré l'augmentation de la température de l'acier au cours du processus, on parle toujours de laminage à froid.

Plus précisément, le laminage à froid consiste à utiliser comme matières premières des bobines d'acier laminées à chaud qui, après avoir été lavées à l'acide pour éliminer les dépôts d'oxyde, subissent un traitement sous pression, ce qui donne des bobines laminées dures en tant que produit fini.

Les aciers laminés à froid, tels que les tôles galvanisées et colorées, subissent généralement les opérations suivantes recuitce qui permet d'obtenir une bonne plasticité et un bon taux d'élongation.

Elles sont largement utilisées dans des secteurs tels que l'automobile, l'électroménager et la quincaillerie. La surface des tôles laminées à froid présente un certain degré de douceur et est plutôt brillante, principalement en raison du lavage à l'acide.

Les tôles laminées à chaud ne présentent généralement pas la surface lisse requise, de sorte que les bandes d'acier laminées à chaud doivent être laminées à froid.

De même, l'épaisseur minimale des bandes d'acier laminées à chaud est généralement de 1,0 mm, tandis que le laminage à froid peut atteindre 0,1 mm. Le laminage à chaud est effectué au-dessus de la température de cristallisation, tandis que le laminage à froid est effectué au-dessous de la température de cristallisation.

Les changements de forme de l'acier dus au laminage à froid se rapportent à une déformation à froid continue. Le durcissement à froid qui se produit au cours de ce processus augmente la résistance à l'usure de l'acier. la résistance et la dureté de la bobine dure laminée tout en diminuant ses indices de ténacité et de plasticité.

Du point de vue de l'utilisation finale, le laminage à froid détériore les performances de l'emboutissage, ce qui rend le produit adapté aux pièces nécessitant une simple déformation.

Avantages :

Le laminage à froid peut perturber la structure de coulée du lingot d'acier, affiner les grains de l'acier et éliminer les défauts structurels microscopiques, rendant ainsi la structure de l'acier compacte et améliorant ses propriétés mécaniques. Cette amélioration est principalement observée dans le sens du laminage, ce qui rend l'acier dans une certaine mesure anisotrope plutôt qu'isotrope. Les bulles, les fissures et les défauts formés lors du moulage peuvent également être soudés à haute température et sous pression.

Inconvénients :

1. Après le laminage à chaud, non métallique Les inclusions (principalement des sulfures et des oxydes, ainsi que des silicates) présentes dans l'acier sont pressées en fines couches, ce qui entraîne un phénomène connu sous le nom de délamination.

Le délaminage détériore considérablement les propriétés de traction de l'acier dans le sens de l'épaisseur et peut provoquer une déchirure inter-laminaire pendant le retrait de la soudure. La déformation locale induite par le retrait de la soudure atteint souvent plusieurs fois la limite d'élasticité, ce qui est beaucoup plus important que la déformation causée par la charge.

2. Contrainte résiduelle causée par un refroidissement inégal. La contrainte résiduelle est une contrainte interne équilibrée en l'absence de forces extérieures. Tous les types de sections d'acier laminées à chaud présentent ce type de contrainte résiduelle, et plus la taille de la section de l'acier général est grande, plus la contrainte résiduelle est importante.

Bien que les contraintes résiduelles s'équilibrent d'elles-mêmes, elles ont toujours un certain impact sur les performances des composants en acier soumis à des forces externes. Par exemple, elles peuvent avoir des effets négatifs sur la déformation, la stabilité et la résistance à la fatigue.

Laminage à chaud et laminage à froid

La principale distinction entre le laminage à froid et le laminage à chaud réside dans la température pendant le processus de laminage ; "froid" indique la température ambiante, tandis que "chaud" signifie une température élevée.

D'un point de vue métallurgique, la distinction entre le laminage à froid et le laminage à chaud devrait être basée sur la température de recristallisation.

En d'autres termes, un laminage effectué en dessous de la température de recristallisation est considéré comme un laminage à froid, et un laminage effectué au-dessus de cette température est considéré comme un laminage à chaud. La température de recristallisation de l'acier se situe entre 450 et 600°C.

Les principales différences entre le laminage à chaud et le laminage à froid sont les suivantes :

1. Aspect et qualité de la surface :

Les tôles laminées à froid, dérivées de tôles laminées à chaud soumises à des processus de laminage à froid, subissent souvent diverses techniques de finition de surface. En conséquence, elles présentent une qualité de surface supérieure (par exemple, une réduction de l'épaisseur de la surface). rugosité de la surface) par rapport aux tôles laminées à chaud.

Par conséquent, si une application de peinture de haute qualité ou des revêtements similaires sont nécessaires dans les étapes ultérieures du produit, les tôles laminées à froid sont généralement préférées.

Les tôles laminées à chaud peuvent être classées en deux catégories : les tôles lavées à l'acide et les tôles non lavées à l'acide. Les tôles lavées à l'acide, ayant subi un lavage à l'acide, présentent une couleur métallique régulière, mais leur qualité de surface n'est pas aussi élevée que celle des tôles laminées à froid puisqu'elles ne sont pas laminées à froid.

Les feuilles non lavées à l'acide présentent souvent une couche oxydée, noircie ou présentant une couche d'oxyde de fer(III) noir. En termes simples, elles ont l'air d'avoir été brûlées par le feu et portent souvent de la rouille si elles sont stockées dans de mauvaises conditions.

2. Propriétés mécaniques :

En général, dans les applications techniques, les propriétés mécaniques des tôles laminées à chaud et à froid sont considérées comme identiques, bien que les tôles laminées à froid subissent un certain degré d'écrouissage au cours du processus de laminage à froid. (Toutefois, si des exigences strictes en matière de propriétés mécaniques sont requises, un examen spécifique est nécessaire).

Les tôles laminées à froid présentent généralement des limite d'élasticité et la dureté de surface que les tôles laminées à chaud, bien que les valeurs exactes dépendent du degré de recuit des tôles laminées à froid. Quel que soit le procédé de recuit, la résistance des tôles laminées à froid est supérieure à celle des tôles laminées à chaud.

3. Formabilité :

Étant donné que les propriétés des tôles laminées à froid et à chaud sont largement similaires, leur aptitude au formage dépend principalement des différences de qualité de leur surface.

Comme les tôles laminées à froid ont une meilleure qualité de surface, elles donnent généralement de meilleurs résultats de formage que les tôles laminées à chaud du même matériau.

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Shane
Auteur

Shane

Fondateur de MachineMFG

En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.

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