Modélisation métallurgique du laminage à chaud des tôles d'aciers au carbone non alliés

par Alireza Arbab

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux

Sous la direction de Hervé Biausser.


  • Résumé

    L’obtention de tolérances dimensionnelles de plus en plus serrées sur les tôles d'aciers laminées à chaud nécessite de progresser dans la prévision des efforts de laminage. L’objectif du présent travail est de développer un modèle mathématique du laminage à chaud, à base physique, dans le cas des tôles fortes en aciers au carbone non alliés. Ce modèle mathématique appelé SPEED (strength prediction by evolution equations of dislocations) comprend trois sous modèles : le modèle de déformation décrit la courbe contrainte-déformation à chaque passe ; le modèle d'évolution structurale décrit l'évolution de la structure de l'acier entre les passes ; le modèle de force calcule l'effort de laminage à partir de la contrainte d'écoulement. La complexité des phénomènes métallurgiques à étudier et la diversité des conditions de laminage justifient une étude expérimentale soignée pour l'établissement du modèle de déformation. Un montage de compression à chaud, équipé d'un système de trempe in-situ, a donc été construit ; un programme d'analyse automatique des données trace les courbes contrainte-déformation. Le choix de six nuances d'aciers et de conditions expérimentales représentatives du laminage a chaud des tôles fortes a permis la constitution d'une base de données homogène. Le modèle de déformation repose sur une équation originale d'évolution de la densité de dislocations, qui traduit la compétition entre l'écrouissage et la restauration dynamique. Le domaine de la recristallisation dynamique est décrit en utilisant deux corrélations expérimentales originales qui simplifient considérablement l'écriture : il a de ce fait un bon rapport précision-simplicité. Le calage est effectué sur la base de données expérimentales à l'aide d'une procédure automatique d'identification des paramètres qui permettra dans le futur l'extension à de nouvelles nuances d'aciers. Le modèle d'évolution structurale décrit la recristallisation statique et/ou metadynamique et l'évolution de la taille des grains, par des expressions présentant un bon compromis précision-simplicité. Pour le calcul des efforts de laminage, une version améliorée du modèle classique de Sims a été développée. Le modèle SPEED a été teste avec succès sur de nombreuses données issues de laminoirs industriels : les résultats montrent qu'il améliore significativement la prévision des efforts sans aucune procédure d'adaptation.

  • Titre traduit

    Metallurgical modelling of carbon-manganese steels hot rolling


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Informations

  • Détails : 1 vol. (158-[44] p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 106 réf.

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  • Bibliothèque : CentraleSupélec. Bibliothèque.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 60535
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