Tréfilage Acier [PDF]

Zitiervorschau

Réf. : M3125 V1

Date de publication : 10 décembre 2010

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.

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Tre´filage de l’acier par

Andre´ LEFORT

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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 meˆme titre paru en 1996

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1.

Contexte actuel ...............................................................................

2. 2.1 2.2 2.3

Mate´riau de de´part : le fil machine ............................................. Nuances d’acier utilise´ ....................................................................... Train a` fil ............................................................................................. Caracte´ristiques du fil ........................................................................ 2.3.1 Dimensionnelles ...................................................................... 2.3.2 Me´caniques .............................................................................. 2.3.3 E´tat de surface, de´fectologie ................................................... 2.3.4 Structure .................................................................................. 2.3.5 Sante´ interne ........................................................................... 2.3.6 Calamine ..................................................................................

— — — — — — — — — —

3 3 3 3 3 3 4 4 4 4

3. 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5

3.9

Tre´filage ............................................................................................ Pre´paration de surface ....................................................................... Soudage ou raboutage des couronnes ............................................. Filie`re .................................................................................................. Lubrification ....................................................................................... Force de tre´filage ............................................................................... 3.5.1 Analyse globale du proce´de´ .................................................... 3.5.2 Me´thode de Siebel-Bonzel ...................................................... 3.5.3 Calculs par simulation nume´ rique .......................................... Conse´quences de l’expression de la force de tre´filage .................... Machines a` tre´filer .............................................................................. 3.7.1 De´vidage du fil......................................................................... 3.7.2 Partie tre´filage.......................................................................... 3.7.3 Conditionnement du fil tre´file´ ................................................. Casses au tre´filage ............................................................................. 3.8.1 Casses initie´es a` cœur ............................................................. 3.8.2 Casses initie´es en surface ....................................................... Cas particulier de l’e´tirage .................................................................

— — — — — — — — — — — — — — — — — —

4 4 5 5 6 6 7 7 7 8 10 10 10 10 10 10 11 12

4. 4.1 4.2 4.3

´ volution des caracte´ristiques me´caniques apre`s tre´filage .. E Caracte´ristiques de traction ............................................................... Abaques de caracte´ristiques de re´sistance ....................................... Autres caracte´ristiques : pliages alterne´s et torsion .........................

— — — —

12 12 13 13

5. 5.1 5.2 5.3 5.4

Traitements thermiques associe´s au tre´filage .......................... Recuits de recristallisation ou de globulisation ................................ Patentage ............................................................................................ Traitement de relaxation .................................................................... Traitement de trempe / revenu ............................................................

— — — — —

14 14 15 15 16

6. 6.1 6.2

Reveˆtements .................................................................................... Reveˆtements me´talliques ................................................................... Reveˆtements organiques ...................................................................

— — —

16 16 16

7.

Conclusion........................................................................................

—

16

3.6 3.7

3.8

Pour en savoir plus..................................................................................

M 3 125 – 2

Doc. M 3 125

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

C

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TRE´FILAGE DE L’ACIER ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

transformation a` froid consistant a` faire passer le me´tal a` travers un orifice calibre´, appele´ « filie`re » (qui peut eˆtre assimile´e a` un coˆne) 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 conditions de laminage a` chaud et, surtout, de refroidissement sont optimise´es de manie`re a` pre´parer des microstructures parfaitement adapte´es pour :

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– 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´caniques) 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.

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& Caˆbles utilise´s pour la manutention et le « transport »,

1. Contexte actuel

& Automobile avec les ressorts, la tringlerie, les gaines, le fil carcasse radiale des pneumatiques ou steel cord, etc. ;

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 baˆtiment avec les armatures be´ton, le fil de pre´contrainte utilise´ dans les ouvrages d’Art (figure 2), les fibres me´talliques, 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 cloˆtures, etc., & E´nergie avec les fils utilise´s en armature des centrales nucle´aires, les fils de forme pour armure de tuyaux offshore, les fils soudure, le fil scie des barreaux de silicium utilise´ dans les panneaux solaires, etc.,

Dans certains cas, il pourra y avoir traitement thermique a` un stade interme´diaire ou final (plus rarement sur fil machine) et traitement 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´alisation 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).

Sortie Entrée

Portée cylindrique

Centre de travail Figure 1 – Fil dans la filie`re

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Figure 2 – Pont a` haubans de Rion-Antarion – Gre`ce (Cre´dit Aris Limneos (AM))

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–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– TRE´FILAGE DE L’ACIER

Les me´canismes de cette de´formation et les lois de comportement sont examine´s dans deux articles de ce traite´ ([M 45] et [M 6 007]).

2. Mate´riau de de´part : le fil machine 2.1 Nuances d’acier utilise´ En re`gle ge´ne´rale, tous les aciers peuvent eˆtre transforme´s en fil par tre´filage. L’expe´rience conjointe des side´rurgistes et des tre´fileurs a fait rechercher les caracte´ristiques optimales que doit avoir la matie`re premie`re pour une bonne aptitude a` la de´formation a` froid.

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Comme il a e´te´ dit pre´ce´demment, les nuances utilise´es couvrent toute la gamme des aciers au carbone contenant de 0,03 a` 0,92 % de carbone.

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& Dans cette gamme, tre`s large, de teneur en carbone, on trouvera plus particulie`rement des aciers : – a` bas carbone, ge´ne´ralement infe´rieur a` 0,1 % ou` l’on recherchera des caracte´ristiques de re´sistance soit :  tre`s faibles, associe´es a` des caracte´ristiques de ductilite´ e´leve´e apre`s tre´filage et recuit final. C’est le cas du muselet a` champagne,  moyennes, obtenues par e´crouissage. C’est l’exemple des pointes, des fils utilise´s dans l’e´lectro-me´nager, etc. ; – a` haute teneur en carbone, ge´ne´ralement supe´rieure a` 0,6 % avec, comme objectif, une re´sistance e´leve´e apre`s tre´filage. Pour exemple : les caˆbles, les ressorts, le fil pour pre´contrainte, l’armature de pneumatique, etc. & Dans la gamme des teneurs en carbone interme´diaires, on va retrouver deux types de fils : – avec des caracte´ristiques me´caniques particulie`res, associe´es a` une bonne ductilite´ re´siduelle du fil tre´file´, et c’est soit le cas du fil agrafe, des fils qui seront ensuite lamine´s ou frappe´s a` froid ; ceux qui seront trempe´s et revenus, comme par exemple les ressorts de soupape. & En ce qui concerne les e´le´ments d’alliage, on notera principalement ceux qui vont participer au durcissement, comme le mangane`se, le chrome en affinant la perlite, ou le vanadium, le niobium, en cre´ant des pre´cipite´s. E´galement des e´le´ments comme l’aluminium ou le bore qui serviront, par exemple, a` pie´ger l’azote et e´viter les proble`mes de vieillissement, ou le silicium qui aura un effet important au niveau de la galvanisation. Une autre partie des e´le´ments retrouve´s dans l’acier est ce que l’on nomme couramment les « re´siduels » comme le cuivre, le nickel, l’e´tain, etc. La teneur de ces e´le´ments a e´volue´ a` la hausse avec les aciers de la voie e´lectrique a` plus bas couˆt de revient que les aciers traditionnels de la voie fonte. Pour les applications non se´ve`res, ils conviennent par contre tre`s bien.

2.2 Train a` fil Sur les trains modernes, le fil machine atteint, a` la sortie de la dernie`re cage une tempe´rature situe´e aux environs de 1 000  C. Cette tempe´rature doit eˆtre abaisse´e vers 800/900  C appele´e « tempe´rature de de´pose » avant mise en spire. Apre`s mise en spires, le fil machine est de´pose´ sur un convoyeur a` chaıˆne ou a` rouleaux (figure 3) ou` il subit un refroidissement controˆle´ pour permettre d’obtenir une structure apte aux de´formations ulte´rieures.

Figure 3 – Convoyeur Stelmor d’un train a` fil moderne (Cre´dit AM)

Ge´ne´ralement, les aciers doux sont refroidis lentement pour favoriser une basse re´sistance et les aciers durs sont refroidis avec ventilation pour favoriser la formation d’une perlite fine qui associera le meilleur compromis re´sistance et ductilite´ e´leve´es. Au cours de ce refroidissement, le fil machine se recouvre d’une couche d’oxydes dont la qualite´ est elle-meˆme fonction de la tempe´rature appele´e commune´ment « tempe´rature de de´pose » (sur le convoyeur) et de la vitesse de refroidissement. Les performances accrues des trains de laminage permettent d’obtenir des couronnes pouvant atteindre 3 t d’une seule longueur de fil machine.

2.3 Caracte´ristiques du fil En sus des analyses chimiques de´finissant les nuances d’acier (cf. § 2.1), les fils re´pondent a` des normes ou a` des spe´cifications particulie`res des clients, lesquelles parame`trent toutes les caracte´ristiques du fil qui sont de´taille´es par la suite. En France, en particulier, des normes spe´cifiques ont e´te´ e´tablies en fonction de l’utilisation de l’acier a` l’e´tat tre´file´.

2.3.1 Dimensionnelles La forme la plus courante du fil machine est la forme ronde et les dimensions sont de´finies en pre´cisant l’e´cart par rapport a` la coˆte nominale. Cet e´cart traduit l’ovalisation du fil et est de´fini selon la norme EN 20286-1, mais e´galement en fonction des spe´cifications des tre´fileurs (voir Pour en savoir plus).

2.3.2 Me´caniques & Sur fil brut, les caracte´ristiques me´caniques prises en compte sont : – la re´sistance Rm exprime´e en MPa (re´sistance a` la rupture) ; – la limite e´lastique Rp02 (limite conventionnelle d’e´lasticite´) ; – l’allongement, exprime´ en %, (soit Agt valeur qui peut eˆtre de´termine´e graˆce a` un extensiome`tre avant striction, ou A de´termine´e par mesure avant, et apre`s, traction (en englobant la striction) et qui de´pendra de la base de mesure (ge´ne´ralement 5 d sur fil brut ou 100 mm sur fil tre´file´) ; – la striction Z, exprime´e en %, en comparant la section du fil avec celle dans la striction apre`s traction. & Sur fil d’acier dur, on cherchera a` obtenir une re´sistance e´leve´e et homoge`ne qui sera obtenue, d’un coˆte´, par le biais de l’optimisation des conditions de refroidissement sur train a` fil et, de l’autre, par des additions supple´mentaires en C, Mn, Cr Si… (durcissement par la finesse de la perlite) ou en V, Nb… (durcissement par pre´cipitation).

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TRE´FILAGE DE L’ACIER ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

& Dans tous les cas, on privile´giera toujours une bonne ductilite´, gage d’une bonne tre´filabilite´ qui permettra de repousser les limites de tre´filage, ou alors de s’affranchir d’un traitement thermique interme´diaire.

2.3.3 E´tat de surface, de´fectologie Sur fil, on conside`re les de´fauts de surface faits a` chaud (fissures, repliures, pailles, incrustations, rayures) et faits a` froid (blessures me´caniques engendre´es lors de la manutention des couronnes) : de´fauts parfois re´dhibitoires pour la tre´filabilite´, mais aussi la rugosite´ du fil due a` l’empreinte laisse´e par les galets de laminage et qui ne doit pas eˆtre trop importante (pie`ge pour la calamine).

2.3.4 Structure Il y a une relation directe entre la structure et les caracte´ristiques me´caniques. & Sur fil dur, comme il a e´te´ dit pre´ce´demment, le meilleur compromis re´sistance/ductilite´ est obtenu avec une perlite tre`s fine et l’espacement inter-lamellaire n’est pas facile a` mesurer, excepte´ au MEB. Par contre, ce qui peut eˆtre spe´cifie´, c’est le pourcentage de ce que l’on appelle la « perlite re´soluble au microscope ». Cet aspect structure sera repris dans le de´tail un peu plus loin au niveau du tre´filage.

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& Sur fil d’acier doux, la structure est en grande partie ferritique et l’on parlera plutoˆt de taille de grain.

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Dans les aciers doux on peut e´galement e´voquer le carbone qui peut eˆtre maintenu en sur-sarturation dans la ferrite, si la vitesse de refroidissement est trop rapide en dessous de AC1. & Il y a e´galement deux autres notions quand on parle de structure : se´gre´gation et de´carburation qui peuvent avoir une incidence directe sur la tre´filabilite´ et les proprie´te´s d’emploi. Quand on parle de se´gre´gation, c’est un dysfonctionnement qui a lieu en amont du process : a` l’acie´rie. Il faut tout d’abord diffe´rentier la se´gre´gation du carbone, qui peut se traduire par la formation de ce´mentite proeutectoı¨de difficilement de´formable, et la se´gre´gation associe´e du carbone, et d’autres e´le´ments, favorisant la trempabilite´ comme le mangane`se, le chrome, ce qui peut se traduire par la formation de martensite e´galement non de´formable. Il existe des normes qui re´gissent a` la fois l’intensite´ de la se´gre´gation, mais aussi la structure qui en re´sulte.

2.3.5 Sante´ interne Inde´pendamment de la se´gre´gation qui peut eˆtre range´e dans ce paragraphe, quand on parle de « sante´ interne », il s’agit principalement d’inclusions dures et non de´formables, comme les inclusions a` base d’alumines. Ces inclusions seront prises en compte (taille et densite´) pour des applications tre´filage de fils ultra fins comme, par exemple, le steel cord.

2.3.6 Calamine L’oxyde, qui s’est forme´ au cours du refroidissement apre`s laminage a` chaud, et reste adhe´rent a` la surface du fil machine, est de´nomme´ calamine. Celle-ci est habituellement forme´e de trois composants : – FeO ou wu¨stite (en contact avec le me´tal) : environ 75 % ; – Fe3O4 ou magne´tite : environ 20 % ; – Fe2O3 ou he´matite : environ 5 %.

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& L’e´paisseur de la calamine (ge´ne´ralement comprise entre 10 et 15 mm), sa composition et la re´partition des diffe´rentes phases sont re´gies par la composition chimique de l’acier et les conditions de refroidissement : – la wu¨stite peut se de´composer en Fe/Fe3O4 si le refroidissement est tre`s lent ; – si la calamine est trop e´paisse, elle peut se de´coller le´ge`rement au cours du refroidissement, et cela peut se traduire par la formation d’une fine, et tre`s adhe´rente, couche de Fe3O4 de l’ordre de 2 mm ; – dans les aciers a` teneur en Si importante (de l’ordre de 1 %) celui-ci se´gre´ge a` l’interface me´tal/calamine, et il y a formation d’une fine couche de fayalite riche en Si, e´galement tre`s adhe´rente. & L’e´volution du process d’e´limination de la calamine, de´capage Æ de´calaminage me´canique a conduit les lamineurs a` optimiser le refroidissement apre`s laminage de manie`re a` obtenir une calamine suffisamment adhe´rente pour prote´ger le me´tal contre l’oxydation pendant le transport, mais e´galement suffisamment fragile pour s’e´liminer en grande partie par pliage avant l’ope´ration de tre´filage. En re´sume´, les caracte´ristiques prises en compte sur le fil machine sont les suivantes :  mesures dimensionnelles de la section : e´cart par rapport a` la coˆte nominale, ovalisation ;  e´valuation du taux de calamine ;  caracte´ristiques me´caniques (re´sistance a` la traction Rm, limite l’e´lasticite´ conventionnelle Rp02, allongement A, striction Z) ;  e´tat de surface : fissuration, rugosite´ ;  de´fauts externes : criques, repliures, pinc¸ures, incrustations, rayures, empreintes, pailles, bruˆlures ;  sante´ interne : e´tat inclusionnaire, se´gre´gation, structure, de´carburation.

3. Tre´filage 3.1 Pre´paration de surface Le fil machine est recouvert d’une couche de calamine. Celle-ci re´sulte ge´ne´ralement de l’oxydation du fil lors du refroidissement apre`s laminage a` chaud, mais elle peut e´galement venir d’un traitement thermique interme´diaire et, en l’occurrence, le traitement de « patentage ». Il peut y avoir e´galement pre´sence de rouille provenant de l’oxydation atmosphe´rique et celle-ci est plus difficile a` enlever. & La calamine est tre`s dure, donc abrasive pour les filie`res et elle doit eˆtre e´limine´e. Deux me´thodes sont possibles : – par de´capage chimique qui va permettre, d’une part la dissolution de cet oxyde, mais e´galement son e´limination par voie me´canique suite au de´gagement d’hydroge`ne a` la surface du fil ; – par de´calaminage me´canique en sollicitant le fil par cambrage en faisant appel a` la fragilite´ de cet oxyde. Souvent, cette technique n’est pas suffisante pour e´liminer les re´sidus de calamine ou la calamine secondaire, et elle est ge´ne´ralement suivie par un brossage, un grenaillage, ou un polissage avec des bandes abrasives.  Le traitement chimique pre´sente de nombreux avantages puisque, outre l’e´limination totale de la calamine, il permet : – de ge´ne´rer des petites porosite´s a` la surface du fil qui serviront de « re´servoir » a` lubrifiant lors du tre´filage ; – d’eˆtre suivi par un traitement superficiel de type boraxage ou phosphatation qui, en assurant une protection temporaire contre l’oxydation, permettra e´galement une bonne lubrification ulte´rieure.

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–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– TRE´FILAGE DE L’ACIER

a

opération de soudage

b

c

collerette

recuit

Figure 4 – Soudage des bobines de fil (Cre´dit AM)

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 Pour des questions qui peuvent eˆtre lie´es a` l’environnement, le de´calaminage me´canique est mis en œuvre le plus souvent pendant l’ope´ration de tre´filage et juste en amont de la premie`re filie`re. Cette ope´ration pre´sente toutefois quelques risques si elle n’est pas parfaitement maıˆtrise´e au moment :

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Monture

– du chicanage du fil entre les galets ou` l’on peut ge´ne´rer des blessures me´caniques pouvant eˆtre re´dhibitoires lors du tre´filage ; – des moyens supple´mentaires mis en œuvre pour e´liminer les re´sidus d’oxydes. En effet, le brossage, le grenaillage ou le ponc¸age peuvent engendrer du sur-e´crouissage en extreˆme surface et, parfois meˆme, d’un constituant tre`s dur et tre`s fragile que l’on nomme « martensite d’e´crouissage ».

Noyau

3.2 Soudage ou raboutage des couronnes Le tre´filage, qui se re´alise en continu, ne´cessite de rabouter les couronnes les unes aux autres et cette ope´ration est re´alise´e en soudant les bobines de fil les unes aux autres (figure 4). Cette e´tape est importante pour la suite des ope´rations si l’on veut e´viter les ruptures dans cette zone soude´e. En acier doux, cette ope´ration est relativement facile a` re´aliser. Par contre, sur fil d’acier a` haute teneur en carbone ou sur fil en acier micro-allie´, le refroidissement qui suit le soudage proprement dit conduit a` la formation de martensite. Il est alors ne´cessaire de mettre en œuvre un, voire deux, recuit(s) pour permettre l’obtention d’une structure proche de celle du me´tal de base. Outre l’aspect traitement thermique, un soin particulier doit eˆtre apporte´ a` l’ope´ration de meulage mise en œuvre pour e´liminer la collerette. Il s’agit, d’une part, de ne pas cre´er des amorces de rupture en surface et, d’autre part, de ne pas favoriser la formation de constituants de trempe a` la suite d’un e´chauffement et du refroidissement intensif du fil dans la zone de soudage. Cette ope´ration de soudage est e´galement re´alise´e en tre´filage interme´diaire ou lors de « re´paration » quand il y a eu rupture dans la machine a` tre´filer. Dans ce cas, la zone soude´e sera repe´re´e et e´limine´e par la suite pour les applications se´ve`res comme, par exemple, les ressorts.

3.3 Filie`re & Mate´riau La filie`re est constitue´e d’un noyau dur, ge´ne´ralement en carbure de tungste`ne lie´ au cobalt (5 %) par frittage a` chaud, et parfois de diamant pour le tre´filage des fils tre`s fins. Ce noyau est enserre´ dans une monture en acier. De nombreux travaux the´oriques et expe´rimentaux ont e´te´ re´alise´s sur la filie`re ([1], [2], [3]).

Figure 5 – Coupe d’une filie`re

& Caracte´ristiques ge´ome´triques Par rectification et polissage fin, on obtient la forme ge´ome´trique souhaite´e de la filie`re, forme qui va conditionner en grande partie la lubrification, l’aspect de surface confe´re´ au fil, l’effort de tre´filage, l’homoge´ne´ite´ de la de´formation, et les caracte´ristiques du fil tre´file´.  La filie`re (figure 5) se caracte´rise comme suit :

– coˆne d’entre´e, angle au sommet de 30 a` 45 ; – coˆne de travail, angle au sommet (2 a) de 6 a 20 selon les cas ; – porte´e cylindrique d’un diame`tre D et d’une longueur L, ge´ne´ralement comprise entre 0,3 et 0,5 fois le diame`tre du fil ; – coˆne de sortie avec un angle au sommet d’environ 45 .  Ge´ne´ralement, le coˆne de travail (2 a) est plus ouvert dans les aciers doux que dans les aciers durs et, plus particulie`rement, dans les premie`res filie`res que dans les dernie`res. Pour un taux d’e´crouissage donne´, l’angle du coˆne de travail va de´finir la longueur de la porte´e (contact) du fil dans la filie`re : elle sera plus longue quand l’angle sera ferme´. Il y a cependant risque de grippage dans la filie`re si cette porte´e est trop longue. Il en est de meˆme pour la porte´e cylindrique qui permet, outre le calibrage du fil, de lisser la surface, mais une longueur trop importante peut e´galement favoriser le grippage.  Concernant la prise de lubrifiant, un angle assez ferme´ (10 ) permettra l’entrainement de celui-ci. & Refroidissement de la filie`re De manie`re a` dissiper, d’une part, l’e´nergie due au frottement fil/ filie`re et, d’autre part, la chaleur lie´e a` la de´formation du fil, il est ne´cessaire de refroidir correctement les filie`res. En tre´filage a` sec,

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M 3 125 – 5

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TRE´FILAGE DE L’ACIER ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

ce refroidissement est assure´ par une circulation d’eau. En tre´filage avec filie`res immerge´es, c’est le lubrifiant liquide qui assure le refroidissement. Le refroidissement de la filie`re est important. Cela permet de limiter l’alte´ration de celle-ci, donc de limiter son usure et d’assurer une bonne re´gularite´ du diame`tre du fil et un bon aspect de surface. De plus, une e´le´vation de la tempe´rature du fil tre´file´ peut avoir des conse´quences faˆcheuses au niveau de ses caracte´ristiques de ductilite´. L’usure des filie`res de´pend des conditions de tre´filage. Mais une e´tude de leurs conditions de travail [4] a mis en e´vidence les diffe´rents me´canismes d’usure suivants : – usure par fatigue ; – abrasion ; – adhe´rence et corrosion. En tre´filage a` sec, l’usure par corrosion est certainement ne´gligeable, ce qui n’est certainement pas le cas en tre´filage humide.

3.4 Lubrification

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Pour favoriser l’e´coulement du fil dans la filie`re, il est absolument ne´cessaire d’assurer un re´gime de lubrification par un film lubrifiant continu. Une bonne lubrification va permettre de limiter l’e´chauffement dans la filie`re, de re´duire la force exerce´e pour de´former, d’en re´duire l’usure et l’endommagement, et de pouvoir augmenter les vitesses de tre´filage ([4], [5], [6], [M 597]).

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Le lubrifiant, qui doit assurer un re´gime de lubrification stable, se caracte´rise par sa composition et son point de ramollissement. & Deux grandes familles de savons sont utilise´s : – savons de chaux (corps gras + chaux) ; – savons de soude (corps gras + soude). & Pour assurer une bonne lubrification, on a inte´reˆt a` privile´gier un film de lubrifiant e´pais et un savon de chaux permet d’obtenir une e´paisseur supe´rieure a` celle d’un savon de soude. Une bonne lubrification peut eˆtre favorise´e en forc¸ant le savon a` pe´ne´trer dans la filie`re : il existe des buses de mise en pression du lubrifiant que l’on place dans la boıˆte a` savon juste avant la filie`re.

Pour pallier ces inconve´nients, il existe des filie`res de forme hyperboliques avec angle ouvert en entre´e, pour limiter la prise de lubrifiant, et ferme´ en sortie, pour augmenter la porte´e et favoriser le polissage du fil en filie`re.

3.5 Force de tre´filage Lors de l’e´tirage des fils a` travers une filie`re, les contraintes influencent conside´rablement les conditions de travail. La de´formation plastique intervient dans la filie`re sous l’effet combine´ de la force de traction applique´e au fil et de la compression late´rale qui apparaıˆt le long des parois de la filie`re comme une force de re´action (figure 6). Dans le cas des tre´filages multi-passes s’ajoute a` ces deux efforts un effort de retenue correspondant a` la fraction non e´limine´e de la force de tre´filage exerce´e par la filie`re n - 1 sur la filie`re n. & Diffe´rentes formules ont e´te´ e´tablies donnant des valeurs approche´es des forces ne´cessaires au tre´filage ([6], [7], [8]). Ces formules cumulent : l’effort lie´ a` la de´formation plastique du fil au passage de la filie`re et les efforts de frottement a` l’interface fil filie`re (sur le coˆne d’entre´e et la porte´e). & Les diffe´rents parame`tres qui influent sur l’effort de tre´filage sont : – les parame`tres lie´s a` la filie`re : ge´ome´trie du coˆne de travail, de la porte´e, re´duction qui vont de´terminer les surfaces de contact fil filie`re et augmenter le frottement ; – les caracte´ristiques me´caniques du fil qui influent sur l’effort de tre´filage ; – les caracte´ristiques du lubrifiant dont le re´gime de fonctionnement permet de de´finir un coefficient de frottement e´quivalent a` l’interface [9]. & Dans les diffe´rentes approches que nous allons pre´senter nous ferons re´fe´rence a` la contrainte de tre´filage. La force de tre´filage F est obtenue par multiplication de la contrainte de tre´filage par l’aire de la section finale du fil :

F = πRS2 σ z ,S

La formule (1) permet d’estimer la force et la puissance de tre´filage, si l’on se donne la vitesse de tre´filage, et ainsi la conception des tre´fileuses.

Il est parfois ne´cessaire d’e´liminer le savon en fin de tre´filage pour, le plus souvent, des applications avec reveˆtement e´lectrolytique. Dans ce cas, le savon de soude, qui est soluble dans l’eau, sera privile´gie´. Le point de ramollissement du lubrifiant est une caracte´ristique (exprime´e en  C) qui va conditionner pour une part l’e´paisseur du film : celle-ci augmente quand ce point de ramollissement croıˆt. & Remarques sur le couple filie`re/lubrifiant et l’e´volution de la rugosite´ du fil. Pour limiter la rugosite´ du fil, il faut permettre un « lissage » dans la filie`re. Cela signifie un film de lubrifiant de faible e´paisseur conduisant a` un tre´filage dans des conditions limites. Le savon de soude sera alors privile´gie´ et la forme des filie`res devra eˆtre adapte´e. Une autre possibilite´ serait d’ouvrir l’angle du coˆne de travail pour entraıˆner le moins possible de lubrifiant, mais cela se traduira par une diminution de la porte´e en filie`re, ce qui est de´favorable a` l’obtention d’une faible rugosite´. L’autre possibilite´ serait alors de fermer cet angle pour augmenter la porte´e en filie`re, donc de favoriser le lissage du fil. Mais cela favorisera la lubrification, ce qui ne permet pas l’obtention d’une faible rugosite´.

M 3 125 – 6

(1)

Noyau de la filière Effort de compression latérale

a

t

sz,e

sz,e sz,s t Re Rs Lc Lp

Fil

Re

t

Lc

Lp

Cône

Portée

Rs

sz,s

Contrainte de retenue = 0 en mono passe, > 0 en multi passes Contrainte de tréfilage Cission de frottement Rayon d'entrée du fil Rayon de sortie du fil Longueur du cône de travail Longueur de la portée

Figure 6 – De´composition des forces au cours de l’e´coulement en filie`re

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–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– TRE´FILAGE DE L’ACIER

En comple´ments des mode`les de calcul de force de tre´filage pre´sente´s ci-apre`s, le lecteur pourra se re´fe´rer aux travaux de Avitzur [7]. Une approximation de l’effort de tre´filage peut eˆtre obtenue a` partir d’une analyse me´canique globale du proce´de´ en re´alisant un bilan des forces.

3.5.1 Analyse globale du proce´de´

Tableau 1 – Valeurs des parame`tres de la formule de Siebel relative a` l’effort de traction unitaire a` la sortie de la filie`re A (en degre´)

Pour cela l’effort est de´compose´ en 3 parties : – lie´ a` la de´formation plastique dans le coˆne d’entre´e ; – lie´ aux frottements dans le coˆne d’entre´e ; – duˆ aux frottements dans la porte´e. & En conside´rant que la contrainte de tre´filage lie´e a` la de´formation plastique est e´gale a` l’e´nergie fournie, par unite´ de volume, lors du passage du fil dans la filie`re, on peut e´crire : εplas

σdef

plas

=

∫

σ0d ε

0

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Toutefois, la comparaison de cette formulation avec des mesures expe´rimentales a montre´ une sous-estimation de l’effort re´el de tre´filage. Cela s’explique par l’apparition d’une zone de cisaillement en surface lie´e a` des discontinuite´s e´leve´es de vitesses entre le fil et la filie`re sur la zone de travail du coˆne.

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& Ce phe´nome`ne est d’autant plus marque´ que l’angle de la filie`re est important. Johnson & Rowe [13] ont introduit la notion d’e´crouissage redondant qui permet de prendre en compte cette de´formation additionnelle due au cisaillement. Soit λ = S S = 0

Re2

RS2

, on conside`re alors :

εplas = Ψ ln ( λ)

En premie`re approximation, une contrainte d’e´coulement moyenne (moyenne entre la contrainte d’e´coulement avant et apre`s la de´formation subie par le fil lors du tre´filage) peut eˆtre conside´re´e au cours de la de´formation. Dans ce cas, la contrainte a` appliquer, lie´e a` la de´formation plastique, s’exprime ainsi : εplas

σdef

plas

=

∫

σ0d ε = σm Ψ ln ( λ)

0

& La contrainte correspondant aux efforts de frottements dans le coˆne prend l’expression suivante :

t

cission de frottement (qui peut s’exprimer en fonction d’un coefficient de Tresca ou d’un coefficient de Coulomb),

Lp

longueur de porte´e,

Rs

rayon de sortie du fil.

& Dans notre e´tude, nous choisissions de ne´gliger la contrainte lie´e aux efforts de frottements dans la zone de porte´e. Ce frottement est, de plus, difficile a` estimer dans la mesure ou` la zone de frottement n’est pas ne´cessairement e´gale a` la longueur de porte´e et la cission de frottement peut eˆtre autre que celle exerce´e dans le coˆne de travail.

μ α

m = 0,02

m = 0,05

m = 0,10

0,035

1,382

1,955

2,910

4

0,046

1,286

1,716

2,432

5

0,058

1,229

1,572

2,146

6

0,070

1,191

1,477

1,954

7

0,081

1,164

1,409

1,818

8

0,093

1,143

1,358

1,716

9

0,105

1,127

1,318

1,637

10

0,116

1,114

1,286

1,573

On en de´duit, en appliquant l’e´quilibre des forces sur le volume de fil dans la filie`re, l’expression globale de la contrainte de tre´filage suivante :

σ z ,S = σdef

plast

+ σfrot cone + σfrot port = σmψ ln ( λ) + τ ln ( λ) cot α

Remarque Dans le cas d’un tre´filage multi-passes, il convient de prendre en compte dans ce calcul l’effort re´siduel de retenue provenant de la passe pre´ce´dente. On obtient donc la formulation :

σ z ,S = σmψ ln ( λ) + τ ln ( λ) cot α + σ z ,e Dans laquelle l’effort de retenue s z,e reprend directement l’effort de tre´filage de la passe pre´ce´dente, s’il n’existe pas de cabestan interme´diaire ou, dans le cas contraire, de´pendra du frottement et du nombre de tours avec le cabestan.

3.5.2 Me´thode de Siebel-Bonzel Siebel et Bonzel ([1], [2]) ont e´galement e´tabli une formulation analytique de la contrainte de tre´filage qui se de´compose en 3 termes correspondant, respectivement : – a` la de´formation homoge`ne ; – aux effets de frottement ; – a` la de´formation he´te´roge`ne (e´crouissage redondant lie´ a` la ge´ome´trie de la filie`re).

σfrot cône = τ cot α ln λ avec

1+

3

Par la suite, on remplacera la notation eplas par e afin de simplifier l’e´criture des e´quations.

⎫⎪ λ +1 ⎪⎧ avec Ψ = max ⎨1 ; 0,88 + 0,195 tan α ⎬ λ −1 ⎭⎪ ⎩⎪

2 α 3 (en rad)

μ 2α ⎞ ⎛ σ z ,S = σm ε ⎜ 1 + + ⎟ ⎝ α 3ε ⎠ avec

m

(2)

coefficient de frottement de Coulomb.

Le tableau 1 facilite le calcul en donnant, en fonction du demiangle a d’ouverture de la filie`re (exprime´ en degre´s), les expressions 2a/3 et [1 + (m/a)] pour un certain nombre de valeurs du coefficient de frottement m.

3.5.3 Calculs par simulation nume´rique L’apparition de la simulation nume´rique, notamment par la me´thode des e´le´ments finis [20] a permis d’offrir de nouvelles perspectives a` l’e´tude du proce´de´ de tre´filage. Elle permet, notamment,

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M 3 125 – 7

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TRE´FILAGE DE L’ACIER ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Filière

ZZ STRESSTENSOR [30 element] Unit: Mpa Frin

Sens de tréfilage

1 500 1 200

Sens de tréfilage

900

Fil entrant

600

– 300

Fil sortant

0 La filière est représentée en gris. Dans la mesure où aucun calcul thermomécanique n’est réalisé dans la filière, nous nous limitons à la représentation de sa surface de contact avec le fil.

– 600 – 900

Figure 7 – Exemple de simulation du tre´filage d’un acier haut carbone (Cre´dit AM)

– 1 200 – 1 500

de de´finir une rhe´ologie plus pre´cise du mate´riau, ainsi qu’une description plus comple`te de la ge´ome´trie de la filie`re, ce qui conduit a` ame´liorer les pre´dictions d’effort de tre´filage.

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L’approche nume´rique autorise aussi l’analyse de proce´de´s de tre´filage non axisyme´triques, ou utilisant des ge´ome´tries de filie`res plus complexes : tre´filage avec des filie`res a` section de forme, ou pre´sentant des coˆnes dits en « trompette », constitue´s d’un ou plusieurs rayons de courbure (figure 7).

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La mode´lisation par e´le´ments finis renseigne e´galement l’utilisateur sur les champs de contraintes et de de´formation au cours de la mise en forme du produit, les re´partitions de contraintes re´siduelles dans le fil tre´file´, et permet d’obtenir des informations relatives aux efforts exerce´s sur les filie`res (et donc leur usure) (figure 8). La cartographie de la figure 8 illustre bien le champ de contraintes longitudinales dans le fil lors de l’ope´ration de tre´filage : – dans le coˆne de travail, les contraintes sont en compression a` la surface du produit, ce qui induit un e´tat de contrainte en traction longitudinal a` cœur ; – a` la sortie de la filie`re, il y a de´chargement e´lastique et le signe des contraintes s’inverse. Ainsi, les contraintes re´siduelles dans la direction longitudinale sont en traction en surface et en compression a` cœur. Pour aller plus loin, certains auteurs [10] et [11] ont montre´ l’application de la simulation nume´rique pour l’e´tude de proble´matiques de type endommagement au cours du tre´filage, e´volution de de´fauts de surface ou internes (propagation ou effacement), usure des filie`res, etc. Remarques Une des difficulte´s principales de l’utilisation de la simulation nume´rique re´side dans la de´termination du parame`tre de frottement fil filie`re et dans la gestion des zones de contact fil filie`re. Le coefficient de frottement peut eˆtre obtenu par caracte´risation directe du lubrifiant sur tribome`tre (on en de´duit ge´ne´ralement un frottement de forme Coulomb), ou par me´thode inverse a` partir de la mesure de l’effort de tre´filage (on pourra, dans ce cas, conside´rer un frottement de Tresca, souvent utilise´ par la simulation de proce´de´s de mise en forme).

3.6 Conse´quences de l’expression de la force de tre´filage Les diffe´rentes formulations du calcul de la force de tre´filage propose´es pre´ce´demment permettent d’obtenir trois informations cle´s dans la maıˆtrise du proce´de´ de tre´filage :

M 3 125 – 8

Filière

– 300

Neg X TIME: 3.5000E-02, H: 115.0

,INC: 356

Observation des contraintes longitudinales lors du tréfilage. Vue perpendiculaire à une coupe longitudinale du fil. Réduction 20 %, frottement Tresca = 0,02. α = 6° Figure 8 – Re´sultat d’une simulation de tre´filage par e´le´ments finis (Cre´dit AM)

Tableau 2 – Re´duction maximale possible en fonction de (1) Coefficient de frottement m

0,05

0,1

0,15

46

38

32

Re´duction en aire (en %) & Existence d’une re´duction limite

Le fil casse lorsque la force unitaire atteint la re´sistance a` rupture du fil tre´file´. Cela consiste a` re´soudre l’e´quation :

σ z,s = σm Si l’on utilise la formule de Siebel, la re´duction maximale au tre´filage ve´rifie alors l’e´quation :

RS

⎛ 2α ⎞ 1 1− 3⎟ = exp ⎜ × Re ⎜ 2 1+ μ ⎟ ⎝ α⎠

(3)

La re´duction maximale possible diminue quand le coefficient de frottement m augmente. Il y a donc inte´reˆt a` utiliser un lubrifiant efficace pour limiter les risques de rupture. Exemple Ainsi, pour a = 6 , la re´duction maximale de´croıˆt significativement quand m augmente, comme le montre le tableau 2. & Existence d’un angle de filie`re optimal De nombreux auteurs ont travaille´ par le passe´ sur la mise en e´vidence d’un angle de filie`re optimal, en termes de minimisation de l’effort de tre´filage, de´pendant du frottement et de la re´duction. La figure 9 illustre les re´sultats de ces travaux [12].

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Effort de tréfilage

Effort de tréfilage

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0-9 Reduction 0-45

Optimisation angulaire

0-8 0-40 0-7

1 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50

0-35

0,40

0-6

0,30 0-30

0-5

1

6

11

16 21 Demi-angle (en °)

0-10

Comparaison des résultats numériques et de ceux donnés par le modèle d'Avitzur.

0-05 0 0

Demi-angle - Degrés 4 6 8 10

2 0-05

0-10

0-15

12

14

Figure 10 – Demi-angles optimaux, au sens de la minimisation de l’effort de tre´filage, pour diffe´rentes valeurs de re´duction de fil (Cre´dit AM)

16

0-20 0-25 Demi-angle de la filière (en °)

Figure 9 – Influences de la re´duction et de l’angle de filie`re sur la contrainte de tre´filage (Cre´dit Wistreich)

 Dans la formulation analytique du docteur Siebel, l’angle de tre´filage, permettant de minimiser l’effort de tre´filage, peut eˆtre obtenu en minimisant la fonction s z,s(a). Ainsi, a` frottement et re´duction donne´s, la force de tre´filage est minimale pour une valeur particulie`re de l’angle de la filie`re aopt qui ve´rifie :

∂ σ z ,s =0 ∂α

soit

αopt =

3 με 2

(4)

Effort de tréfilage

0-1

Réduction R = 10 % Avitzur Réduction R = 30 % Avitzur Réduction R = 10 % FEM Réduction R = 30 % FEM

Réduction R = 2 % Avitzur Réduction R = 20 % Avitzur Réduction R = 20 % FEM Réduction R = 20 % FEM

0-15

0-2

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0

0-20

0-3

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0,10

0-25

0-4

0

0,20

0,45

0,40

0,35

Cet angle optimal croıˆt avec la re´duction et le frottement. Exemple Pour une re´duction de 20 % sous un frottement m = 0,05, l’e´quation (4) fournit aopt = 7,4 .

0,30 0,03 a=0

Un re´sultat similaire peut eˆtre observe´ en calculant, pour une re´duction et un frottement donne´s, les valeurs d’effort de tre´filage obtenues nume´riquement ou a` l’aide des formules d’Avitzur ([7], figure 10).  L’optimisation de l’angle de filie`re peut eˆtre recherche´e par rapport a` d’autres objectifs que la minimisation de l’effort, par exemple le gradient de contraintes re´siduelles, ou le risque d’endommagement interne du mate´riau (cup and cone), ou l’e´chauffement… Avec le de´veloppement des me´thodes nume´riques, il est maintenant possible de travailler sur des notions d’optimisations multiobjectifs de l’angle de tre´filage, ou` l’on combine plusieurs de ces objectifs. Cela conduit a` l’exploitation de fronts de Pareto ([AG 1 770], figure 11). Dans la figure 11, a repre´sente le facteur de ponde´ration entre l’objectif de minimisation d’endommagement et celui de minimisation d’effort. Pour a = 0, la minimisation ne porte que sur la force de tre´filage. Pour a = 1, la minimisation est effectue´e seulement ` chaque point du front de Pareto par rapport a` l’endommagement. A correspond une valeur de demi-angle de tre´filage pour une ponde´ration donne´e entre les deux objectifs. Dans notre cas, pour a = 0, nous retrouvons le demi-angle optimal de 6 , bien connu des tre´fileurs. Et pour a = 1, nous convergeons vers la valeur minimale du demi-angle dans son domaine de de´finition.

0,05

F seul

0,07

0,09 a = 0,5

a = 0,2

0,11 0,13 Endommagement a = 0,8

a=1

D seul

Réduction de section = 20 % Frottement de Tresca = 0,02 Figure 11 – Front de Pareto obtenu dans le cadre de l’optimisation multi objectifs d’une passe de tre´filage en fonction de l’effort de tre´filage et de l’endommagement interne D (Cre´dit AM)

& Ordre de grandeur de l’e´chauffement du fil L’e´nergie de tre´filage est dissipe´e et e´chauffe fil et filie`re. Aux vitesses industrielles, l’ope´ration peut, avec une tre`s bonne approximation, eˆtre conside´re´e comme adiabatique et, a` la sortie de la filie`re, l’e´chauffement DT du fil s’uniformise rapidement. Une premie`re approximation, permettant l’estimation de l’e´chauffement du fil au cours du tre´filage, consiste a` ne´gliger l’e´nergie de´gage´e par frottement. On suppose donc que l’e´chauffement du fil est lie´ a` sa seule de´formation plastique. Ce qui nous ame`ne a` la formule :

ΔT = avec

r c

σm ε ρc

masse volumique, capacite´ thermique massique du mate´riau du fil.

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TRE´FILAGE DE L’ACIER ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Exemple Pour un acier au carbone, rc ª 3,6 MPa · K–1. On de´duit des caracte´ristiques me´caniques du fil d’acier les ordres de grandeur (tableau 3) de la tempe´rature du fil en sortie de filie`res pour des re´ductions de 20 % (tempe´rature ambiante = 25  C) : On s’aperc¸oit dans l’e´quation (5) que l’e´chauffement est directement lie´ a` la contrainte d’e´coulement du fil. Dans le cas du tre´filage d’acier a` haute teneur en carbone, et donc a` contrainte d’e´coulement e´leve´e, cet e´chauffement peut entraıˆner un vieillissement du fil durant sa mise en forme.

3.7 Machines a` tre´filer Il existe deux grandes familles de machines a` tre´filer : – les machines a` tre´filer a` sec (figure 12) ; – les machines a` tre´filer en voie humide (figure 13). Toutefois, dans chaque cas, ces machines se composent de trois e´le´ments : – le dispositif de de´vidage ; – la machine a` tre´filer proprement dite ; – le dispositif de conditionnement du fil tre´file´.

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Tableau 3 – Ordre de grandeur de la tempe´rature du fil en sortie filie`re

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C (en %)

0,2

0,8

sm (en Mpa)

650

1 300

Tempe´rature en sortie de passe (en  C)

65

106

3.7.1 De´vidage du fil Le syste`me est bien entendu diffe´rent selon que l’on de´vide une couronne de fil brut ou une bobine de´ja` tre´file´e. Le de´vidage peut se faire de fac¸on verticale ou horizontale. Des syste`mes de se´curite´ permettent l’arreˆt imme´diat de la machine en cas d’emmeˆlement du fil.

3.7.2 Partie tre´filage & Tre´filage a` sec Inde´pendamment des organes d’entraıˆnement (moteurs et boıˆtes de vitesse), ainsi que des dispositifs de tre´filage (filie`res) et de lubrification (boıˆtes a` savon), le fil passe successivement d’une filie`re a` l’autre via des bobines d’enroulement servant de cabestan pour la traction du fil a` travers la filie`re. Celles-ci comportant, en ge´ne´ral a` leur base, une zone appele´e chasse, dont le profil est tel que chaque nouvelle spire chasse la pre´ce´dente pour prendre sa place au cours de l’enroulement et permette ainsi une bonne accumulation des diverses spires en vue d’un de´vidage ulte´rieur correct ; tout en faisant diminuer progressivement la contrainte de traction du fil. Les machines a` sec se pre´sentent sche´matiquement sous la forme d’une succession d’ensembles « boıˆte a` savon – filie`re – cabestan », comme illustre´ par les sche´mas de la figure 14, et se distinguent des fac¸ons suivantes : – syste`mes d’accumulation du fil (simples ou doubles chasses) ; – diame`tre des cabestans (ge´ne´ralement entre 250 et 900 mm) ; – trajet du fil (avec ou sans torsion) ; – mode et intensite´ du refroidissement du fil ; – type de dispositif assurant la re´gulation de la vitesse de passage qui augmente a` chaque passe. Les vitesses de tre´filage (plus e´leve´es en acier doux qu’en acier dur) sont de l’ordre de 10 a` 15 m/s pour un fil de 2,5 mm et de 20 a` 25 m/s pour un fil de 1 mm. & Tre´filage humide La figure 15 illustre le principe d’une machine voie humide dont l’ensemble est immerge´ dans un bac contenant un lubrifiant en solution aqueuse. Dans ce cas, c’est le glissement des fils sur les cabestans qui compense l’usure des filie`res. Ce proce´de´ concerne plus particulie`rement les fils fins d’un diame`tre ge´ne´ralement infe´rieur a` 1 mm. Son avantage facilite la concentration d’une vingtaine de filie`res dans un espace assez re´duit.

3.7.3 Conditionnement du fil tre´file´

Figure 12 – Machine a` tre´filer a` sec (Cre´dit AM)

Apre`s tre´filage, le fil peut eˆtre conditionne´ de deux fac¸ons diffe´rentes : – enroule´ sur une bobine a` flasque par couches successives de spires jointives, ou non ; – de´pose´ « en rosace » sur une bobine fixe a` axe vertical dispose´e sur un support qui tourne lentement, et dont l’axe est excentre´ par rapport a` celui de la bobine. Deux avantages a` ce proce´de´ :  il n’est pas ne´cessaire d’arreˆter la machine lors du changement de bobine ;  les bobines ne sont pas compactes et la prise de tempe´rature est plus rapide lors des traitement de recuit en four statique.

3.8 Casses au tre´filage Deux grandes familles de rupture au tre´filage peuvent eˆtre rencontre´es : – casses initie´es a` cœur ; – casses initie´es en surface.

3.8.1 Casses initie´es a` cœur

Figure 13 – Machine a` tre´filage humide (Cre´dit AM)

M 3 125 – 10

` quelques exceptions pre`s ou` le sche´ma de tre´filage propreA ment dit est trop se´ve`re, la plupart de ces ruptures, de forme « cup and cone », sont initie´es sur des de´fauts internes de type me´tallurgique (figure 16). La se´gre´gation, et en particulier les de´fauts structuraux qui lui sont associe´s comme les grains de martensite, ou les lisere´s de ce´mentite secondaire (aciers hypereutectoı¨des), une perlite trop grossie`re et les inclusions inde´formables peuvent eˆtre a` l’origine de ces ruptures.

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–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– TRE´FILAGE DE L’ACIER

a

avec torsion

b

sans torsion

Figure 14 – Dispositifs d’accumulation

Arbre 2 Rotation n2

Arbre 3 Rotation n3 Filière 4 Capestan

Capestan

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7

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4

6

3

Arbre 1 Rotation n1 Capestan

Filière 3 2

5 Filière 2

Filière 1

Figure 15 – Principe du tre´filage humide avec filie`res immerge´es (Cre´dit AM)

Figure 17 – Casse initie´e sur de´chirures superficielles

Ces casses peuvent e´galement eˆtre constate´es en absence de de´fauts internes, si l’angle des filie`res n’est pas adapte´.

3.8.2 Casses initie´es en surface

Casses le long de l’axe central Figure 16 – Casses en « cup and cone » initie´es a` cœur lors du tre´filage (Cre´dit AM)

Dans ce cas, nous retrouvons deux types de de´fauts susceptibles de provoquer des ruptures (figure 17) : – ceux dits « d’origine me´tallurgique » et pre´existant sur le fil machine (fissures, repliures de laminage ou pailles) ; – le type « blessures me´caniques », engendre´ a` froid, soit au cours de la manutention des couronnes ou pendant le transport, soit pendant le tre´filage.

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M 3 125 – 11

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4. E´volution des caracte´ristiques me´caniques apre`s tre´filage

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Les caracte´ristiques me´caniques prises en compte sur fil tre´file´ sont, plus ge´ne´ralement, celles de traction et, dans des cas particuliers, celles de durete´, de pliage alterne´, de torsion et, plus rarement, de fatigue (dans d’autres modes de sollicitation). Au fur et a` mesure que le fil s’e´crouit, ses caracte´ristiques de limite e´lastique (Re ou Rp02), et de re´sistance (Rm) ou de durete´, augmentent. Tandis que, d’une fac¸on ge´ne´rale et a` quelques exceptions pre`s comme nous le verrons apre`s, ses caracte´ristiques de ductilite´ (allongement (A), striction en traction (Z), tenue en pliages alterne´s et torsion) diminuent.

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4.1 Caracte´ristiques de traction Outre la re´sistance, les autres caracte´ristiques de traction sont parfois prises en compte et les graphes illustrent l’e´volution de Rp02, Rm, A et Z pour un acier doux (figure 18a) et pour un acier dur (figure 18b). Concernant les strictions, on peut faire les remarques qui suivent. & Sur fil d’acier doux La striction chute progressivement de`s les premie`res passes de tre´filage, puis rapidement dans la phase de tre´filage, rapidement dans la phase de tre´filage ultime qui conduit a` la ruine du mate´riau. Cette phase n’est ge´ne´ralement jamais atteinte dans les conditions de tre´filage usuelles. & Sur fil d’acier dur et perlitique L’e´volution de la striction y est particulie`re : on assiste, dans les toutes premie`res passes, a` une chute le´ge`re de cette caracte´ristique, puis a` une remonte´e progressive et assez notable jusqu’a` une asymptote dont la position, au niveau du taux d’e´crouissage, va de´pendre de nombreux facteurs (nuance, niveau de re´sistance, diame`tre du fil, finesse de la perlite…).

a fil brut e = 0 G × 5 000

100

1 800

90

1 600

80

1 400

70 z

1 200

60

1 000

50

Rm

Re

800

40

600

30

400

20

200

10 0

0

0 20 40 60 70 80 10 30 50

0

90

1

2

95

e = 100 x (S-s)/S 4 e = ln(S/s)

3

a fil d'acier doux (C : 0,06%)

3 000

100

2 700

90

2 400

80

Rm

70

2 100 Re

60

1 800

50

1 500

z

1 200

40

900

30

600

20

300 0

10 0 0 20 40 60 70 80 10 30 50

0

1 b

90

2

95

3

e = 100 x (S-s)/S 4 e = ln(S/s)

fil d'acier dur (C : 0,8%)

´ volution des caracte´ristiques de traction (limite Figure 18 – E e´lastique, re´sistance a` la rupture et striction)

b fil écroui e = 1 G × 12 00

c fil très écroui e = 4 G × 25 000

´ volution de la perlite au cours de l’e´crouissage Figure 19 – E

M 3 125 – 12

Striction (en %)

2 000

Striction (en %)

L’e´tirage est une ope´ration de calibrage a` froid par une re´duction de section dans une filie`re de forme approprie´e. Cette technique, qui peut s’apparenter au tre´filage, permet d’obtenir des barres calibre´es de diffe´rentes ge´ome´tries et ayant des caracte´ristiques e´galement adapte´es a` l’usage final. Dans ce cas, la lubrification n’est pas re´alise´e avec du savon mais ge´ne´ralement avec une huile ve´ge´tale. Les barres e´tire´es sont principalement destine´es a` l’industrie du de´colletage ou a` celle de la frappe a` froid.

Résistance et limite élastique (en MPa)

3.9 Cas particulier de l’e´tirage

Résistance et limite élastique (en MPa)

TRE´FILAGE DE L’ACIER ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

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1 600

Ø 0,45mm - D R m = 120 MPa

1 400

Ø 1,8mm - D R m = 90 MPa

0,

50

0,

2 500

Rm (en Mpa)

%C 0, 0,80 7 60 0

Résistance (en MPa)

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– TRE´FILAGE DE L’ACIER

0,

40

2 000

1 200

0 0,3 0 0,2

1 500

Azote libre 1 000 Azote piégé 800 600

1 000

400 200

0

0 20 40 60 70 10 30 50 0

1

80

90

2

95 x 100 1- S s 3 e = ln S s

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Figure 20 – E´volution de la re´sistance apre`s tre´filage (fils patente´s)

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Les photos de la figure 19 re´alise´es au MEB illustrent l’e´volution de la perlite au cours de l’e´crouissage. & Cette e´volution de la structure des lamelles de ce´mentite permet de comprendre l’e´volution de la striction au cours de l’e´crouissage. De`s les premie`res passes de tre´filage, la striction chute pour, ensuite, augmenter re´gulie`rement jusqu’a` une asymptote a` la suite de l’orientation progressive des lamelles de ce´mentite dans le sens du tre´filage. En fin de tre´filage on assiste a` une chute re´gulie`re de la striction que l’on explique par la rupture des lamelles de ce´mentite et ce, jusqu’au stade que l’on appelle « de´lamination » ou « ruine du mate´riau ». Ce stade est e´galement visible, comme nous le verrons plus loin, lors de l’essai de torsion : l’endommagement interne lie´ aux de´cohe´sions dans les lamelles de ce´mentite se traduit par une chute du couple lors de cet essai. De nombreux articles ont e´te´ consacre´s a` la perlite, a` son e´volution au cours du tre´filage, en particulier en tre´filage ultime, et a` l’endommagement interne. Nous citerons a` titre d’exemples les [M 1 115] et [M 597].

4.2 Abaques de caracte´ristiques de re´sistance Habituellement, les tre´fileurs conside`rent en premier lieu la re´sistance me´canique. Il existe des abaques ou` il est possible, pour une gamme assez e´tendue de nuances d’acier, de pre´dire les caracte´ristiques de re´sistance apre`s tre´filage, comme le montre la figure 20. Ces abaques sont utilise´es dans deux cas de figure : – de´terminer les caracte´ristiques de re´sistance en connaissant la nuance et le taux d’e´crouissage ; – choisir la nuance ade´quate permettant de viser une certaine re´sistance. Ceci est exploite´ en tre´filage pour obtenir des fils aux caracte´ristiques me´caniques tre`s pre´cises en vue de leur utilisation ulte´rieure. & Vieillissement par l’azote et le carbone Les petits atomes pre´sents dans l’acier et, plus particulie`rement, le carbone et l’azote, e´ventuellement interticiels entre les atomes

Ø 5,5mm - D R m = 15 MPa

0 0

0,5

1

1,5

FM3

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

FM3 + B

Figure 21 – E´volution de la re´sistance Rm sur fil extra-doux avec azote pie´ge´ ou non par addition de bore (Cre´dit AM)

de fer, peuvent modifier les caracte´ristiques me´caniques en migrant vers les dislocations (de´fauts d’arrangement atomiques). Nous rappelons que la de´formation du me´tal est re´alise´e graˆce au de´placement des dislocations. Il est possible de pallier a` ce dysfonctionnement de deux fac¸ons : – l’azote peut-eˆtre pie´ge´ par des additions d’aluminium, de bore ou de titane. Le graphique de la figure 21 illutre tre`s bien l’e´volution des caracte´ristiques me´caniques d’un fil d’acier doux avec azote pie´ge´, ou non, par une addition de bore : la formation de nitrures de bore permet de limiter la pente de la courbe d’e´crouissage de la re´sistance a` la rupture (Rm) ; – le carbone peut eˆtre pie´ge´ par une addition de titane. Mais, le plus souvent, il suffit d’e´viter de le laisser en sur-saturation dans la ferrite, en ralentissant le refroidissement en dessous de AC1 pour de´poser le carbone au joint des grains sous forme de ce´mentite tertiaire. & Vieillissement par l’hydroge`ne Dans les aciers mi-durs et durs, il est possible de garder de l’hydroge`ne en solution. Il de´sorbera au cours du temps par vieillissement naturel. Ces atomes d’hydroge`ne sont fragilisants, et il est souvent conseille´ d’attendre quelques jours apre`s laminage avant d’engager l’ope´ration de tre´filage.

4.3 Autres caracte´ristiques : pliages alterne´s et torsion Deux autres essais sont souvent re´alise´s sur fil tre´file´ : – pliage alterne´ ; – torsion. & Essai de pliage alterne´ Il consiste a` plier alternativement le fil autour d’un mandrin ayant, un rayon parfaitement de´fini (norme ISO 7801). Le premier pliage est e´ffectue´ a` 90 . Le deuxie`me et les autres a` 180 , et l’on compte le nombre de pliages.

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M 3 125 – 13

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TRE´FILAGE DE L’ACIER ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Dans ce cas, on ne prend pas seulement en compte la ductilite´ intrinse`que du me´tal, mais aussi l’effet de l’aspect de surface qui peut engendrer des amorces de fissuration. & Essai de torsion Il consiste a` soumettre une e´prouvette en torsion simple (toujours dans le meˆme sens) autour de son axe et ce, jusqu’a` rupture.

En l’absence de traitement thermique, de nombreux produits ne pourraient eˆtre re´alise´s.

Le fil est place´ entre deux machoires : l’une fixe et l’autre mobile, et une le´ge`re tension par traction est exerce´e sur le fil. Les conditions d’essai sont parfaitement de´finies (norme ISO 7800).

S’il n’y avait pas de recuit, on prendrait certainement moins de plaisir a` ouvrir une bouteille de champagne (figure 23).

Outre le nombre de tours a` rupture, cet essai permet de mettre en e´vidence par examen du facie`s de rupture et de l’enregistrement de la contrainte la pre´sence, ou non, d’un endommagement interne duˆ au tre´filage (figure 22).

100 90 80 70

Si le patentage n’existait pas, comment imaginer pouvoir re´aliser les fils a` tre`s haute re´sistance ? Et, en plus, comment concevoir des fils extra fins pour armature de pneumatiques a` plus de 3 000 MPa (figure 24) ?

5.1 Recuits de recristallisation ou de globulisation Deux types de recuit sont pratique´s couramment. Les cycles re´alise´s, qui peuvent atteindre quelques dizaines d’heures, sont repre´sente´s a` la figure 25. Existent : – le recuit de recristallisation re´alise´, soit en interme´diaire pour permettre un tre´filage pousse´ (< 1 mm) ou pour ajuster les caracte´ristiques du produit final (ce qui est le cas de fils pour certaines agrafes) soit sur produit fini quand les caracte´ristiques requises sont tre`s basses, comme pour l’exemple du fil muselet avec Rm < 350 MPa ; – le recuit de globulisation, ge´ne´ralement re´alise´ apre`s quelques passes de tre´filage sur fil d’acier doux, ou mi-dur, quand l’on recherche un adoucissement maximum pour des applications ulte´rieures se´ve`res, comme la frappe a` froid.

60 50 40 30 20 10 0 0

2,5

5

7,5

10

12,5

15

17,5 20 Nombre de tours

a pas d'endommagement interne Évolution du couple sans anomalie Casse droite

Torque (en N.m)

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Torque (en N.m)

Industriellement, ce stade d’endommagement interne est rarement atteint et il est volontairement e´vite´ pour des produits appele´s a` eˆtre fortement sollicite´s par la suite, comme par exemple les ressorts.

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5. Traitements thermiques associe´s au tre´filage

40

Figure 23 – Fil Muselet (Cre´dit AM) 35 30 25 20 15 10 5 0 0

5

b

10

15

20

25

30 35 Nombre de tours

endommagement interne Évolution du couple (décrochement) Casse hélicoïdale

Figure 22 – Re´sultats de l’essai de torsion (Cre´dit AM)

M 3 125 – 14

Figure 24 – Coupe d’un pneu a` carcasse radiale (Cre´dit AM)

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Recuit de globulisation Recuit de recristallisation

Dureté HRC

AC1

Température (en °C)

Température

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– TRE´FILAGE DE L’ACIER

A

800 A5 700 A 600

F+C

500 400

A+F+C

Temps 300 Figure 25 – Cycles de recuit (Cre´dit AM)

200

& Recuit de recristallisation Il est souvent re´alise´ dans un four cloche (recuit statique), mais il peut e´galement eˆtre produit en continu en passant, soit dans un four, soit dans un bain de plomb porte´ a` 700  C.

100

A M5°

50 %

M50° M90°

11 32 38 40 40 41 43 50 55 57

66 0 0,5 1 2 5 10

Dans le cas d’un recuit en continu, l’adoucissement ne sera pas aussi important qu’en recuit statique. D’autre part, ce recuit, qui sera obligatoirement suivi d’un refroidissement rapide, conduira a` la mise en sur-saturation du carbone dans la ferrite et a` un durcissement ulte´rieur du fil par vieillissement (diffusion des atomes vers les dislocations).

102

103

106 104 105 Temps (en secondes)

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& Recuit de globulisation

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Il fait appel au me´canisme de diffusion pour la coalescence des lamelles de ce´mentite et est toujours re´alise´ dans un four statique. Un le´ger e´crouissage pre´alable (t ª 30 %) permettra de fractionner les lamelles de ce´mentite et d’acce´le´rer la diffusion du carbone. Remarque Certains tre´fileurs mettent parfois en œuvre un recuit de restauration qui permettra d’adoucir sensiblement les caracte´ristiques de re´sistance par le biais unique du re´arrangement des dislocations, et sans qu’il y ait recristallisation du fil e´croui.

Perlite grossière (fil brut)

5.2 Patentage Le patentage est un traitement thermique isotherme re´alise´ sur fil d’acier a` haute ou moyen ne teneur en carbone pour affiner la structure perlitique. Ce traitement peut eˆtre re´alise´ sur fil brut. Mais il est plus souvent mis en œuvre apre`s un premier tre´filage. Outre l’affinement de la perlite, le patentage permet de re´ge´ne´rer une structure e´crouie et de poursuivre le tre´filage de fils tre`s fins avec de bonnes caracte´ristiques me´caniques, tant en re´sistance, qu’en striction. L’application la plus connue est le steel cord ou` un patentage est re´alise´ vers 1 mm. Exemple Nous avons reporte´ sur la figure 26 les courbes TTT d’un acier a` 0,8 % de carbone et le cycle de refroidissement confe´re´ au fil au patentage. La transformation de l’auste´nite en perlite s’effectue au niveau du « nez perlitique », ce qui permet une structure perlitique fine pre´sentant le meilleur compromis re´sistance/ductilite´. Ce traitement est re´alise´ en continu avec auste´nitisation vers 900  C dans un four, puis refroidissement rapide dans un bain de plomb indexe´ entre 550 et 600  C (tempe´rature et temps de maintien de´pendent de la nuance et du diame`tre du fil et sont de´finis par la courbe TTT de l’acier conside´re´ [M 1 115]).

Perlite fine (fil patenté)

Figure 26 – Traitement isotherme de patentage et affinemenet de la structure (Cre´dit AM)

5.3 Traitement de relaxation Ce traitement spe´cifique est re´alise´ quand, sur le produit fini, comme par exemple les torons de pre´contrainte, il est ne´cessaire d’augmenter le niveau de limite e´lastique pour le rapprocher du niveau de re´sistance Rm de manie`re a` ce que le toron ne se de´forme pas en cours de sollicitation.

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TRE´FILAGE DE L’ACIER ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Il s’agit d’un traitement court, effectue´ en ligne avec passage dans un four indexe´ vers 400  C, avec application d’une le´ge`re tension sur le toron.

5.4 Traitement de trempe/revenu Ce traitement est re´alise´ sur fil tre´file´ quand les caracte´ristiques me´caniques obtenues par e´crouissage ne permettent pas d’assurer un niveau de re´sistance associe´ a` une bonne tenue a` la fatigue et en endurance. C’est le cas de certains fils destine´s a` eˆtre conforme´s en ressorts pour l’automobile.

6. Reveˆtements Nous ne traiterons ici que des cas de reveˆtements me´talliques et organiques. Les reveˆtements mine´raux de type phosphatation ont de´ja` e´te´ aborde´s.

6.1 Reveˆtements me´talliques

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Concernant les reveˆtements me´talliques, il est toutefois possible d’appliquer nombre de me´taux ou d’alliages.

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Dans la majorite´ des cas, les reveˆtements sont re´alise´s pour faire barrie`re a` la corrosion. Le reveˆtement le plus usite´ est la galvanisation, qui se fait a` chaud par immersion dans un bain de zinc fondu. & Galvanisation a` chaud Le traitement est ge´ne´ralement re´alise´ en continu pour le fil, mais parfois au trempe´ quand il s’agit de pie`ces. Au pre´alable, le fil est nettoye´ pour e´liminer les re´sidus de lubri` la sorfication et la surface est « active´e » (traitement de fluxage). A tie du bain de zinc, ou` sa tempe´rature atteint 460  C environ, le fil est essuye´ par des moyens me´caniques, ou gazeux, de manie`re a` re´pondre exactement aux spe´cifications en terme d’e´paisseur, qui peut varier de 10 a` plus de 100 mm selon l’application. Quand les exigences au niveau de la tenue a` la corrosion sont tre`s se´ve`res, un traitement dit de « galfanisation » (alliage zinc/aluminium) est mis en œuvre. Ce de´poˆt multiplie par deux les performances de barrie`re a` la corrosion de la galvanisation. & Autres types de reveˆtements Il existe d’autres techniques de de´position de reveˆtements me´talliques sur fil : – e´lectrolyse, et cela concerne diffe´rents me´taux alliages, comme le zinc, le cuivre, le nickel, le chrome, le laiton…, et les e´paisseurs obtenues sont ge´ne´ralement faibles ; – placage a` chaud d’une bande d’acier, de cuivre ou d’aluminium, suivie ge´ne´ralement d’une passe de laminage pour assurer la cohe´sion entre le fil et le reveˆtement. Exemples L’objectif recherche´ dans ces cas peut eˆtre toujours la tenue a` la corrosion, mais les reveˆtements sont parfois re´alise´s pour des applications tre`s diverses comme : – un de´poˆt de chrome avec, au pre´alable, de´position de cuivre et de nickel, qui sera re´alise´ sur des grilles dans l’e´lectrome´nager pour

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assurer, en plus de la tenue a` la corrosion une durete´ e´leve´e en surface et un bel aspect ; – un de´poˆt de laiton applique´ sur fil d’armature de pneumatiques de manie`re a` favoriser l’adhe´rence du fil dans les pneus ; – un placage de deux bandes de cuivre qui seront colamine´es avant tre´filage est mis en œuvre sur des fils pour application finales en e´lectronique combinant les caracte´ristiques me´caniques de l’acier et la conductibilite´ e´lectrique du cuivre.

6.2 Reveˆtements organiques Les reveˆtements organiques peuvent pre´senter des avantages par rapport aux reveˆtements me´talliques en confe´rant au fil une couleur ou un aspect particuliers qui ne seraient pas obtenus aussi facilement en reveˆtement me´tallique. Ces reveˆtements sont, par contre, assez poreux et moins efficaces en tant que barrie`res vis-a`-vis de la corrosion. Nous retrouvons deux familles : les reveˆtements plastiques ou les reveˆtements de type peintures ou laques.

7. Conclusion Pour rester compe´titifs face a` la concurrence des fils tre´file´s venant des pays de l’Est et d’Asie, les tre´fileurs doivent agir sur deux fronts, mais aussi s’adapter. & Niveau des produits Il s’agit d’apporter une re´ponse a` la demande d’augmentation des performances des fils tre´file´s, que cela soit pour : – augmenter les caracte´ristiques me´caniques de re´sistance (sans diminution de ductilite´) dans des applications telles que : caˆbles, ressorts, fil de pre´contrainte…, et pour des questions d’alle`gement ou de fiabilite´ des produits ; – ame´liorer la tenue a` la corrosion et l’aspect (couleur) des reveˆtements de´pose´s sur les fils ; – rester compe´titifs par rapport a` des produits de substitution comme le fil agrafe qui est fortement concurrence´ par des colles sans cesse plus performantes. & Niveau des process de transformation Deux axes sont choisis : – travailler en partenariat avec les producteurs de fil machine pour ame´liorer les proprie´te´s du fil brut (analyse, structure, calamine), de manie`re a` e´viter un traitement thermique et, a` permettre l’e´limination de la calamine par de´calaminage me´canique, plutoˆt que par de´capage chimique… ; – optimiser le process de tre´filage, refroidissement du fil et lubrification au cours du tre´filage pour ame´liorer la productivite´ et le conditionnement du fil tre´file´ afin d’obtenir une meilleure reprise sur machine rapide de mise en forme de pie`ces par pliage… & S’adapter en permanence Ce qui pre´suppose de : – pouvoir re´pondre aux exigences lie´es a` l’environnement, aux proble`mes lie´s a` l’acide des bains de de´capage et au plomb des bains de patentage… ; – prendre en compte les e´volutions en terme de mode´lisation de manie`re a` de´finir un profil de filie`re, une descente de tre´filage, sans passer par une phase d’apprentissage…

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P O U R

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 meˆme titre paru

E N

en 1996

Sources bibliographiques [1]

SIEBEL (E.). – Stahl u. Eisen, 66/67 (1947).

[2]

BONZEL (M.). – Le tre´filage de l’acier. Dunod, p. 132-63 (1958).

[3]

HUTTE. – Taschenbuch fu¨r Eisenhuttenleute Hrsg. vom Akademischen Verein Du¨sseldorf (1961).

Parution : décembre 2010 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200030444 - univ. paris est marne la vallee // 194.57.247.37

[4]

tiwekacontentpdf_m3125 v1

LE FLOCH (A.), FELDER (E.) et LAPOSTOLLE (B.). – Conditions de travail des filie`res de tre´filage. ARMINES STA (1975).

[5]

DELILLE (J.), FLENDER (H.C.), FUNKE (P.), KNOCHE (H.J.), KRAUTMACHER (H.), LEPAND (H.), MARTIN (M.), MONTENS (A.) et NUSSER (L.). – Verlagstahleisen MBH. Herstellung von Stahldraht (Fabrication du fil d’acier).

[6]

HOFFMAN et SACHS. – Introduction to the theory of plasticity for engineers. MacGrawHill (1953).

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

MARIAGE (J.F.). – Simulation nume´rique de l’endommagement ductile en formage de pie`ces massives. PhD report, universite´ technologique de Troyes (2003).

AVITZUR (B.). – Analysis of wire drawing and extrusion through conical dies of small cone angle. J. Eng. Industry, p. 89 (1963).

[12]

WISTREICH (J.G.). – Investigation of the mechanics of wire drawing. Proc. Inst. Mech. Eng., 169, p. 654-678 (1955).

CHENOT (J.-L.) et al. – A numerical application of the slip line field method to extrusion through conical dies. Int. J. Engng. Sci., 16, p. 263.

[13]

JOHNSON (R.W.) et ROWE (G.W.). – J. Inst. Met., vol. 96, p. 97 (1968).

[14]

CHUL MIN BAE et WON JONG NAM. – Microstructure control of wire rods for drawing without patenting. Wire Journal (April 2000).

[15]

ZELIN (M.). – Microstructure evolution in pearlitic steels during wire drawing. Acta Materia 50 (2002).

LEVRAU (C.). – Compre´hension et mode´lisation des me´canismes de lubrification lors du tre´filage des aciers inoxydables avec les savons secs. PhD report, ENSMP (2006). YOSHIDA et SHINOARA. – Deformation analysis of surface crack in rolling and wire drawing. JSME (2005).

` lire e´galement dans nos bases A SAADA (G.). – De´formation plastique. [M 45], traite´ Mate´riaux me´talliques (1995). MONTHEILLET (F.). – Me´tallurgie en mise en forme. [M 6 007], traite´ Mate´riaux me´talliques (1996).

MURRY (G.). – Transformations dans les aciers. [M 1 115], traite´ Mate´riaux me´talliques (1998). SPITERI (P.). – Pre´sentation ge´ne´rale de la me´thode des e´le´ments finis. [AF 505] (2002).

LE COZ (E.). – Me´thodes et outils de la qualite´ – Outils classiques. [AG 1 770] (2001). FELDER (E.). – Lubrification des surfaces lors de la mise en forme. [M 597], traite´ Mate´riaux me´talliques (1992).

Normes et standards FIL

ISO 7800

1998

Mate´riaux me´talliques – Fils – Essai de torsion simple.

 Normalisation europe´enne (EN) EN 10218-1

1994

Fils et produits tre´file´s en acier – Ge´ne´ralite´s – Partie 1 : Me´thodes d’essai.

ISO 7801

1984

Mate´riaux me´talliques – Fils – Essai de pliage alterne´.

EN 10218-2

1996

Fils et produits tre´file´s en acier – Ge´ne´ralite´s – Partie 2 : Dimensions et tole´rances des fils.

ISO 7802

1983

Mate´riaux me´talliques – Fils – Essai d’enroulement.

ISO 9649

1990

Mate´riaux me´talliques – Fils – Essai de torsion alterne´e.

EN 20286-1

1993

Syste`me ISO de tole´rances et d’ajustements. Partie 1 : base des tole´rances, e´carts et ajustement.

 International Organization for Standardization (ISO) ISO 2232

1990

Fils tre´file´s ronds pour caˆbles d’usages courants en acier non allie´ et pour caˆbles en acier de gros diame`tre – Spe´cifications.

 Association franc¸aise de normalisation franc¸aise (AFNOR) NF A 03-702 4.1962

Essais sur fils. Essais des reveˆtements d’e´tain sur fil de fer et d’acier.

NF A 03-707 12.1973

Produits side´rurgiques. Essai de torsion simple des fils.

ISO 2701

1977

Fils tre´file´s pour caˆbles d’usages courants en acier non allie´ – Conditions de re´ception.

NF A 47-301

3.1976

Fils ronds en aciers durs non allie´s, patente´s, tre´file´s, pour ressorts.

ISO 6892

1984

Mate´riaux me´talliques – Essai de traction a` tempe´rature ambiante.

NF A 91-131

4.1962

Fils d’acier galvanise´s a` chaud. Spe´cification du reveˆtement de zinc.

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Doc. M 3 125 – 1

S A V O I R P L U S

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P O U R E N

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S A V O I R P L U S

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TRE´FILAGE DE L’ACIER ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

NF EN 10218-2 10.1996 Produits side´rurgiques. Fils et produits tre´file´s en acier. Ge´ne´ralite´s. Partie 2 : dimensions et tole´rances des fils. Indice de classement : A 47-300-2 (remplace : NF A 47-305 : 1981-06).

 Normalisation europe´enne (EN) EN 10088-3 1995 Aciers inoxydables – Partie 3 : Conditions techniques de livraison pour les demi-produits, barres, fil machine et profils pour usage ge´ne´ral.

NF EN ISO 1461 7.1999 Reveˆtements par galvanisation a` chaud sur produits finis ferreux. Spe´cifications et me´thodes d’essai. Indice de classement : A 91-121 (remplace NF A 91-121 : 1987-08).

EN 10016

NF ISO 1684 12.1995

Filie`res d’e´tirage et de tre´filage a` noyau en me´taux durs (carbures me´talliques – Spe´cifications). (Indice de classement : E 66-708) [remplace NF E 66-700 (1970) ; 66-701 (1972) ; 66-702 a` 66-704 (1970) ; 66-705 (1972) ; 66-706 et 66-707 (1970)].

 Deutsches Institut fu¨r Normung (DIN) 1547 7.1969 Hartmetall-Ziehsteine und-Ziehringe. 2078

5.1990

Stahldra¨hte fu¨r Drahtseile.

51211

9.1978

Pru¨fung metallischer Werkstoffe ; hin-und Herbiegeversuch en Dra¨hten.

51212

9.1978

Pru¨fung metallischer Werkstoffe ; Verwindeversuch an Dra¨hten.

51214

2.1977

Pru¨fung von Runddraˆhten.

51215

9.1975

Pru¨fung metallischer Werkstoffe ; Wickelversuch an Dra¨hten, Allgemeine Angaben.

Stahl

;

Knoten-Zugversuch

1994

 Association franc¸aise de normalisation (NF) NF A 04-107 5.1980 Produits side´rurgiques – Me´thode micrographique de de´termination de la teneur en inclusions non me´talliques du fil machine en acier non allie´. NF A 04-111 11.1980

Produits side´rurgiques. De´termination micrographique de la profondeur de de´carburation du fil machine en acier non allie´ a` haute teneur en carbone.

NF A 04-113 12.1984

Produits side´rurgiques. Fil machine issu de voie lingot en acier a` haute teneur en carbone. Me´thode macrographique de mise en e´vidence et description de son he´te´roge´ne´ite´ chimique.

NF A 35-052 9.1987

Fil machine en acier non allie´ pour treillis soude´ et fils a` haute adhe´rence.

A 35-055

2.1984

Fil machine en acier non allie´ pour e´lectrodes enrobe´es – Nuances et qualite´s.

NF A 35-056 11.1984

Fil machine en acier non allie´ et acier allie´ pour fils e´lectrodes pour soudage a` l’arc sous gaz de protection et sous flux en poudre. Nuances et qualite´s.

an

 British Standards (BS) 443 : 1982 (1990) Specification for testing zinc coatings on stell wire and for quality requirements (AMD 6158, december 1989).

Fil machine en acier non allie´ destine´ au tre´filage et/ou au laminage a` froid. Partie 1 : Prescriptions ge´ne´rales. Partie 2 : Prescriptions spe´cifiques au fil machine d’usage ge´ne´ral. Partie 3 : Prescriptions spe´cifiques au fil machine en acier effervescent ou pseudo-effervescent a` bas carbone. Partie 4 : Prescriptions spe´cifiques au fil machine pour applications particulie`res.

1441 : 1969

(1988)

Specification for galvanized steel wire for armouring submarine cables.

NF A 35-057 12.1979

1442 : 1969

(1986)

Specification for galvanized steel wire for armouring cables (AMD 700, february 1971 – AMD 3644, july 1981 – AMD 5159, july 1986).

Fil machine en acier non allie´ destine´ a` la fabrication des fils pour ressorts me´caniques a` haute endurance forme´s a` froid. Qualite´s.

NF A 35-583 12.1990

1991

Specification for patented cold drawn carbon steel wire for machanical springs (AMD 8159, may 1994).

Produits side´rurgiques. Aciers inoxydables. Fils machine utilise´s pour la fabrication de produits d’apport de soudage et/ou de rechargement.

NF A 45-051

Fil machine en aciers non allie´s – Tole´rances.

5216

 American Society for Testing and Materials (ASTM) A 90M 2001 Standard test method for weight [mass] of coating on iron and steel articles with zinc or zinc-alloy coatings. A 227M

1999

Standard specification for steel wire, cold-drawn for mechanical springs.

A 228M

2000

Standards specification for steel wire, music spring quality.

A 229M

1999

Standard specification for steel wire, oil-tempered for mechanical springs.

A 230 M

1999

Standard specification for steel wire, oil-tempered for carbon valve spring quality.

A 231M

1996

Standard specification for chromium-vanadium alloy steel spring wire.

A 232M

1999

Standard specification for chromium-vanadium alloy steel valve spring quality wire.

A 641M

1998

Standard specification for zinc-coated (galvanized) carbon steel wire.

 Japon (JIS) G 3521 G 3522

1991 1991

7.1984

 Deutsches Institut fu¨r Normung (DIN) 59110 12.1962 Walzdraht aus Stahl ; Masse, Zula¨ssige Abweichungen, Gewichte.  American Society for Testing and Materials (ASTM) A 510M 2000 Standard specification for general requirements for wire rods and coarse round wire, carbon steel [metric]. A 752M-93

1998

Standard specification for general requirements for wire rods and coarse round wire, alloy steel [metric].

 Ente Nazionale Italiano de Unificazione (UNI) 5598 1.1971 Vergella di acciaio non legato di uso generale, destinato alla trafilatura (Codice ICS : 77.140.60).  Japon (JIS) G 3502

1996

Piano wire rods.

G 3503

1980

Wire rods for core wire of covered electrode.

G 3505

1996

Low carbon steel wire rods.

Hard drawn steel wires.

G 3506

1996

High carbon steel wire rods.

Piano wires.

G 3507

1991

Carbon steel wire rods for cold heading and cold forging.

G 3525

1988

Wires ropes.

G 3532

2000

Low carbon steel wires.

G 3538

1994

Hard drawn steel wire for prestressed concrete.

G 4314

1994

Stainless steel wires for springs.

G 4315

2000

Stainless steel wires for cold heading and cold forging.

 Communaute´ europe´enne du charbon et de l’acier (CECA) 17 1970 Fil machine en acier non allie´ a` usage ge´ne´ral destine´ au tre´filage ou a` l’e´tirage – Dimensions et tole´rances. 133

FIL MACHINE

Doc. M 3 125 – 2

1979

Fil machine rond en acier non allie´ et allie´ destine´ a` la protection d’e´lectrodes enrobe´es pour soudage a` l’arc sous gaz de protection et a` l’arc sous flux solide – Norme de qualite´.

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–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– TRE´FILAGE DE L’ACIER

NF EN 10223-4

7.1998

Fils et produits tre´file´s en acier pour cloˆtures – Partie 4 : Grillage en acier soude´ (indice de classement : E 84-007).

NF EN 10223-5

7.1998

Fils et produits tre´file´s en acier pour cloˆtures – Partie 5 : Grillage noue´ en acier pour le be´tail (indice de classement : E 84-008).

NF EN 10223-6

7.1998

Fils et produits tre´file´s en acier pour cloˆtures – Partie 6 : Grillage a` simple torsion (indice de classement : E 84-009).

Fil machine en acier non allie´ destine´ au tre´filage et/ou au laminage a` froid – Partie 3 : Prescriptions spe´cifiques au fil machine en acier effervescent ou pseudo-effervescent a` bas carbone (indice de classement : A 35-051-3).

NF EN 10223-7

8.1998

Fils et produits tre´file´s en acier pour cloˆtures – Partie 7 : Panneaux en acier soude´ pour cloˆturage (indice de classement : E 84-009).

NF EN 10230-1

1.2000

Pointes en fil d’acier – Partie 1 : Pointes pour usage ge´ne´ral (indice de classement : E 27-951).

Fil machine en acier non allie´ destine´ au tre´filage et/ou au laminage a` froid – Partie 4 : Prescriptions spe´cifiques au fil machine pour applications particulie`res (indice de classement : A 35-051-4).

NF EN 10244-1

8.2009 Fils et produits tre´file´s en acier – Reveˆtements me´talliques non ferreux sur fils d’acier – Partie 1 : Principes ge´ne´raux (indice de classement : A 37-602-1).

NF EN 10244-2

8.2009 Fils et produits tre´file´s en acier – Reveˆtements me´talliques non ferreux sur fils d’acier – Partie 2 : Reveˆtements de zinc ou d’alliage de zinc (indice de classement : A 37-602-2).

NF EN 10244-3

10.2001 Fils et produits tre´file´s en acier – Reveˆtements me´talliques non ferreux sur fils d’acier – Partie 3 : Reveˆtements d’aluminium (indice de classement : A 37-602-3).

NF EN 10244-4

10.2001 Fils et produits tre´file´s en acier – Reveˆtements me´talliques non ferreux sur fils d’acier – Partie 4 : Reveˆtements d’e´tain (indice de classement : A 37-602-4).

NF EN 10244-5

10.2001 Fils et produits tre´file´s en acier – Reveˆtements me´talliques non ferreux sur fils d’acier – Partie 5 : Reveˆtements de nickel (indice de classement : A 37-602-5).

NF EN 10244-6

10.2001 Fils et produits tre´file´s en acier – Reveˆtements me´talliques non ferreux sur fils d’acier – Partie 6 : Reveˆtements de cuivre, bronze ou laiton (indice de classement : A 37-602-6).

NF EN 10245-1

10.2001 Fils et produits tre´file´s en acier – Reveˆtements organiques sur fils – Partie 1 : Principes ge´ne´raux (indice de classement : A 37-603-1).

NF EN 10245-2

10.2001 Fils et produits tre´file´s en acier – Reveˆtements organiques sur fils – Partie 2 : Fils a` reveˆtements de PVC (indice de classement : A 37-603-2).

NF EN 10245-3

10.2001 Fils et produits tre´file´s en acier – Reveˆtements organiques sur fils – Partie 3 : Fils a` reveˆtements de PE (indice de classement : A 37-603-3).

NF EN 10245-4

8.2003 Fils et produits tre´file´s en acier – Reveˆtements organiques sur fils – Partie 4 : Fils a` reveˆtements de polyester (indice de classement : A 37-603-4).

NF EN 10257-1

1.1999

Fils en acier non allie´, reveˆtu de zinc ou d’alliage de zinc pour armure de caˆbles destine´s au transport d’e´nergie ou aux te´le´communications – Partie 1 : Caˆbles terrestres (indice de classement : E 37-601-1).

NF EN 10257-2

1.1999

Fils en acier non allie´, reveˆtu de zinc ou d’alliage de zinc pour armure de caˆbles destine´s au transport d’e´nergie ou aux te´le´communications – Partie 2 : Caˆbles sous-marins (indice de classement : E 37-601-2).

NF EN 10264-1

5.2002 Fils et produits tre´file´s en acier – Fils pour caˆbles – Partie 1 : Prescriptions ge´ne´rales (indice de classement : A 37-604-1).

NF EN 10223-2/A111.2004 Fils et produits tre´file´s en acier pour cloˆtures – Partie 2 : Grillage a` mailles hexagonales, en acier, utilise´ dans l’agriculture pour l’isolation et les cloˆtures (indice de classement : E 84-005).

NF EN 10264-2

5.2002 Fils et produits tre´file´s en acier – Fils pour caˆbles – Partie 2 : Fil e´croui a` froid par tre´filage en acier non allie´ pour caˆbles d’usage courant (indice de classement : A 37-604-2).

NF EN 10223-3

NF EN 10264-3

5.2003 Fils et produits tre´file´s en acier – Fils pour caˆbles – Partie 3 : Fil e´croui a` froid par tre´filage et mise en forme a` froid, en acier non allie´, pour fortes sollicitations (indice de classement : A 37-604-3).

FILS MACHINE ET BARRES POUR FORMAGE A FROID NF EN 10016-1

NF EN 10016-2

NF EN 10016-3

Parution : décembre 2010 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200030444 - univ. paris est marne la vallee // 194.57.247.37

8.1995

8.1995

Fil machine en acier non allie´ destine´ au tre´filage et/ou au laminage a` froid – Partie 1 : Prescriptions ge´ne´rales (indice de classement : A 35-051-1). Fil machine en acier non allie´ destine´ au tre´filage et/ou au laminage a` froid – Partie 2 : Prescriptions spe´cifiques au fil machine d’usage ge´ne´ral (indice de classement : A 35-051-2).

NF EN 10016-4

8.1995

NF EN 10017

3.2005 Fil machine en acier non allie´ destine´ au tre´filage et/ou laminage a` froid – Dimensions et tole´rances (indice de classement : A 45-051).

NF EN 10108

3.2005 Fil machine rond en acier pour de´formation a` froid et extrusion a` froid – Dimensions et tole´rances (indice de classement : A 45-052).

NF EN 10263-1

1.2002

NF EN 10263-2

tiwekacontentpdf_m3125 v1

8.1995

1.2002

Barres, fil machine et fils en acier pour transformation a` froid et extrusion a` froid – Partie 1 : Conditions techniques ge´ne´rales de livraison (indice de classement : A 35-564-1). Barres, fil machine et fils en acier pour transformation a` froid et extrusion a` froid – Partie 2 : Conditions techniques de livraison des aciers n’e´tant pas destine´s a` un traitement thermique apre`s travail a` froid (indice de classement : A 35-564-2).

NF EN 10263-3

1.2002

Barres, fil machine et fils en acier pour transformation a` froid et extrusion a` froid – Partie 3 : Conditions techniques de livraison des aciers de ce´mentation (indice de classement : A 35-564-3).

NF EN 10263-4

1.2002

Barres, fil machine et fils en acier pour transformation a` froid et extrusion a` froid – Partie 4 : Conditions techniques de livraison des aciers pour trempe et revenu (indice de classement : A 35-564-4).

NF EN 10263-5

1.2002

Barres, fil machine et fils en acier pour transformation a` froid et extrusion a` froid – Partie 5 : Conditions techniques de livraison des aciers inoxydables (indice de classement : A 35-564-5).

FILS ET PRODUITS TREFILES NF EN 10218-1

6.1994

Fils et produits tre´file´s en acier – Ge´ne´ralite´s – Partie 1 : Me´thodes d’essai (indice de classement : A 47-300-1).

NF EN 10218-2

10.1996 Fils et produits tre´file´s en acier – Ge´ne´ralite´s – Partie 2 : Dimensions et tole´rances des fils (indice de classement : A 47-300-2).

NF EN 10223-1

7.1998

Fils et produits tre´file´s en acier pour cloˆtures – Partie 1 : Ronces en acier reveˆtu de zinc ou d’alliage de zinc (indice de classement : E 84-004).

NF EN 10223-2

7.1998

Fils et produits tre´file´s en acier pour cloˆtures – Partie 2 : Grillage a` mailles hexagonales, en acier, utilise´ dans l’agriculture pour l’isolation et les cloˆtures (indice de classement : E 84-005).

7.1998

Fils et produits tre´file´s en acier pour cloˆtures – Partie 3 : Grillage a` mailles hexagonales, en acier, pour applications industrielles (indice de classement : E 84-006).

Toute reproduction sans autorisation du Centre franc¸ais d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T.I.

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Doc. M 3 125 – 3

P O U R E N S A V O I R P L U S

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P O U R E N

TRE´FILAGE DE L’ACIER ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

NF EN 10264-4

11.2002 Fils et produits tre´file´s en acier – Fils pour caˆbles – Partie 4 : Fils tre´file´s en acier inoxydable (indice de classement : A 37-604-4).

NF EN 10270-3

9.2001

Fils en acier pour ressorts me´caniques – Partie 3 : Fils en acier inoxydable (indice de classement : A 37-611-3).

NF EN 10270-1

9.2001

Fils en acier pour ressorts me´caniques – Partie 1 : Fils en acier au carbone patente´s tre´file´s a` froid (indice de classement : A 37-611-1).

NF EN 10323

1.2005

Fil d’acier pour tringle (indice de classement : A 37-605).

NF EN 10324

1.2005

NF EN 10270-2

9.2001

Fils en acier pour ressorts me´caniques – Partie 2 : Fils en acier trempe´s a` l’huile et revenus (indice de classement : A 37-611-2).

Fil me´tallique pour le renforcement des tuyaux (indice de classement : A 37-606).

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S A V O I R P L U S

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Doc. M 3 125 – 4

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