Acier laminé à chaud vs acier laminé à froid :aperçu et différences

Il existe plusieurs nuances, formes, spécifications et finitions d'acier disponibles. Chacune de ces nuances d'acier a ses propriétés uniques. C'est pourquoi ce matériau métallique est couramment utilisé dans les véhicules, les appareils électroménagers, les pièces aérospatiales, les pièces électroniques, etc. La nécessité de comprendre les différents types d'acier disponibles entraîne la comparaison entre l'acier laminé à chaud et l'acier laminé à froid.

Optimiser les caractéristiques de votre acier pour chaque application ne se limite pas à modifier sa composition chimique. Le laminage est un processus utilisé pour améliorer la forme, l'uniformité et les propriétés mécaniques des matériaux en acier. Il existe deux grandes catégories d'acier laminé :l'acier laminé à froid et l'acier laminé à chaud. Ces types d'acier laminé ont des propriétés distinctes, ce qui les rend adaptés à différentes applications.

Il est essentiel de comprendre les différences entre les types d'acier laminé lors de leur choix pour votre projet. Ces connaissances préalables vous aideront à économiser du temps et des coûts tout en évitant un traitement supplémentaire. Cet article décrit la différence entre l'acier laminé à chaud et l'acier laminé à froid, y compris leurs avantages, leurs limites et leurs applications.

Qu'est-ce que l'acier laminé à chaud ?

Le laminage fait référence à la manière spécifique dont le matériau en acier est produit. L'acier laminé à chaud fait référence à l'acier produit avec un traitement thermique extrême. Autrement dit, la production se produit à des températures extrêmes. Les fabricants commencent par de gros métaux rectangulaires (billettes). Ils chauffent ensuite les billettes avant de les envoyer au traitement - une étape où elles sont aplaties en gros rouleaux.

Le processus de laminage à chaud consiste à presser l'acier fondu à des températures élevées de plus de 926° Celsius (1700 degrés Fahrenheit). Ces températures élevées sont essentielles car l'acier recristallise idéalement entre 750 degrés et 1 300 degrés Fahrenheit, ce qui facilite le formage et le remodelage. Après avoir roulé l'acier dans le laminoir jusqu'à la forme souhaitée, on le laisse refroidir.

Propriétés de l'acier laminé à chaud

Les propriétés suivantes vous aideront à identifier l'acier laminé à chaud :

• Surface écaillée :le refroidissement dû aux températures élevées laisse des restes sur la surface de l'acier, ce qui lui donne un aspect écaillé.
• Légères distorsions :le refroidissement produit également des formes légèrement trapézoïdales sans angles parfaits.
• Les coins et les bords sont légèrement arrondis, ce qui est dû aux rétrécissements et à une finition moins précise.

Avantages de l'acier laminé à chaud

L'acier laminé à chaud offre les avantages suivants pour vos applications :

• Moins cher  :le traitement de l'acier laminé à chaud est beaucoup moins important que celui de l'acier laminé à froid, ce qui le rend moins cher.
• Peu à Pas d'interne Contraintes :le refroidissement de l'acier laminé à chaud se produit à température ambiante, ce qui le rend essentiellement normalisé. Cela signifie qu'il a peu ou pas de contraintes internes dues aux processus d'écrouissage ou de trempe.
• Manipulation plus facile :étant donné que le processus de laminage à chaud se fait à des températures extrêmement élevées, l'acier résultant est plus facile à façonner et à former. Les formes les plus courantes proviennent de l'acier laminé à chaud, par exemple UB, UC, RHS, SHS, plats, etc.
• Il est idéal pour les applications où la tolérance n'est pas la priorité.

Inconvénients de l'acier laminé à chaud

• Défauts dimensionnels dus à la dilatation pendant le chauffage et au retrait/gauchissement pendant le refroidissement.
• Il a souvent une texture rugueuse sur la surface qui doit être enlevée ou corrigée avant tout processus de finition.
• Légères déformations.

Utilisations courantes de l'acier laminé à chaud

Comme indiqué précédemment, l'acier laminé à chaud rétrécit légèrement en refroidissant. Cela amène les fabricants à avoir moins de contrôle sur la forme finale. Par conséquent, les applications de l'acier laminé à chaud sont généralement celles qui ne nécessitent pas de tolérances strictes, notamment les suivantes :

• Pièces automobiles, par exemple, jantes et cadres
• Matériel agricole
• Équipement ferroviaire, par exemple, voies et composants de train
• Matériaux de construction

Qu'est-ce que l'acier laminé à froid  ?

Essentiellement, l'acier laminé à froid fait référence à l'acier laminé à chaud qui a subi un traitement supplémentaire. Comme mentionné précédemment, le laminage implique la gamme de processus impliqués dans la formation de l'acier, y compris le tournage, le meulage et le polissage. Les autres opérations modifient un acier laminé à chaud existant en un produit plus raffiné. Le terme "laminé à froid" s'applique essentiellement aux aciers ayant subi une compression.

Alors que la fabrication d'acier laminé à chaud implique uniquement un chauffage à haute température et un refroidissement, l'acier laminé à froid implique un processus supplémentaire. Dans les laminoirs de réduction à froid, le fabricant refroidit l'acier et le relaminage à température ambiante, soit par laminage à froid, soit par pliage à la presse. Ce processus permet d'obtenir la forme et les dimensions souhaitées.

Propriétés de l'acier laminé à froid

Les caractéristiques suivantes vous aideront à identifier l'acier laminé à froid :

• Les surfaces lisses ont généralement un toucher huileux
• La surface a de meilleures qualités de finition et des tolérances plus serrées
• Les barres carrées ont des bords bien définis
• Les tubes possèdent souvent une meilleure rectitude et uniformité concentrique

Avantages de l'acier laminé à froid

Voici quelques-uns des avantages que vous pouvez tirer de l'utilisation de l'acier laminé à froid :

• Meilleure surface Propriétés :les pièces en acier laminé à froid ont souvent des surfaces lisses et brillantes dépourvues de calamine ou de rouille. Ainsi, les rendre utiles lorsque l'esthétique est essentielle.
• Force supérieure :ils sont généralement plus résistants et plus durs (jusqu'à 20 % de résistance en plus) que l'acier laminé à chaud. Cela les rend utiles pour les applications à stress élevé.
• Plus de précision  :étant donné que l'acier laminé à froid ne rétrécit pas lors du formage, il permet la fabrication de pièces plus précises avec des formes cohérentes et précises.
• Il prend en charge une vaste gamme de finitions de surface.

Inconvénients de l'acier laminé à froid

• Plus cher en raison du traitement supplémentaire impliqué.
• Des contraintes internes se produisent dans le matériau en raison de traitements supplémentaires conduisant à un gauchissement imprévisible dans certains cas.
• Moins de formes sont disponibles, par exemple, des feuilles et des formes de section de boîte.

Utilisations courantes de l'acier laminé à froid

Les applications idéales pour l'acier laminé à froid sont celles qui nécessitent une meilleure finition de surface métallique et des tolérances plus strictes. Voici des exemples de tels composants :

• Pièces aérospatiales
• Composants mécaniques
• Appareils électroménagers
• Tiges, barres, bandes et feuilles
• Structures de meubles métalliques

Acier laminé à froid vs acier laminé à chaud :Principales différences

Après avoir examiné leur processus de formage et leurs diverses propriétés, vous avez probablement une idée de la différence entre l'acier laminé à chaud et l'acier laminé à froid. Les différences de leurs propriétés mécaniques sont résumées dans le tableau ci-dessous :

Propriétés	Acier laminé à chaud	Acier laminé à froid
Résistance à la traction	67 000 psi	85 000 psi
Limite d'élasticité	45 000 psi	70 000 psi
Élongation en 2"	36	28
Réduction de surface	58	55
Dureté Brinell	137	167

Outre les propriétés mécaniques, la principale différence entre l'acier laminé à chaud et l'acier laminé à froid est leur température de traitement. Alors que le laminage de l'acier laminé à chaud se produit au-dessus de la température de recristallisation de l'acier, l'acier laminé à froid est traité à température ambiante.

Les détails suivants nous aideront à mieux comparer l'acier laminé à froid et l'acier laminé à chaud :

1. Apparence et qualité de surface

Les bords et les surfaces de l'acier laminé à chaud sont généralement rugueux. En effet, le refroidissement dû à des températures extrêmes laisse des restes sur la surface de l'acier, ce qui lui donne un aspect écailleux. Ainsi, de telles surfaces peuvent nécessiter une décarburation ou d'autres traitements de surface pour préparer l'acier aux opérations ultérieures.

D'autre part, l'acier laminé à froid a une surface lisse et brillante car il n'implique pas l'utilisation de températures très élevées. Ainsi, l'acier laminé à froid est idéal pour une utilisation dans des opérations de production sans aucun traitement de surface.

2. Point de recristallisation

Lorsque l'on compare l'acier laminé à chaud et l'acier laminé à froid, l'un des principaux points à prendre en compte est le point de recristallisation. Le laminage à froid se produit lorsque le matériau métallique est capable de former de « nouveaux grains ». Le laminage et la flexion du métal détruisent souvent les vieux grains. Le travail à froid sur l'acier peut réduire sa résistance, c'est pourquoi les fabricants ajoutent une dernière étape de recuit. Ce processus consiste à chauffer l'acier à 1 333 - 1 400 degrés Fahrenheit (juste au-dessus du point de recristallisation de l'acier).

Le refroidissement de l'acier se produit très lentement sans le ramener trop rapidement à température ambiante. De cette façon, le métal peut créer une microstructure uniforme pour réinitialiser ses grains. En revanche, le traitement de l'acier laminé à chaud se produit au-dessus de 1700 degrés Fahrenheit, ce qui est supérieur au point de recristallisation de l'acier. Cette condition est nécessaire pour la mise en forme et la mise en forme facile du métal.

3. Résistance et dureté de l'acier

La résistance et la dureté des matériaux aident également à mentionner précédemment, le processus de formation de l'acier laminé à froid donne une microstructure uniforme. Ce processus aide à créer un métal avec une résistance et une dureté plus élevées. Il n'est cependant pas trop dur, ce qui le rend facilement malléable.

Le processus de laminage à chaud, quant à lui, implique une chaleur extrême et un refroidissement rapide, empêchant la contrainte de retrouver ses grains. Ainsi, le métal résultant a une résistance et une dureté du foie supérieures à celles de l'acier laminé à froid.

4. Contraintes internes

La résistance et la dureté de l'acier confèrent des contraintes internes significatives au matériau. Par conséquent, l'acier laminé à froid avec une résistance et une dureté supérieures présente des contraintes internes plus importantes que l'acier laminé à chaud. Il est crucial de soulager ces contraintes avant de traiter le matériau pour éviter le gauchissement du produit final.

5. Distorsions

L'acier laminé à chaud subit de légères déformations (par exemple lors du pliage de la tôle) car le processus de refroidissement donne des formes et des formes légèrement trapézoïdales. L'acier laminé à froid a des angles parfaitement carrés avec des coins et des bords bien définis. Les tubes formés présentent également une excellente uniformité concentrique et une meilleure rectitude.

Voici une vidéo sur l'acier laminé à chaud et l'acier laminé à froid :

Acier laminé à chaud vs acier laminé à froid  :Lequel est le moins cher ?

L'acier laminé à chaud est généralement moins cher que l'acier laminé à froid. La raison n'est pas farfelue. La fabrication de ce type d'acier n'implique aucun délai ni transformation ultérieure. Il n'est pas nécessaire de réchauffer et de reformer, comme c'est le cas avec le laminage à froid. La finition à froid consiste souvent en d'autres processus comme l'étirage à froid, le tournage, le meulage et le polissage. Les opérations de production supplémentaires rendent l'acier laminé à froid plus cher que l'acier laminé à chaud.

Dois-je choisir l'acier laminé à chaud ou l'acier laminé à froid ?

Votre choix de matériaux pour la fabrication de tôles dépendra de plusieurs facteurs. L'un des principaux facteurs à prendre en compte lors du choix entre l'acier laminé à froid et l'acier laminé à chaud concerne les applications du produit final. L'acier laminé à chaud est plus adapté aux grands composants structurels qui n'ont pas de tolérances strictes et d'exigences esthétiques.

Cependant, l'acier laminé à froid sera le meilleur choix si vous avez besoin de pièces plus petites nécessitant des qualités durables et plus précises. L'acier laminé à froid est également plus solide et plus dur que l'acier laminé à chaud. Par conséquent, il convient mieux aux composants conçus pour être utilisés dans des conditions de contraintes élevées. Si le budget est un problème, vous devriez opter pour l'acier laminé à chaud car il est moins cher que l'acier laminé à froid.

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Conclusion

Cet article couvre la comparaison fondamentale entre l'acier laminé à chaud et à froid, en soulignant les principales différences. Chaque type d'acier convient mieux à certaines applications qu'à d'autres. Par conséquent, il est essentiel de connaître leurs propriétés, leurs avantages et leurs faiblesses. Cette connaissance aidera les concepteurs et les entrepreneurs de projet à assurer une réalisation efficace et efficiente des projets. Il n'y a pas de meilleur moyen d'obtenir les meilleurs résultats que de travailler avec une entreprise de fabrication de qualité supérieure. Contactez notre équipe d'experts chez RapidDirect dès aujourd'hui ! Nous sommes impatients de travailler avec vous.