Brevet FR2133767A1 — publié le 19721201

. . La présente invention concerne les procédés de réalisation de barres profilées destinées aux treillis d'armature de béton, à partir d'acier doux par laminage et traitement d'amélioration de structure, puis profilage. Selon un procédé connu de ce genre, une barre ronde est obtenue 5 par laminage à chaud, puis écrouie par laminage à froid pour recevoir une section transversale en triangle curviligne à c3tés en arcs de cercle , cette barre froide étant finalement profilée par laminage sur des cylindres cannelés. On connaît.également un autre procédé selon lequel la barre laminée 10 à chaud est étirée en une ou plusieurs passes dans une filière, ce qui entraîne sa réduction de section et son écrouissage. Dans ce procédé, le profilage de la Barre conformée à froid' est réalisé sur laminoir à cylindres cannelés. Du fait de cet écrouissage, la limite élastique d'un acier doux peut être amenée au moins à 48 kg/mm ."Ce profilage de la barre assure une 15 meilleure adhérence au béton qui l'entoure. • •• La présente invention a donc pour objet un procédé simplifié, compa rativement à ces procédés antérieurs, permettant une amélioration du profilage des barres. . - En effet,, la combinaison des procédés de laminage"â chaud et à froid, 20 et de profilage à froid de technique antérieure représente une suite de traitements coûteux. On a constaté, de plus que le profilage à froid d'un matériau laminé à froid n'assure pas un profil suffisamment précis, ou que ce genre recherché de profil ne peut être obtenu qu'avec de grandes difficultés. Cependant.la précision de forme du profilé est de très grande importance pour 25 obtenir une adhérence suffisante barres et béton. A l'heure actuelle Ia'tendance est à- 1 Utilisation d'aciers plus résistants et de qualité plus élevée dans les armatures de béton, ces aciers sont plus durs, ou étant des aciers doux, ont reçu des traitements spéciaux de déformation. De ce point de vue,il faut signaler le traitement classique 30 par torsion des barres d'armature. On a constaté qu'il était possible de réaliser des barres profilées, à partir d'acieràdoux de genre courant et qui présentent des limites élastiques, résistance à la traction et allongements élevés, par le procédé de 11irveition. Le matériau ainsi obtenu est de plus,facilement- soudable. A ce 35 point ce vue. il f.iut souligner que ces barres peuvent être associées en treiilis d'armature de béton, ou autres combinaisons analogues, parce qu'elles présentent une soudobilité excellente aux points de contact. BÀD ORIGINAL 72 13258 2 2133767 La barre est donc laminée à son diamètre définitif, ou à des dimensions transversales de même ordre, selon un profil déterminé, et est ensuite refroidie par un liquide, au moins en trois étapesalternées avec des périodes pendant lesquelles la température peut s'égaliser, et ensuite, selon le 5 genre d'acier utilisé, un enroulement est effectué entre 530 et 700°C. On obtient d'excellents résultats avec des aciers de genre semi-calmé contenant en pourcentage : 0,16 à 0,22 de C , 0,30 à 0,60 de Mn , le reste étant du fer avec les impuretés habituelles, l'enroulement final étant effectué à environ 950'C. 10 L'application de ce procédé permet d'obtenir, à partir d'un acier courant, et selon les dimensions finales, des barres d'armature pouvant 2 être contraintes à plus de 70 kg/mm , la résistance à la tension étant 2 supérieur, à 100 kg/mm . L'allongement à la rupture obtenu ainsi est au moins compris entre 16 et 20 %. Le processus particulier de refroidissement assure 15 une structure à grains très fins dans la barre contenant de la ferrite, de la perlite et de la bainite fines. II.est extrêmement important d'obtenir par le profilage à chaud une conformation excellente et très précise, afin que l'adhérence au béton soit supérieure. Le résultat primordial est l'obtention complète des barres par un seul laminage à chaud,de sorte que 20 les laminage et profilage à froid distincts sont inutiles. Le refroidissement en quatre étapes est efficace. La tige est trempée superficiellement, en alternance avec des périodes de repos où la température s'égalise dans la masse. Ce résultat peut être obtenu dans les barres de dimensions habituelles, selon l'invention, 25 par pulvérisations d'eau de 0,05 à 0,06 s chacune, avec des intervalles d'égalisation de températures de mêmes durées, On préfère, avant l'enroulement suivant le dernier refroidissement à l'eau, déplacer la barre pour refroidissement à l'air pendant 0,5 à 3 s. Il est essentiel, pour l'obtention des caractéristiques mécaniques 30 ._ recherchées, de déterminer la température d'enroulement convenable, et de la maintenir avec précision. En conséquence, il est préférable de contrôler la quantité de liquide de refroidissement pulvérisée sur la barre, en fonction de sa température dans l'enroulement. Il est possible, comme déjà indiqué, d'obtenir ainsi à partir d'un 35 acier ordinaire une barre profilée de façon très précise, ayant les caractéristiques recherchées de résistance et d'allongement. Cette barre présente de plus une excellente soudabilité. 72 13258 3 2133767 L'invention a de plus pour objet les barres obtenues selon ce nouveau procédé et leur application à des produits tels que des treillis d'armature assemblés par soudage de ces barres. Il est évident que de bons résultats sont obtenus pour tous genres 5 de profilés, tels ceux connus ayant une conformation à la fois longitudinale et hélicoïdale. Dans un exemple de mise en oeuvre du procédé, on utilise un acier ayant la composition suivante : 0,20% de C ; 0,40 X deMn, le reste étant du fer avec les impuretés habituelles. 10 On lamine une barre à section transversale circulaire de 8 mm de diamètre, que l'on finit à 950cC, puis on la passe dans un train de laminoir pour unprofilage connu, comprenant deux déformations, telles des nervures, opposées, longitudinales et hélicoïdales, dont l'hélice est inclinée à 45", la dernière déformation s'arrêtant à la première. 15 La barre ainsi profilée quitte les cylindres à une vitesse d'environ 18 m/s et traverse ensuite quatre zones de refroidissement, dans lesquelles de l'eau est pulvérisée. Chaque zone a 1 m de longueur et l'intervalle entre deux zones consécutives est également de 1 m. Après la dernière zone de pulvérisation., la barre traverse une zone 20 de refroidissement à l'air de 14 m de longueur, puis, ayant une température de 625°C, est enroulée. La quantité d'eau pulvérisée sur les tiges est la même dans chaque zone et est déterminée par la température recherchée pour 1'enroulement. Pour utiliser la barre ainsi enroulée à la réalisation d'un treillis, on la déroule et on la dresse par extension, on la découpe en 25 longueurs déterminées, qui sont assemblées par soudure. La structure de la matière de ces barres est à grains uniformes et est fine et régulière. Les caractéristiques imposées des treillis les utilisant sont facilement obtenues et même dépassées. Ces caractéristiques de qualité se retrouvent dans diverses normes de pays différents, par exemple 30 la norme hollandaise NEN 6008., dans laquelle les caractéristiques minimales d'une barre de treillis d'armature de béton sont les suivantes : limite élas- 2 2 tique 48 kg/mm , résistance à la traction 58 kg/mm et allongement à la rupture 10 %. L'examen au microscope révèle une composition principale de ferrite 35 et d'un mélange de perlïte et de bainite fines. La forme du profilé est extrêmement nette, excellente et uniforme, assurant une très bonne adhérence au béton. Les barres peuvent être facilement soudées pour donner un assemblage très sain. On estime pouvoir obtenir, dans cette nouvelle fabrication de barres, 40 une limite élastique de 75 kg/mm^ et une résistance à la traction de 110 kg/mm^, associées à un allongement atteignant 18 %. 72 13258 4 2133767 5JLV 5JLLïJLê LL2JLL 1. Procédé de réalisation de barres profilées, destinées notamment aux treillis d'armature du béton et constituées en acier doux, la barre étant formée par laminage à chaud, de plus soumise à un traitement d'amélioration de structure, et conformée à un profil déterminé, ce procédé étant caractérisé 5 en ce que ledit laminage à chaud amène la barre au diamètre final, ou à des dimensions voisines, en section transversale, conformée au profil, étant ensuite refroidie par un liquide réfrigérant, au moins en trois étapes alternées avec des périodes de stabilisation ou égalisation de la température, la barre étant finalement enroulée à une température du métal comprise entre 10 530 et 700°C, selon le genre d'acier. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière de base est de préférence un acier semi-calmé ayant 0,16 à 0,22 % de C, 0,30 à 0,60 "Â de Mn, le reste étant du fer avec les impuretés habituelles et en ce que la barre est finie par laminage à environ 950°C, 15 3-. Procédé selon la revendication lou 2, caractérisé en ce que le refroi dissement est effectué en quatre étapes. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit liquide est de l'eau, qui est pulvérisée sur la barre laminée à chaud pendant 0,05 à 0,06 s à chaque étape, avec des intervalles entre celles-ci éga- 20 lement de 0,05 à 0,06 s, de manière à égaliser la température. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la barre refroidie à l'eau est déplacée à l'air pendant 0,5 à 3 s avant dfêtre refroidie entre 550 et 600aC. 6*. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, 25 caractérisé en ce que la quantité de liquide réfrigérant ou eau est réglée selon la température de la barre à l'enroulement. 7. Barres profilées réalisées selon l'une quelconque des revendications précédentes. 8. Barres profilées selon la revendication 7 dans lesquelles le profi-30 lage comprend, de manière connue, à la fois des déformations longitudinales et hélicoïdales. 9. Produits soudés tels que treillis d'armature de béton, utilisant le& barres de la revendication 7 ou 8.