Rouleaux en fonte

Dans le domaine de la métallurgie et de la technologie des laminoirs, les rouleaux en fonte (Cast Iron Rolls) jouent un rôle essentiel dans la mise en forme des métaux sous différentes formes. Leurs performances ont un impact direct sur la qualité des produits laminés, l’efficacité de la production et la durée de vie des équipements. Voici une présentation détaillée des types courants de rouleaux en fonte que nous proposons.

1. Rouleau en fonte (Cast Iron Roll)

Un rouleau ferreux destiné au laminage, produit par coulée, avec une teneur en carbone supérieure à 2,1 %. Pour les rouleaux à usage spécial, la teneur en carbone peut être inférieure à 2,1 %.

2. Rouleau en fonte refroidie (Chilled Cast Iron Roll)

Un rouleau en fonte doté d’une couche refroidie (couche de fonte blanche) à la surface de son corps.

La couche refroidie se forme par un refroidissement rapide lors du processus de coulée, ce qui empêche la précipitation du graphite et produit une structure de fonte blanche dure et fragile. Cette couche offre une excellente résistance à l’usure et rend les rouleaux en fonte refroidie idéaux pour des applications nécessitant une dureté de surface élevée, comme les stands de laminage brut dans les laminoirs.

3. Rouleau en fonte à refroidissement indéfini (Indefinite Chill Cast Iron Roll)

Un rouleau en fonte fabriqué par coulée en moule permanent (Metal Mold Casting), dont la couche de travail du corps du rouleau est constituée de fonte tachetée (structure intermédiaire entre fonte blanche et fonte grise).

Par rapport aux rouleaux en fonte refroidie, le terme « refroidissement indéfini » fait référence à la transition progressive de la couche de surface dure vers le noyau plus tendre – il n’y a pas de limite nette entre la couche refroidie et la structure interne. Ce design équilibre la résistance à l’usure (provenant de la couche de travail en fonte tachetée) et la ténacité (provenant du noyau), ce qui le rend adapté aux processus de laminage de charge moyenne, comme les stands intermédiaires dans le laminage de l’acier.

4. Rouleau en fonte haute teneur en chrome (High Chromium Cast Iron Roll)

Un rouleau en fonte blanche dont la couche de travail contient plus de 12 % de chrome.

La teneur élevée en chrome forme des phases de carbure de chrome dur (par ex. Cr₇C₃) dans la microstructure, améliorant considérablement la résistance à l’usure, la résistance à la corrosion et la résistance à la chaleur du rouleau. Ce type de rouleau est largement utilisé dans des environnements de laminage sévères, tels que le laminage à chaud de l’acier inoxydable ou des aciers alliés à haute résistance, où la résistance à l’abrasion et aux hautes températures est critique.

5. Rouleau en fonte nodulaire perlitiques (Pearlitic Nodular Cast Iron Roll)

Aussi appelé rouleau en fonte ductile (Ductile Cast Iron Roll), où la matrice de la couche de travail du corps du rouleau est constituée d’une structure perlitiques.

La fonte nodulaire (fonte ductile) est produite en ajoutant des nodulisants (par ex. magnésium) à la fonte en fusion, transformant le graphite lamellaire en graphite sphérique – améliorant considérablement la ténacité et la résistance par rapport à la fonte grise. La matrice perlitiques augmente également la dureté et la résistance à l’usure. Ce type de rouleau est polyvalent, adapté aux laminages à chaud et à froid, en particulier pour les stands nécessitant un équilibre entre ténacité et durabilité de surface.

6. Rouleau en fonte nodulaire bainitique (Bainitic Nodular Cast Iron Roll)

Un rouleau en fonte nodulaire dont la matrice de la couche de travail est dominée par une structure bainitique.

La bainite est un produit de transformation de l’austénite à basse température, offrant une dureté supérieure à celle de la perlite et une meilleure ténacité que la martensite. Grâce à un traitement thermique contrôlé (par ex. trempe isotherme), la couche de travail du rouleau forme une matrice bainitique, offrant une combinaison exceptionnelle de résistance à l’usure, aux chocs et à la fatigue. Elle est couramment utilisée dans les processus de laminage à forte charge, tels que les laminoirs à bande chaude ou à plaques.

7. Rouleau en fonte nodulaire alliée (Alloy Nodular Iron Roll)

Un rouleau en fonte nodulaire dont la matrice de la couche de travail est composée d’une structure de sorbite trempée.

Des éléments d’alliage (par ex. chrome, molybdène, nickel) sont ajoutés à la fonte nodulaire pour affiner la microstructure et améliorer les propriétés mécaniques. Après trempe et revenu, la couche de travail forme une sorbite trempée – une structure de ferrite fine et de cémentite, caractérisée par une haute ténacité, une bonne résistance et une résistance à l’usure modérée. Ce type de rouleau est conçu pour des processus de laminage exigeant une grande ténacité et une résistance à la fatigue thermique, tels que les lignes de coulée continue et de laminage.

En comprenant les caractéristiques et les applications uniques de chaque type de rouleau en fonte, les ingénieurs et les fabricants peuvent prendre des décisions éclairées pour optimiser les processus de laminage, réduire les coûts de maintenance et améliorer la qualité des produits. Qu’il s’agisse du laminage à froid de fines tôles ou du laminage à chaud de plaques épaisses, le choix du bon rouleau en fonte est une étape cruciale pour garantir une production efficace et fiable.

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