Brevet FR2378578A1 — publié le 19780825

La présente invention concerne une pièce de laminage en métal dur destinée à un laminoir pour la fabrication de barres ou de fils qui présentent des surépaisseurs à leurs périphéries, en particulier pour laminer des fers à nervures torses et transversales. L'apparition de trains de laminage à chaud rapides pour fabriquer du fil a nécessité l'utilisation de nouveaux matériaux de laminage dont la longévité des nervures est plus grande. Ce n'est qu'ainsi que l'on peut faire fonctionner d'une manière économique des trains de grande capacité. Pour les dernières cages de ces trains, on met en oeuvreaujourd'hui un métal dur, le plus souvent des alliages purs de carbure de tungstène et de cobalt. Les bagues utilisées en métal dur sont fixées à l'axe du laminoir ou aux éléments d'entraînement à l'aide des procédés connus les plus divers. Pour des raisons économiques, on cherche à laminer sur ces trains qui n'ont été conçus que pour fabriquer du fil lisse, des fers pour d'autres types d'utilisation, par exemple des fers pour béton ayant des nervures longitudinales et des nervures inclinees en forme de croissant. A cet égard, on se heurte à la difficulté essentielle de ménager des creux dans le metal dur, par exemple des gorges inclinées pour laminer des fers à béton munis de nervures. Habituellement, on utilise à cet effet des bagues en métal dur qui contiennent de 82 à 90 % en poids de carbure de tungstène et de 10 à 18 % en poids de cobalt. Dans ce matériau relativement dur, on ménage les creux nécessaires, par exemple des gorges en forme de croissant, pour laminer des fers à béton par électroérosion oupar moulage.On a également émis l'opinion que du métal dur servant de matériau de laminage ne peut s'usiner économiquement que par meulage (revue "Drahtwelt", cahier 2/1976, pages 45 à 48). Dans l'usinage par électroérosion, il se produit souvent de fines microcriques, puisque les métaux durs utilisés jusqu'ici sont très durs et très fragiles. En raison de la contrainte de variation de températures qui se produit lors du laminage à chaud, ces microcriques sont le point de départ de cassures de la pièce pour laminoir en métal dur, ce qui met en cause l'économie de cette technique. Le meulage des creux (gorges inclinées) à l'aide de meules de forme a surtout l'inconvénient qu'il est difficile de réaliser la forme voulue, par exemple des gorges inclinées. A cet égard, dans le cas de fers à nervures, la-forme géométrique globale des gorges inclinées est donnée pratiquement par leur profondeur et par leur longueur. I1 s'ensuit que le meulage donne une trop grande profondeur de gorge au milieu si l'on respecte les longueurs des gorges inclinées, alors que l'on obtient une gorge inclinée trop courte si l'on usine exactement les gorges inclinées à la profondeur-souhaitée, si bien que l'on dépasse la distance "e" prescrite pour des fers à nervures (cf. figure 6). Des gorges meulées trop profondément donnent en outre trop d'eau de refroidissement dans l'emprise lors du laminage à chaud, ce qui peut endommager le métal dur. En outre, le meulage de creux, en particulier de gorges inclinées, à l'aide des moyens dont on dispose aujourd'hui, ne peut être exécuté, de sorte que tous les creux (gorges inclinées) aient une même dimension. A cela s' ajoute que les outils de meulage pour usiner le métal dur sont très coûteux. Récemment, on a fait connaître un procédé consistant à ménager les gorges dans des bagues en métal dur pour fer nervu re pour béton par fraisage, comme cela est connu pour les matériaux de laminage classiques (fonte trempée, fonte nodulaire). Dans ce nouveau procédé, on utilise des outils spéciaux ayant des inserts taillants en matériau fritté avec incorporation de microdiamants. L'inconvénient essentiel de ce procédé est le coût des outils. L'invention vise des pièces pour le laminage en métal dur qui ont une grande longévité et qui peuvent être munies facilement, c'est-à-dire à un prix favorable, de creux (gorges). Suivant l'invention, la pièce pour le laminage en métal dur comprend de 65 à 80 % en poids de carbure de tungstène et de 20 à 35 % en poids de cobalt, et la largeur moyenne des veines de cobalt est comprise entre 4 et 10 am et, à coté, il y a des taches isolées de colbalt s'étendant sur 15 à 50 um. Suivant une variante, la largeur moyenne des veines de cobalt est comprise entre 6 et 10 vm et, à coté, il y a des taches de cobalt isolées s'étendant sur 15 à 50 um. Suivant l'invention, il peut être opportun de remplacer jusqu'à 7 % en poids du carbure de tungstène par du carbure de tantale, ce qui élève la résistance aux fissurations dues à la chaleur. Les avantages obtenus grâce à l'invention sont que les bagues en métal dur conservent longtemps leurs nervures et qu'en outre les creux peuvent être ménages par frai sage en spirale à l'aide d'outils classiques en métaux durs. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, la figure 1 est une vue partielle en élévation d'un fer à nervures inclinées de sens opposé. La figure 2 est une vue de dessus de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe transversale du fer de la figure 1. Les figures 4 et 5 sont des vues correspondant aux figures 1 et 2 d'un fer à nervures de même sens, l'angle ss étant, comme dans les figures 1 et 2, égal à 600. La figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne C-D de la figure 1, les références a1, b1 et e indiquant les dimensions et La figure 7 est une vue en coupe suivant la ligne E-F de la figure 2, l'angle a étant égal ousupérieur à 450 et les référence *! et bs représentant des dimensions (les figures 6 et les figures 7 sont des vues à échelle agrandie). a pièce pour laminage en metal dur suivant l'invention qui se caractérise par une teneur élevée en cobalt et une largeur particulièrement grande des veines de cobalt, a , outre un bon comportement à l'usinage à l'aide d'outils classiques de métal dur, une faible sensibilité aux fissures dues à la chaleur et une bonne longévité de ses nervures, ce qui le rend particulièrement remarquable pour le laminage de fers à nervures torses et à nervures transversales. La largeur moyenne des veines de cobalt est comprise entre 4 à 10 ym, et mieux entre 6 et 10 ijm. Suivant les contraintes que doit subir la pièce, on peut limiter encore davantage la largeur moyenne des veines de cobalt, par exemple la limiter à 7 à 10 um. A catie, il y a des taches de cobalt iso lées s'étendant sur 15 à 50 iim. Les veines de cobalt larges mises en oeuvre suivant l'invention évitent, par déformation plastique, l'extension des fissures qui se produisent comme cela peut arriver lors du laminage à chaud. On peut considérer ces veines larges de cobalt comme des "arrêteurs de fissures". En outre, l'agencement des veines de cobalt précitées donne une aptitude à l'usinage surprenante. C'est ainsi par exemple que des gorges inclinées en croissant peuvent être ménagées à l'aide d'outils classiques en métaux durs, par un fraisage en spirale. Ceci présente les avantages d'un usinage favorable du point de vue du prix,de pouvoir ménager des creux d'une manière absolument précise à la norme et que les pièces pour le laminage ne subissent aucun dommage, par exemple ne donnent pas lieu à la formation de microcriques lorsque l'on ménage les creux. Il en résulte que l'on obtient, en pratique, une sensibilité extrêmement faible à la rupture et donc une très bonne qualité pour l'utilisation. I1 s'est révélé que, dans les pièces pour laminage suivant l'invention, on peut usiner très bien les creux (gorges inclinées) meulés en raison de leur bonne usinabilité à l'aide de moyens classiques, par exemple par un fraisage en spirale à l'aide d'outils en métaux durs. C'est ainsi que la pièce pour laminage en métal dur peut être réutilisée sans que l'on ait à usiner la profondeur des gorges à chaque réparation. REVENDICATIONS 1. Pièce de laminage en métal dur destinée à un laminoir pour la fabrication de barres ou de fils qui présentent des surépaisseurs à leurs périphéries, en particulier pour laminer des fers à nervures torses et transversales, caractérisée en ce que la pièce est en métal dur ayant de 65 à 80 % en poids de carbure de tungstène et de 20 à 35 % en poids de cobalt et la largeur moyenne des veines de cobalt est comprise entre 4 et 10 vm, tandis qu'il y a des taches de cobalt isolées s'étendant sur 15 à 50 um. 2. Pièce suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la largeur moyenne des veines de cobalt est comprise entre 6 et 10 um et il y a à côté des taches de cobalt isolées s'étendant sur 15 à 50 vm. 3. Pièce selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que, jusqu'à 7 % en poids du carbure de tungstène est remplacé par du carbure de tantale.