La coulée continue des aciers. Un exemple de développement technique où l’étroite coopération entre métallurgistes, constructeurs et exploitants a été d’une grande fécondité

Les processus de solidification à l’œuvre dans les diverses zones de la machine de coulée sont décrits avec leurs conséquences sur la qualité interne du produit. Les principaux moyens additionnels pour améliorer cette qualité sont passés en revue : brassage électromagnétique, réduction en ligne. Les problèmes posés par la coulée des produits de forte section sont examinés. Les comportements spécifiques à la solidification de certaines familles d’acier sont décrits : acier bas carbone pour produits plats minces, aciers inoxydables, aciers à haut carbone pour roulements

Production des aciers inoxydables : Histoire et développements. Partie I. Electrométallurgie, production des FeCr

La production des aciers inoxydables a été l’une des dernières conquêtes techniques de la sidérurgie au 20e siècle. Cet article (en trois parties) s’appuie principalement sur les développements conduits par des sociétés sidérurgiques françaises, pour montrer les étapes techniques successives qui ont permis en moins d’un siècle de passer de productions confidentielles à des productions de grande masse. En matière d’élaboration sont examinées successivement : (Partie I) l’électrométallurgie et la réduction des minerais de chrome ; (Partie II) la fusion électrique, l’affinage sous vide (VOD), l’affinage avec dilution à l’argon (AOD), les filières reposant sur l’affinage de la fonte de hauts fourneaux. La recherche de la haute propreté inclusionnaire est évoquée, notamment avec la refusion ESR. La Partie III traite de la coulée en lingots et en continu et des difficultés liées à la transformation à chaud et à froid de ces nuances, ainsi que des moyens développés pour y faire face

La production des aciers inoxydables: Histoire de son développement et des procédés de fabrication. Partie II. Évolutions de l’élaboration des aciers inoxydables au four électrique à arc. La tentation de la fonte au chrome et la production d’aciers inoxydables dans l’usine intégrée

La production d’aciers inoxydables à bas carbone a nécessité la mise au point de procédés d’affinage complexes, depuis (i) la décarburation (affinage oxydant) initialement dans le seul four à arc, jusqu’aux méthodes (ii) d’affinage sous vide (VOD) puis avec dilution à l’argon (AOD). Les tentatives d’affinage de la fonte au chrome ont nécessité d’adapter des convertisseurs d’affinage à l’oxygène en usage dans les aciers non alliés (Kaldo, convertisseurs à soufflage par le fond), mais c’est le procédé AOD qui a eu le dernier mot. Des exigences qualitatives particulièrement sévères ont nécessité la mise au point de procédés spécifiques : refusion ESR (propreté inclusionnaire), VOD poussé (très basses teneurs en C et N) ; refusion sous pression (PESR pour les nuances fortement renitrurées), métallurgie des poudres. Des filières modernes de production d’aciers inoxydables en produits plats dans des usines intégrées se sont aussi greffées sur la chaîne traditionnelle de traitement de la fonte (haut-fourneau, convertisseur, coulée continue, train à bandes)

La production des aciers inoxydables: Histoire de son développement et des procédés de fabrication. Partie III. Évolutions des méthodes de coulée et de mise en forme des aciers inoxydables

La coulée des aciers inoxydables, autrefois en lingots, s’effectue aujourd’hui par coulée continue. Ce mode de coulée a permis une considérable simplification de la gamme de fabrication (suppression du dégrossissage au blooming). La généralisation de la coulée continue aux aciers inoxydables fut assez tardive car il fallait satisfaire à deux impératifs qualitatifs essentiels : l’état de surface et la propreté inclusionnaire du métal déjà largement pris en compte par les affinages AOD et VOD. La complexité de la séquence de solidification des aciers inoxydables, notamment celle des aciers austénitiques, a aussi pesé sur le choix du mode de coulée. Le choix des outils de la filière coulée continue/mise en forme à chaud, pour les produits plats, est largement conditionné par le volume de production et par la proximité d’un train à bandes. Le laminoir Steckel a eu son utilité pour des productions de faibles volumes. Aujourd’hui les grandes usines en produits plats en aciers inoxydables ont des capacités suffisamment importantes pour leur dédier un train à bande (TAB) ; d’autres utilisent, en association, un train à bande pour aciers au carbone. La résolution des problèmes particuliers posés par la mise en forme à chaud des aciers inoxydables, notamment ceux liés au trou de ductilité à chaud des austénites, est décrite. Les cas particuliers de la mise en forme à chaud des tubes, des produits forgés sont évoqués. Les questions concernant la mise en forme à froid : laminage, emboutissage, écrouissage… sont abordées