La qualité des billettes d’acier B500 est affectée par des défauts de porosité, résultant de processus de fabrication complexes. Cette étude identifie les causes de ces défauts et analyse les propriétés chimiques influençant la qualité des produits dans l’aciérie électrique AQS.
CHAPITRE III
Qualité et défauts des billettes à L’AQS :
Introduction
La coulée de billettes moderne a des exigences toujours plus strictes en matière de qualité des produits, tout en maintenant une productivité élevée ainsi qu’un faible coût de production. Cela nécessite une meilleure compréhension et un meilleur contrôle du processus de coulée, y compris les phénomènes d’écoulement des fluides, les microstructures de solidification, ainsi que divers mécanismes de formation de défauts.
En particulier, le contrôle des inclusions est devenu un problème majeur dans la production d’acier dans le monde entier, qui est profondément impliquée dans presque tous les aspects des processus de fabrication et de coulée de l’acier. Dans cette partie on a étudié la qualité des billettes selon la norme ISO 9001 en mentionnant les propriétés chimiques physiques et mécaniques,
A la fin en étudierons les défauts qui apparaissent dans les billettes en mentionnant leurs causes et les moyens de les évité.
Spécifications techniques des Billettes
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Tableau III.1 spécifications Techniques des Billettes
Propriétés chimiques
Les aciers utilisés pour la production de l’armature de nuance B500 ; d’après toutes les normes sont de qualité ordinaire, bas carbone, peu chargés en éléments d’alliage et donc soudables. Toutefois, la valeur de carbone équivalent qui dépasse 0,50 indique l’utilisation élevée de différents éléments d’alliage tels que Cr, V, Mo etc., qui compliquent la soudure mais permettent d’obtenir les caractéristiques de plasticité élevée. [1]
Composition chimique de la nuance de billettes destine à la fabrication du rond à béton Le Billettes destine à la fabrication du rond a béton du grade (B500) référence (ISO6935- 2/2019)
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Tableau III.2 : la Composition chimique des billettes de nuance B500
Le tableau 2. Présent la composition chimique de la billette est conforme à celle de la norme de référence (ISO6935-2/2019). Toutes les teneurs se situent la fourchette tolérée.la présence de Silicium dans la composition de la billette augmente la limite d’élasticité de l’acier tout en améliorant la trempabilité.
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Le pourcentage de manganèse est plus grand par rapport à d’autres éléments d’alliages pour améliorer les caractéristiques mécaniques et surtout la limite d’élasticité et former une couche de martensite dure en surface. La présence du manganèse qui est gammagène augmente la trempabilité des aciers, il peut également former des carbures Mn3C, On prend en compte les effets de certains de ces éléments à travers le carbone équivalent qui est un critère important pour juger de la soudabilité du matériau Pour déterminer la composition chimique on suit les étapes suivantes :
Figure III.1 : schéma pour déterminer la composition chimique
Généralités
L’élaboration des billettes présente un nombre important de défauts de différentes natures chimiques, thermiques, mécaniques, Les défauts dans le produit de coulée continue survenant tout au long de la méthode de défauts de coulée continue peuvent être divisés en 3 styles de défauts
défauts de forme
(Pour la précision dimensionnelle); par exemple (rhomboïdale, gonflement, ovalité et dépression)
Défauts de surface
(Pour la qualité de surface) ; Par exemple (face médiane longitudinale, fissures d’angle longitudinales, marques d’oscillation, fissure médiane transversale, fissure d’angle transversale, trous d’épingle de surface, saignements, projections et marques d’arrêt)
Défauts internes
(Pour la qualité interne). Ce qui peut être découvert dans les empreintes de soufre de coupes transversales et longitudinales, par ex. (inclusions, fissures sous la surface (hors coins), fissures diagonales, fissures à mi-chemin, fissures de la ligne centrale, ségrégation, tuyauterie et porosité).
Appellation | Rhomboïdite | |
Description du default | La billette n’a pas d’angles de 90o et a une section transversale de forme rhomboïde. -La rhomboïde est déterminée par la différence n=entre les deux diagonales (d1 e d2), exprimée en mm ou en pourcentage : Rhomboïde (%) = ((d2 – d1) / ((d2 + d1) /2)) x 100 | |
Mode de detection |
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Les origins: |
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Reparation possible? Comment? |
Produit : Rh= 8 mm maximum Limite d’acceptation : Rh=10 mm | |
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Tableau III.3 : Rhomboïdie 40 | ||
Appellation | Trous d’épingle | |
Description du default | Les trous de gaz qui s’ouvrent dans la surface du toron sont généralement appelés trous d’épingle et les grands trous de gaz qui ne sont pas ouverts dans la surface du toron, sont appelés évents. | |
Mode de detection |
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Les origins: | -Mauvaise désoxydation de l’acier, teneur élevée en hydrogène et en azote
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Reparation possible? Comment? |
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Tableau III.4 : Trous d’épingle 41 | ||
Appellation | Fissures centrales | |
Description du default | Ce défaut comprend les fissures d’hydrogène et les cavités … au centre de la masse où convergent les antigels. | |
Mode de detection |
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Les origins: |
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Reparation possible? Comment? |
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Tableau III.5 : Fissures centrales 42 | ||
Appellation | Fissures de refroidissement | |
Description du default | – ce sont fissures qui se produisent à la suite d’un défaut dans le système de refroidissement primaire ou secondaire. Les fissures peuvent être proches de la surface du bloc si le défaut se situe dans le moule et peuvent se situer au centre du toron si le défaut se situe dans le refroidissement secondaire et ces fissures s’étendent souvent dans la direction de l’axe du toron. | |
Mode de detection |
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Les origins: |
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Reparation possible? Comment? |
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Tableau III.6 : Fissures de refroidissement 43 | ||
Appellation | Soufflures sous-cutanées | |
Description du default | Un défaut de surface courant qui se produit dans le moule en présence d’une abondance de gaz, en particulier dans les petites sections, dans les petites tailles. | |
Mode de detection |
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Les origins: |
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Reparation possible? Comment? |
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Tableau III.7 : Soufflures sous-cutanées 44 | ||
Appellation | Trous de soufflage | |
Description du default | Typiquement, les trous de soufflage sont logés relativement fermés à la coque de billette, avec une direction perpendiculaire. Ils peuvent être vus même dans la coupe oxy. En ce qui concerne sa distribution (emplacement dans la séquence ; torons affectés ; longueur de billette / bloom affectée, etc., varie d’un cas à l’autre et dépend de la cause fondamentale de l’excès de gaz dans l’acier. | |
Mode de detection |
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Les origins: | – La génération de soufflures dans ces aciers a été universellement attribuée à un excès de gaz dissous (oxygène, azote ou de l’hydrogène), suffisamment pour produire une bulle. Ce processus a été modélisé à partir des premiers temps de coulée des billettes | |
Reparation possible? Comment? | – Minimiser l’apparition des trous de soufflage est une question de pratiques d’exploitation constantes et uniformes (au sens large, y compris la préparation des poches et des garnitures de répartiteur ainsi que la manutention de la chaux) évitant les raisons de la haute teneur en oxygène, azote ou hydrogène dans l’acier, Cela signifie de la chaux sèche (ou une utilisation partielle de chaux frittée) dans la poche. -une pratique de désoxydation uniforme qui évite d’envoyer des poches non désoxydées ou sur désoxydées à la roulette, en évitant de longs temps de traitement et en passant à l’argon lorsque cela se produit. | |
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Tableau III.8 : Trous de soufflage 45 | ||
Appellation | Fissures d’angle longitudinales | |
Description du default | Elles se produit sous la moisissure en raison de la faiblesse de la coquille gelée et se trouve près des lettres et ressemble à des stries sombres. | |
Mode de detection |
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Les origins: |
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Reparation possible? Comment? |
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Tableau III. 9 Fissures d’angle longitudinales 46 | ||