Bobines laminées à froid

Les bobines laminées à froid sont un produit sidérurgique obtenu par déformation plastique de l'acier laminé à chaud sur des laminoirs à froid. Grâce à ce traitement, le produit peut présenter des tolérances dimensionnelles plus précises, une meilleure qualité de surface et des propriétés mécaniques améliorées par rapport aux bobines laminées à chaud. Le laminage à froid est également utilisé pour fabriquer des bobines plus fines que celles que les laminoirs à chaud peuvent actuellement produire (moins de 0,8-1,0 mm).

Classification, gamme de produits et propriétés des bobines laminées à froid

Les normes appliquées dans différents pays pour définir les exigences relatives à l'acier laminé à froid, telles que EN 10130, EN 10268, EN 10209, ASTM A1008 / A1008M, DSTU 2834, GOST 16523, GOST 9045, GOST 17066 et autres, spécifient les nuances d'acier et les gammes de dimensions des bobines laminées à froid, leur application (profilage, formage à froid, émaillage, usage général, etc.), les propriétés mécaniques, la qualité de la surface et d'autres paramètres.

Bobines laminées à froid selon les normes européennes

Les normes européennes les plus fréquemment suivies pour la production de bobines laminées à froid sont EN 10130, EN 10268 et EN 10209.

La norme EN 10130 s'applique aux bobines laminées à froid en acier à faible teneur en carbone DC01, DC03, DC04, DC05, DC06 et DC07 pour le formage à froid sans revêtement, d'une largeur minimale de 600 mm et d'une épaisseur minimale de 0,35 mm.

Qualité de l'acier

Qualité de la surface

Absence de bandes de glissement

Re

Rm

A80

r90

n90

Analyse des louches

MPa

MPa

Min %

Min

Min

С max %

Р, max %

S max %

Mn max %

Ti max %

DC01

A

-/280

270/410

28

0.12

0.045

0.045

0.60

B

3 mois

DC03

A

6 mois

-/240

270/370

34

1.3

0.10

0.035

0.035

0.45

B

6 mois

DC04

A

6 mois

-/210

270/350

38

1.6

0.180

0.08

0.030

0.030

0.40

B

6 mois

DC05

A

6 mois

-/180

270/330

40

1.9

0.200

0.06

0.025

0.025

0.35

B

6 mois

DC06

A

Pas de restriction

-/170

270/330

41

2.1

0.220

0.02

0.020

0.020

0.25

0.3

B

Pas de restriction

DC07

A

Pas de restriction

-/150

250/310

44

2.5

0.230

0.01

0.020

0.020

0.20

0.2

B

Pas de restriction

L'acier laminé à froid fabriqué conformément à la présente norme est normalement fourni avec un laminage skin-pass. Toutefois, après accord, les bobines laminées à froid peuvent être commandées sans laminage skin-pass. Il en va de même pour l'huile utilisée pour la protection contre la rouille. La norme EN 10130 définit les exigences en matière de qualité de surface (А, B) et de finition (brillant b, semi-brillant g, mat m, rugueux r) ainsi que d'autres paramètres des bobines laminées à froid. Les tolérances de taille et de forme acceptables doivent correspondre à la norme EN 10131.

La norme EN 10268 concerne les aciers plats laminés à froid d'une épaisseur inférieure ou égale à 3 mm et d'une haute limite d'élasticité adaptée au formage à froid. Ces produits sont fournis sous forme de tôles, de bandes larges, de bandes larges et étroites coupées à longueur. Le document de référence s'applique aux nuances d'acier suivantes, dont la composition chimique et les propriétés mécaniques diffèrent :

  • B - les aciers traités thermiquement (HC180B, HC220B, HC260B et HC300B), qui présentent une certaine augmentation de la limite d'élasticité de référence après avoir été chauffés à 170°С pendant 20 minutes.
  • LA - aciers faiblement alliés / micro-alliés (HC260LA, HC300LA, HC340LA, HC380LA, HC420LA, HC460LA et HC500LA), dont la composition comporte un ou plusieurs éléments d'alliage, tels que le niobium, le vanadium ou le titane, afin d'atteindre la limite d'élasticité requise.
  • Y - aciers sans inclusion (HC180Y, HC220Y et HC260Y), dont la composition est contrôlée pour améliorer la déformation plastique r et l'écrouissage n
  • I - acier isotrope (HC220I, HC260I et HC300I), qui a un paramètre mineur pour la déformation plastique r

Les bobines laminées à froid ne sont livrées qu'en tant que matériau à peau. Normalement, l'acier laminé est livré huilé. Dans ce cas, une couche homogène d'huile propre neutre et non desséchante est appliquée sur les deux faces pour la protection contre la rouille, afin d'éviter la corrosion pendant les trois mois d'emballage, de transport, de manutention et de stockage normaux. L'huile doit pouvoir être enlevée par des solutions alcalines ou des solvants courants. Les bobines laminées à froid sont fournies avec une qualité de surface А ou B conformément à la norme EN 10130, à l'exception de l'acier LA, qui ne peut avoir qu'une qualité de surface de type А. Les bobines laminées à froid peuvent être utilisées pour un revêtement métallique par immersion dans un bain de métal, par dépôt électrolytique et/ou par application d'un revêtement organique ou d'autres types de revêtement. Si un tel revêtement est nécessaire, il convient de l'indiquer dans la demande ou la commande. Les tolérances de taille et de forme pour les produits laminés à une épaisseur de 600 mm ou plus correspondent à celles indiquées dans la norme EN 10131, tandis que les tolérances pour les produits laminés à une épaisseur inférieure à 600 mm correspondent à la norme EN 10140.

La norme EN 10209 est utilisée pour fabriquer des bobines laminées à froid à partir des nuances d'acier faiblement allié DC01EK, DC04EK, DC06EK, DC03ED, DC04ED et DC06ED pour l'émaillage vitreux d'acier laminé d'une largeur de 600 mm ou plus et d'une épaisseur de 3 mm ou moins, qui est fourni en feuilles ou en bandes larges refendues en plusieurs bandes ou coupées à la longueur. La norme spécifie les principales exigences en matière de composition chimique, de propriétés mécaniques, de qualité de surface et de finition, ainsi que les méthodes d'essai pour les bobines laminées à froid. Les tolérances de taille et de forme pour cet acier laminé à froid sont spécifiées dans la norme ЕN 10131.

Bobines laminées à froid selon les normes européennes

En Ukraine et dans la CEI, les principales normes pour les bobines laminées à froid sont les suivantes :

  • La norme DSTU 2834 et la norme similaire GOST 16523 s'appliquent aux matériaux de faible épaisseur fabriqués à partir d'acier au carbone de haute qualité et de qualité régulière pour des applications générales, qui sont produits avec une largeur de 500 mm ou plus et une épaisseur allant jusqu'à 3,9 mm inclus. En fonction de leur résistance ultime, les nuances d'acier sont classées dans les groupes de résistance suivants : K260V, K270V, OK300V, K310V, K330V, K350V, OK360V, OK370V, K390V, OK400V et K490V. En fonction de la finition de la surface, les produits sont classés dans les groupes suivants : I (super ultra finition), II (ultra finition) et III (extra finition). En fonction de la capacité d'emboutissage, les produits en acier sont classés en produits pour l'emboutissage profond et l'emboutissage normal. La gamme de ces produits laminés à froid doit correspondre à la norme GOST 19904.
  • La norme GOST 9045 spécifie les exigences relatives aux matériaux laminés à froid de faible épaisseur, fabriqués à partir d'acier à faible teneur en carbone et de haute qualité, d'une épaisseur allant jusqu'à 3,9 mm pour le formage à froid. En fonction de la qualité de la finition de la surface, les produits sont classés dans les groupes suivants : I (super ultra finition), II (ultra finition) et III (extra finition). En fonction de leur capacité d'emboutissage (produits laminés d'une épaisseur allant jusqu'à 2 mm), les produits sidérurgiques sont classés en produits pour emboutissage super ultra complexe, ultra complexe, complexe et profond. La gamme de ces produits laminés à froid doit correspondre à la norme GOST 19904.
  • GOST 17066 décrit les spécifications techniques de l'acier laminé à haute résistance de faible épaisseur, d'une épaisseur de 0,5 à 3,9 mm et d'une largeur minimale de 500 mm, fabriqué en feuilles et en bobines. L'acier laminé est produit avec une résistance de 295, 315, 345, 355 ou 390. Les tolérances de forme et de dimension de l'acier laminé à froid doivent également correspondre à la norme GOST 19904.

Production de bobines laminées à froid

Les bobines laminées à chaud sont utilisées comme matière première pour produire des bobines laminées à froid. Le traitement commence par le décapage de la matière première dans de l'acide et le lavage sur des lignes de décapage en continu pour éliminer la calamine et les impuretés de la surface de la bande. 

Les bobines sont ensuite transférées dans des laminoirs à froid continus et réversibles, où la déformation plastique sans préchauffage est appliquée jusqu'à ce que la bobine laminée à froid atteigne l'épaisseur requise par le client. La force de déformation externe entraîne des changements dans la structure et, par conséquent, dans les propriétés de l'acier, ce que l'on appelle l'écrouissage. La structure du métal écroui est caractérisée par l'orientation prédominante des cristaux (texture) dans le sens du laminage. Si la trempe à froid permet d'augmenter la résistance et la dureté, ainsi que de réduire la plasticité et la viscosité, ces propriétés peuvent varier le long de la section transversale de la bobine. C'est pourquoi, une fois sorties du laminoir, la plupart des bobines laminées à froid du commerce subissent un traitement thermique, c'est-à-dire un recuit, dans des fours à cloche ou sur des lignes continues. 

Au stade final de la production, les bobines recuites laminées à froid sont transportées vers des installations de bobinage, de skin-pass et de redressage, des machines de refendage ou de coupe, puis elles sont inspectées, emballées et placées dans la zone de stockage des produits finis avant d'être expédiées aux clients. 

Aujourd'hui, les principaux équipements suivants sont utilisés pour produire des bobines laminées à froid :

  • Des laminoirs continus modernes avec 6-7 cages de laminoir offrant une vitesse de laminage allant jusqu'à 50 mètres par seconde et un poids de bobine allant jusqu'à 60 tonnes ;
  • Utilisation de cages de laminoir rigides avec cintrage des cylindres ;
  • Un niveau élevé d'automatisation du processus grâce à l'utilisation de capteurs pour le contrôle automatique en ligne de la tension, de la jauge et de la largeur de la bande ;
  • Utilisation de lignes de traitement thermique continues verticales ou horizontales.

Utilisation de bobines laminées à froid

Les industries qui consomment principalement des bobines laminées à froid sont la construction, la construction de machines, l'automobile, les produits avec revêtement métallique et organique, et les produits blancs.

Dans le secteur de la construction, l'acier laminé à froid est principalement utilisé pour produire des tubes et des sections fermées, des éléments de façade et des structures en acier. Les principales exigences pour les bobines laminées à froid comprennent des tolérances d'épaisseur positives ou négatives minimales et un poids de bobine allant jusqu'à 25 tonnes. Les nuances d'acier à haute résistance et faiblement allié sont de plus en plus populaires car elles permettent de réduire l'intensité du métal et d'augmenter la capacité de charge des structures en acier.

Tailles très demandées :

Épaisseur, mm
Largeur, mm
Diamètre intérieur, mm

1,0-2,0
1000-1500
610+/-10, 508+/-10

Poids, t

10-25

Des qualités d'acier très demandées

DC01-DC04, HC260LA-HC500LA, ASTM A1008 (groupes CS et SS) ou leur équivalent

Conditions de livraison

Trempé à froid et recuit

La plupart des bobines laminées à froid produites dans le monde sont utilisées pour un revêtement ultérieur, dont les principaux types sont le revêtement métallique (zinc, zinc-aluminium, aluminium-zinc, aluminium, aluminium-silicium, silicium, magnésium, stannum, etc.) et le revêtement par peinture (polyester, polyuréthane, plastisol, etc.). Les paramètres les plus importants pour le secteur sont des tolérances d'épaisseur étroites et une couronne minimale, qui garantissent une application régulière du revêtement sur la longueur et la largeur de la bande. La qualité et la pureté de la surface des bobines laminées à froid doivent permettre une application lisse du matériau de revêtement et empêcher son exfoliation. La plupart des clients ont besoin de produits laminés à froid avec un film d'huile minimal, qui assure une protection contre la corrosion tout en réduisant les coûts de dégraissage.

Tailles très demandées :

Épaisseur, mm
Largeur, mm
Diamètre intérieur, mm

0,25-2,0
1000-1500
610+/-10, 508+/-10

Poids, t

10-25

Des qualités d'acier très demandées

DC01-DC03 ; DX51D-DX52D, S220GD-S550GD (en termes de composition chimique), etc.

Conditions de livraison

Trempé à froid et recuit

Pour la construction de machines de transport et la fabrication de produits blancs, les bobines laminées à froid sont principalement utilisées pour fabriquer des caisses, des carrosseries et des éléments porteurs d'automobiles et d'autres véhicules. Les principales exigences en matière d'acier laminé destiné aux carrosseries des produits blancs sont une grande plasticité / formabilité, une couronne minimale, une grande qualité et une grande propreté de la surface. Le secteur automobile impose d'autres exigences strictes en matière de géométrie (tolérance d'épaisseur de 1/2-1/4 des tolérances normales selon EN, tolérances de largeur spéciales, etc.) et de qualité de surface des bobines laminées à froid (finition brillante et absence de tout défaut de surface, marque ou rayure). Pour obtenir une formabilité élevée lors de la production de pièces de forme complexes, des limites sont imposées à la composition chimique, ainsi qu'au niveau et à la répartition uniforme des propriétés mécaniques. De nombreux éléments de carrosserie doivent présenter simultanément une résistance et une plasticité élevées, ce qui nécessite l'utilisation d'aciers multiphasés à haute résistance.

Tailles très demandées :

Épaisseur, mm
Largeur, mm
Diamètre intérieur, mm

0,15-3,0
1000-1500
600+/-10, 500+/-10

Poids, t

10-25

Des qualités d'acier très demandées

Aciers multiphasés à haute résistance DC01-DC07, DC01EK-DC06EK, HC180B, HC260LA, HC300LA, HC340LA, HC380LA, HC420LA et leurs équivalents décrits dans d'autres normes

Conditions de livraison

Recuit, trempe et traitement thermique en plusieurs étapes

Parmi les grands consommateurs de bobines laminées à froid figurent les centres de services métalliques, qui offrent leurs services à divers secteurs allant de la construction à la mécanique de précision. Sur leurs sites, les bobines laminées à froid sont découpées et refendues en tôles et en bandes, mais aussi découpées au laser, pliées, formées, etc. Par conséquent, des exigences typiques de l'application finale peuvent être fixées pour les produits destinés aux centres de services métalliques.

Tailles très demandées :

Épaisseur, mm
Largeur, mm
Diamètre intérieur, mm

0,15-3,0
1000-1500
610+/-10, 508+/-10

Poids, t

10-25

Des qualités d'acier très demandées

DC01-DC05, DC01EK-DC06EK, HC180B, HC260LA, HC300LA et leurs équivalents décrits dans d'autres normes

Conditions de livraison

Recuit
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