Brevet FR2121641A1 — publié le 19720825

La présente invention concerne un cylindre pour le laminage à chaud . ..et/ou à froid dont la surface de laminage est formée par un anneau en métal dur sur un corps ou moyeu de cylindre en ferroalliage en acier. Pour des raisons d'économie, il est désirable,pour la fabrication 5 d'un cylindre ayant une surface de laminage en acier dur,que la quantité de métal dur soit aussi faible que possible. En général, l'anneau ou cercle en métal dur est fixé au corps du cylindre par une jonction mécanique. Cela nécessite des tolérances faibles augmentant le prix de revient du fait de la nécessité d'opérations d'usinage telles que la rectification. De plus, les 10 ensembles de ce type sont sensibles aux différences de température, et le cercle en métal dur a tendance à éclater. L'invention a pour objet un cylindre de laminage à chaud ai à froid n'ayant pas les inconvénients des cylindres antérieurs. Un cylindre de laminoir selon l'invention est caractérisé par le fait 15. que l'anneau en métal dur est moulé autour du corps.ou moyeu du cylindre et que la largeur en1section transversale 4e l'anneau en métal dur augmente de la surface de laminàge vers l'axe du cylindre afin que l'anneau en métal dur soit précontraint quand il est positionné dans le corps ou moyeu en ferroalliage ou en acier. 20 Comme l'anneau en métal dur est moulé autour du corps ou du moyeu du cylindre, il n'est plus nécessaire de le rectifier avant son montage, contrairement au cas des cylindres & surfaces en métal dur suivant les techniques antérieures. L'anneau en métal dur est maintenu fixé dans le moyeu du fait des contraintes à la compression exercées contre les côtés de l'anneau 25 en métal dur par le soyeu. Les contraintes & la compression résultent de la différence des coefficients de dilatation du métal dur et du ferroalliage ou de l'acier. L'importance des contraintes à la compression peut être réglée en modifiant, par exeaple; l'inclinaison des côtés de l'anneau en métal dur par rapport à l'axe du cylindre. Les cStés de l'anneau peuvent aussi être 30 ondulés ou comporter des rainures ou d'autres irrégularités pour permettre une meilleure transmission As forces d'entraînement entre l'anneau en métal dur et le moyeu. Le moulage peut être effectué par moulage au'sable, par moulage dans un moule en fonte où de n'importe quelle autre façon connue. Un exemple de moulage d'un anneau en métal dur dans un moyeuen ferro-35 alliage ou en acier selon l'invention est décrit ci-après. Un moule en fonte est d'abord traité, par exemple avec une émulsion d'huile et de graphite. Le moule en fonte contenant l'anneau en métal dur est d'abord placé dans un four pour itre chauffé, par exemple, à 600QC pour 72 00381 2 2121641 empêcher la formation de soufflures et pour réduire.les effets résultant de la différence de dilatation thermique. Le chauffage peut avoir lieu dans une atmosphère de gaz de protection ou dans le vide., pour-empêcher l'oxydation de l'anneau en métal dur et du moule.en fonte. Ensuite, la masse 5 de-ferroalliage est coulée dans le moule. Le refroidissement consécutif doit avoir lieu lentement pour que le ferroalliage ne soit pas fragile.- Après un délai convenable, l'ensemble en ferroalliage et en métal dur^est enlevé du moule et il est placé dana une matière calorifuge. .Cet ensemble peut aussi être placé dans un calorifuge sans avoir, été.enlevé du.moule en fonte. 10 Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé sur lequel : - la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un cylindre avec anneau en métal dur selon un mode de mise en oeuvre de l'invention ; 15 - ls figure 2 est une coupe suivant la ligne 11-11 de la figure 1 ; - la figure 3-est une vue en élévation latérale d'un cylindre selon un mode de mise en oeuvre de l'invention ; et - la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3. La figure 1 représente un anneau en métal dur destiné à être incorporé 20 . par moulage autour d'un corps ou moyeu de cylindre.2 (figure 4) en ferro-, alliage ou en acier. L'anneau en métal dur 1 comporte des entailles 7 sur les côtés opposés. Ainsi qu'il apparaît sur les figures 2 et 4, les côtés 6 de l'anneau en métal dur convergent un peu dans une direction radiale vers l'extétUeur. Sur les figures 3 et 4, l'anneau en métal dur 1 est représenté 25 emprisonné par moulage autour du corps ou moyeu 2 et, pendant le refroidissement, le moyeu en ferroalliage se contracte davantage que l'anneau en métal durât, par suite, un jeu est établi entre l'anneau de métal dur 1 et le moyeu 2. *- Après"refroidissement du moyeu, l'ensembla du moyeu en ferroalliage et de l'anneau en métal dur sont nettoyés au tour, et des trous 8 sont percés 30 dans le moyeu pour l'injection, par exemple, d'une ccmpon&iQJi tharsodurcianable 1 base d'une résine époxyde renforcée ou de n'isports quelle sutra satière appropriée, dans le Jeu 3, sous l'anneau en métal dur. Pendant la refroidissement consécutif au moulage, une différence convenable dss ts^âr.ïturee ast maintenue entre le métal dur et le ferroalliage tsmpiratura ât-snt maintenus 35 supérieure pour le métal dur) par chauffcge supplfesntaira'da l'anneau an métal dur pendant que la partie central» da l' COPY 72 00381 3 2121641 En raison du montage axial et radial de l'anneau en métal dur 1 dans le moyeu 2, le refroidissement par de l'eau habituellement nécessaire peut être supprimé ou réduit. La température du cylindre peut être commandée en formant des cercles ou des ailettes de refroidissement sur les côtés du moyeu. 5 Pour empêcher la transmission de la chaleur de la surface de laminage de l'anneau en métal dur 1 vers l'arbre du cylindre, la partie du moyeu 2 en contact avec l'arbre peut êtie munie d'un revêtement de protection contre la chaleur 4, par exemple en oxyde de titane ou en n'importe quelle autre matière calorifuge convenable. % 10 En utilisant un moule en fonte permettant le refroidissement de la partie centrale du moyeu pendant le moulage, l'influence des différences entre " les dilatations thermiques peut être commandée. Une caractéristique de base est,par suite, qu'une différence de température peut être maintenue entre la partie en ferroalliage ou en acier et la partie en métal dur. Les températures 15 du ferroalliage et du métaL dur sont choisies par rapport à leurs coefficients de dilatation thermique, c'est-à-dire que le ferroalliage ou l'acier est maintenu à une température inférieure à celle du métal dur. Cela peut être -obtenu, par exemple, par chauffage supplémentaire de l'extérieur du moule en fonte, par exemple par courant haute fréquence pendant que la partie 20 centrale du moule est refroidie par de l'air ou de l'eau. Les avantages d'un cylindre selon l'invention par comparaison aux cylindres antérieurs sont principalement un prix de revient plus faible, une •sensibilité bien inférieure à l'augmentation de la température, et une plus longue durée de service, du fait que l'eau pour le refroidissement de la 25 surface de laminage peut être supprimée ou réduite, de sorte que le gradient de température entre la matière laminée et le cylindre est mahs important. - "Bien entendu, là description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes sans que l'on sorte de son cadre. COPY 72 00381 4 2121641 REVENDICATIONS 1. Cylindre pour le laminage à chaud ou à froid dans lequel la surface de laminage est formée par un anneau en métal dur monté sur un corps 5 en ferroalliage ou en acier, caractérisé en ce que l'anneau en métal dur est fixé par moulage autour du corps du cylindre de façon que la largeur en section transversale de l'anneau en métal dur augmente de la surface de laminage vers l'axe du cylindre afin que l'anneau en métal dur soit précontraint dans le corps du cylindre. 10 2. Cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces de l'anneau en métal dur en contact avec le corps de cylindre comportent soit des ondulations, soit des rainures, soit d'autres irrégularités pour la transmission des efforts entre le corps du cylindre et l'anneau en métal dur. 3. Cylindre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un 15 jeu est établi entre le côté intérieur de l'anneau en métal dur et le corps du cylindre pendant le refroidissement, ce jeu étant ensuite rempli d'une matière choisie dans le groupe constitué par les résines synthétiques renforcées, les métaux et d'autres matières pouvant former un support. 4. Cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, 20 caractérisé en ce que le corps du cylindre comporte des ailettes de refroidissement .