L'acier laminé à chaud est un matériau de construction rentable. Ce matériau est très facile à travailler et est disponible en grandes dimensions - bobines, plaques et sections structurelles - ce qui en fait un produit de base pour de nombreuses applications.
In this blog, Weijunli Steel, a principal fournisseur et transformateur d'acier, Le présent document explique ce qu'il faut savoir sur l'acier laminé à chaud.
Définition de l'acier laminé à chaud
L'acier laminé à chaud est un article en acier fabriqué par laminage à des températures généralement comprises entre 1000°C et 1250°C, au-dessus de la température de recristallisation de l'acier. À ces températures, le métal est mou et peu dur pour être moulé en plaques épaisses, en bobines larges et en formes structurelles. Ce procédé permet d'obtenir des matériaux qui sont produits de manière rentable en grandes quantités et qui conviennent le mieux à la construction, à la machinerie lourde et aux fabrications industrielles.
Propriétés de l'acier laminé à chaud
Température et processus de production
L'acier laminé à chaud est fabriqué en chauffant des brames, des billettes ou des blooms d'acier semi-finis dans un four de réchauffage et en les faisant passer dans des laminoirs à une température supérieure à la température de recristallisation. La température élevée permet une réduction rapide de l'épaisseur avec moins de force qu'il n'en faudrait à température ambiante. Après le laminage final, le matériau est soumis à refroidissement contrôlé (souvent par flux laminaire) pour gérer avec précision la microstructure résultante avant d'être enroulée ou découpée en plaques.
Caractéristiques de surface et dimensionnelles
La principale caractéristique visible de l'acier laminé à chaud est la suivante calcaire du moulin-une couche sombre et oxydée qui se forme lors d'un traitement à haute température. Les surfaces peuvent également présenter rouille claire, marques de nidification (par contact avec la bobine), ou de légères piqûres. Dimensionnellement, le matériau est intrinsèquement des tolérances plus larges et plus pauvres planéité que les équivalents laminés à froid ; par conséquent, les variations d'épaisseur et les gauchissements mineurs sont fréquents, en particulier dans les tôles plus épaisses.
Microstructure et propriétés mécaniques
En raison de la déformation qui se produit au-dessus de la température de recristallisation, l'acier laminé à chaud présente généralement une structure de grain plus grossière, ce qui se traduit par une ductilité et un allongement plus élevés, mais une limite d'élasticité généralement plus faible, par rapport à l'acier laminé à froid.
Transformabilité et traitement en aval
L'acier laminé à chaud est facile à former, à cisailler, à souder et à plier, et présente un risque de fissuration extrêmement faible. En fonction de l'utilisation finale, l'acier laminé à chaud est généralement soumis à un traitement supplémentaire (lavage à l'acide pour éliminer la calamine, galvanisation pour la protection contre la corrosion ou laminage à froid pour obtenir des tolérances plus strictes), selon l'utilisation finale.
Avantages et inconvénients de l'acier laminé à chaud
Comprendre ses avantages et ses inconvénients peut vous aider à choisir les matériaux appropriés pour votre projet.
Avantages
- Rentabilité : Avec moins de processus d'usinage de précision et un rendement plus élevé, le coût à la tonne de l'acier laminé à chaud est inférieur à celui de l'acier laminé à froid.
- Production à grande échelle : capable de produire des bobines larges et des tôles épaisses qui ne peuvent pas être fournies de manière économique par le laminage à froid.
- Bonne formabilité et soudabilité : Sa grande ductilité lui permet d'être plié et soudé dans la fabrication de structures.
- Traitement flexible des substrats : convient au décapage à l'acide, à la galvanisation, à la peinture ou à un traitement ultérieur à froid.
Inconvénients
- Mauvais état de surface : L'oxydation et la rugosité du produit le rendent impropre aux applications visibles ou décoratives non traitées.
- Grande tolérance dimensionnelle : Si une épaisseur et une planéité précises sont requises, un traitement supplémentaire (laminage à froid, usinage) est nécessaire.
- Différences de performances mécaniques : Les différences de performances mécaniques des bobines ou des feuilles individuelles peuvent être plus importantes que celles des produits laminés à froid strictement contrôlés.
Quand choisir l'acier laminé à chaud : Lorsque le coût, la grande section et les performances structurelles sont plus importants que l'aspect de surface et le contrôle strict des dimensions.
Applications de l'acier laminé à chaud
La combinaison de la disponibilité des dimensions, du prix et des propriétés mécaniques de l'acier laminé à chaud le rend indispensable dans toutes les industries :
- Construction et infrastructure : Poutres structurelles (poutres en I, poutres en H), colonnes, plaques pour ponts et cadres de construction. Les qualités structurales (par exemple, S235, équivalents S355) sont courantes.
- Équipement et machines lourdes : Bases, cadres et composants pour les équipements agricoles, les machines minières et les machines industrielles.
- Construction navale et offshore : Plaques de coque, plaques de pont et éléments de structure pour lesquels l'épaisseur, la soudabilité et la résistance sont requises. Les aciers laminés à chaud de qualité marine (par exemple AH36, DH36) sont utilisés après certification appropriée.
- Automobile et transport : Composants du châssis, traverses et certaines pièces embouties dont l'état de surface n'est pas critique.
- Tubes, tuyaux et sections structurales : Les bobines laminées à chaud constituent souvent la matière première des tubes soudés et des tubes structuraux utilisés dans la construction et l'infrastructure.
- Énergie et stockage : Structures en acier pour centrales électriques, ébauches de réservoirs sous pression (après traitement ultérieur) et réservoirs de stockage.
Normes industrielles pour l'acier laminé à chaud
La production et la classification des acier laminé à chaud sont strictement réglementés par des normes internationales et nationales afin de garantir la cohérence de la composition chimique, des propriétés mécaniques et des méthodes d'essai. La compréhension de ces normes est essentielle pour les acheteurs et les ingénieurs du monde entier lorsqu'ils s'approvisionnent en matériaux ou vérifient les certifications de qualité.
Voici quelques-unes des les normes d'acier laminé à chaud les plus reconnues au monde :
| Région | Système standard | Notes communes | Description / Application |
|---|---|---|---|
| États-Unis (ASTM / AISI) | ASTM A36, ASTM A1011, ASTM A572 | A36, A1011, A572 Gr.50 | Largement utilisé dans les secteurs de la construction, des machines et de l'automobile. |
| Europe (EN) | EN 10025-2, EN 10111 | S235JR, S275JR, S355JR | Définit les aciers de construction et les aciers à faible teneur en carbone présentant une bonne soudabilité. |
| Chine (GB) | GB/T 700, GB/T 3274 | Q235, Q345 | Couvre les tôles laminées à chaud à usage général et structurel. |
| Japon (JIS) | JIS G3101, JIS G3132 | SS400, SPHC | Utilisé pour des applications mécaniques, de construction et de formage. |
| Organisation internationale de normalisation (ISO) | ISO 4948, ISO 3573 | – | Définitions générales et classification des aciers. |
Chacune de ces normes spécifie :
- Composition chimique (carbone, manganèse, soufre, phosphore, etc.)
- Propriétés mécaniques (limite d'élasticité, résistance à la traction, allongement)
- Tolérances dimensionnelles et qualité de surface
- Méthodes d'essai pour la résistance aux chocs, la dureté et la pliabilité
Conclusion
L'acier laminé à chaud est un matériau de base pour la construction, la fabrication et l'industrie lourde en raison de son caractère économique, de sa disponibilité en grandes dimensions et de sa grande maniabilité. Bien qu'il présente des contraintes en matière de finition de surface et de précision dimensionnelle, celles-ci peuvent souvent être surmontées par des traitements ultérieurs tels que le décapage, la galvanisation ou la finition à froid. Les étapes les plus importantes pour les acheteurs et les prescripteurs sont de sélectionner la norme et la qualité correctes, d'insister sur la documentation de l'usine et d'inspecter les livraisons pour en vérifier la performance et la conformité.
FAQ
Q : Quelle est la différence entre l'acier laminé à chaud et l'acier laminé à froid ?
R : L'acier laminé à chaud est traité à haute température et présente une surface plus rugueuse et des tolérances plus larges ; l'acier laminé à froid est traité à température ambiante (ou réduite à froid) pour produire une finition plus lisse et un contrôle dimensionnel plus serré.
Q : L'acier laminé à chaud rouille-t-il ?
R : Oui, la calamine n'offre pas de protection contre la corrosion à long terme. La protection doit être assurée par la galvanisation, la peinture ou l'huilage.
Q : L'acier laminé à chaud peut-il être utilisé pour des pièces de précision ?
R : Pas directement. Pour obtenir une épaisseur, une planéité ou une finition de surface précises, il convient de choisir de l'acier laminé à froid ou d'effectuer un usinage ou une finition secondaire.
Q : Comment puis-je vérifier la qualité des livraisons d'acier laminé à chaud ?
R : exiger un CTM, inspecter les numéros de chaleur, effectuer des contrôles visuels de la surface, mesurer les dimensions en plusieurs points et demander des échantillons d'essais mécaniques pour les applications critiques.
Q : Quelles sont les épaisseurs typiques de l'acier laminé à chaud ?
R : Les produits laminés à chaud vont généralement de 1,5 mm à plus de 100 mm pour les tôles ; les bobines et les bandes larges varient en fonction de la capacité du laminoir.
Q : Quels sont les post-traitements utilisés pour l'acier laminé à chaud ?
R : Décapage (nettoyage à l'acide), galvanisation, recuit (rare), laminage à froid (pour améliorer les tolérances), peinture et revêtement en poudre.
