Brevet FR2636549A1 — publié le 19900323

PROCEDE DE FABRICATION DE TUBES D'ENROULEMENT EN SPIRES. La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication de tubes d'enroulement en spires, suivant lequel on chauffe les tubes à une température de 1000-1100 C, en particulier, à une température de 1050 C, puis on les cintre à des températures de plus de 850 C. Dans les trains à fils, en particulier dans les trains à fils à grande vitesse, le fil obtenu avec le diamètre final désiré est enroulé en spires dans la zone de sortie et, suivant les conditions exigées, il est soumis, de façon plus ou moins ventilée, à un nouveau refroidissement. Pour enrouler en spires le matériau en fil arrivant à vitesse élevée, on utilise des tubes d'enroulement en spires, qui sont soumis naturellement à une usure relative- ment élevée. Pour la fabrication de ces tubes d'enroulement en spires, on choisissait jusqu'à présent une manière de procéder suivant laquelle les tubes étaient chauffés à des températures comprises entre 1200 et 1250 C, pendant environ 2 minutes, dans la zone d'équilibrage d'un four, à la suite de quoi un processus de cintrage était effectué dans des dispositifs de cintrage appropriés. Etant donné que les tubes doivent être exempts de calamine à l'intérieur, les tubes cintrés étaient nettoyés intérieurement à l'aide de jets de sable. Le remplacement des tubes avait lieu en fonction de l'usure, un changement du tube étant effectué habituellement pour une épaisseur de paroi restante d'environ 2 mm. L'épaisseur de paroi de ces tubes d'enroulement en spires va habituellement jusqu'à 8 mm. Avec ces tubes connus, on est parvenu à des durabilités d'environ 5000 à 7000 tonnes de fil. Par la suite, ce procédé connu a été optimisé au point que la température des tubes d'enroulement en spires avant le cintrage était limitée à 1050 C au maximum, ce qui a permis d'obtenir une amélioration de la durabilité de 7000 jusqu'à environ 000 tonnes de fil. L'invention vise donc à augmenter de façon importante la durabilité de ces tubes d'enroulement en spires. Pour résoudre ce problème, le procédé selon l'invention réside essentiellement dans le fait que, pendant le chauffage et pendant le processus de cintrage, on balaye les tubes à l'azote, ou l'on maintient une atmosphère d'azote dans le tube. Par le fait que désormais, pendant le chauffage et pendant le processus de cintrage, on conduit un balayage à l'azote ou qu'une atmosphère d'azote est maintenue, la formation de calamine peut être évitée et on peut se passer du jet de sable prévu habituellement. De façon surprenante, il s'est maintenant avéré qu'un balayage à l'azote pendant le chauffage et pendant le processus de cintrage double presque les durabilités des tubes d'enroule- ment en spires traités de cette manière et multiplie même par plus de deux ces durabilités en cas de choix de qualités correspondantes pour les tubes. Ce résultat, dont la cause n'a pu être complètement élucidée, est surprenant, et une durabilité de 30 000 tonnes de fil a pu être obtenue sans peine, avec une qualité constante pour l'acier des tubes, vis-à-vis des 15 000 tonnes au maximum obtenues jusqu'à présent pour la durabilité. Le procédé selon l'invention est conduit avantageusement de telle sorte que le balayage à l'azote est maintenu au moins jusqu'à l'enlèvement du tube du dispositif de cintrage, à une température de tube inférieure à 450 C, le chauffage ayant lieu, de préférence, à 1050 C au maximum, sous balayage à l'azote, pendant un laps de temps allant de à 25 minutes. Toutes ces mesures se sont révélées comme étant particulièrement avantageuses en ce qui concerne l'augmentation de la durabilité des tubes. Le temps s'écoulant entre le chauffage et le commencement du processus de cintrage s'est révélé comme étant relativement critique pour une augmentation nette de la durabilité, et le procédé selon l'invention a été conduit de façon parti- culièrement appropriée de telle sorte que le processus de cintrage ait lieu sous balayage à l'azote ou sous atmosphère d'azote, à des températures dépassant 850 C, dans un laps de temps de 15 à 25 secondes, de préférence, de 18 à 20 secondes après le retrait hors du four. En particulier, en cas d'utilisation d'aciers alliés au chrome ou au molybdène comme matériau pour les tubes, une augmentation de la durabilité de plusieurs fois a pu être obtenue par l'observation de ce paramètre. Pour supprimer de façon sûre la formation de couches de calamine, le procédé selon l'invention est conduit avantageusement de telle sorte qu'à la suite du processus de cintrage avant l'enlèvement du moule de cintrage, ait lieu un refroidissement dans l'air stationnaire, pendant un laps de temps d'environ 20 minutes, à une température inférieure à 450 C, sous balayage à l'azote. Le procédé selon l'invention est utilisé avanta- geusement sur des qualités spéciales d'acier, et il correspond à une conduite particulièrement préférée du procédé selon l'invention de procéder de telle sorte que, pour les tubes, on utilise un acier présentant une analyse théorique de 0,09 a 1,00% en poids de C, de 0,01 à 1% en poids de Si, de 0,01 à 2,00% en poids de Mn, et, le cas échéant, jusqu'à 20% en poids de Cr, jusqu'à 5% en poids de Mo, jusqu'à 5% en poids de Ni, jusqu'à 2% en poids de V, individuellement ou conjointement, le reste étant constitué par Fe et les impuretés conditionnées par la fabrication, en particulier de 0,2% en poids de C, 0,4% en poids de Si, 0, 55% en poids de Mn, au maximum 0,02% en poids de P, au maximum 0,02% en poids de S, 11,5% en poids de Cr, 1,0% en poids de Mo, 0,5% en poids de Ni et 0,3% en poids de V, le reste étant constitué par Fe. Certes, avec ces aciers, qui sont connus sous le nom du matériau n 1.4922, on avait déjà auparavant obtenu aussi une amélioration de la durabilité des 10 000 tonnes habituelles à une valeur allant jusqu'à 000 tonnes par an. Par l'application du procédé selon l'invention a des qualités d'acier telles qu'avec le matériau n 1.4922, il a cependant pu être obtenu une durabilité dépassant 100 000 tonnes et, en particulier, une durabilité d'environ 112 000 à 115 000 tonnes de fil. REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication de tubes d'enroulement en spires, suivant lequel on chauffe les tubes à une température de 1000-1100 C, en particulier, à une température de 1050 C, puis on les cintre à des températures de plus de 850 C, caractérisé par le fait que, pendant le chauffage et pendant le processus de cintrage, on réalise un balaye des tubes à l'azote ou l'on maintient une atmosphère d'azote. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on maintient le balayage à l'azote au moins jusqu'à l'enlèvement du tube du dispositif de cintrage, à une température de tube inférieure à 450 C. 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le chauffage a lieu à une température maximale de 1050 C, sous balayage à l'azote, sur une durée de 15 à 25 minutes. 4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le processus de cintrage a lieu sous balayage à l'azote à des températures dépassant 850 C, en un laps de temps de 15 à 25 secondes, de préférence, de 18 à 20 secondes, après le retrait hors du four. - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'à la suite du processus de cintrage avant l'enlèvement du moule de cintrage, a lieu un refroidissement dans l'air stationnaire, pendant un laps de temps d'environ 20 minutes, à une température inférieure à 450 C, sous balayage à l'azote. 6 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'on utilise, pour les tubes, un acier présentant une analyse théorique de 0,09 à 1,00% en poids de C, 0,01 à 1% en poids de Si, 0,b1 à 2,00% en poids de Mn, et, le cas échéant, jusqu'à 20% en poids de Cr, jusqu'à 5% en poids de Mo, jusqu'à 5% en poids de Ni, jusqu'à 2% en poids de V, individuellement ou conjointement, le reste étant constitué par Fe et les impuretés consécutives à la fabrication. 7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'on utilise, pour les tubes, un acier présentant une analyse théorique de 0,2% en poids de C, 0,4% en poids de Si, 0,55% en poids de Mn, au maximum 0,02% en poids de P, au maximum 0, 02% en poids de S, 11,5% en poids de Cr, 1,0% en poids de Mo, 0,5% en poids de Ni et 0,3% en poids de V, le reste étant constitué par Fe.