Le tube étiré à froid est fabriqué en étirant progressivement un tube laminé à chaud afin de réduire son diamètre à température ambiante. Il s'agit d'un produit du travail à froid des métaux. On distingue deux catégories : le tube soudé étiré à froid (tube CDW) et le tube sans soudure étiré à froid (tube CDS).
Les tubes en acier produits par ce procédé présentent une grande variété de formes de section transversale et une haute précision grâce au formage plastique à température ambiante.
Note :
Le tréfilage à froid désigne un procédé, et non un matériau. Cet article traite principalement des tubes en acier au carbone, mais ce procédé permet également de produire des tubes en acier inoxydable, en aluminium et en ZAM . En réalité, le tréfilage à froid ne se limite pas aux tubes : les fils , les barres et les profilés tréfilés à froid sont aussi des produits industriels courants.
Que signifie le terme « froid » dans le contexte des tuyaux étirés à froid ?
Pourquoi le processus « à froid » est-il crucial ?
L'étirage à froid s'effectue à température ambiante. Le métal subit un écrouissage lors de la déformation, ce qui augmente sa résistance. Le laminage à chaud, quant à lui, ramollit le métal à haute température, et le tube fini conserve sa résistance initiale.
L’étirage à froid rend le métal plus dur au fur et à mesure qu’il est étiré, ce qui donne une microstructure interne plus dense.
Applications des tubes en acier étirés à froid
- Hydraulique et pneumatique : L'alésage intérieur présente une rondeur élevée (≤ 0.01 mm) et une grande régularité, réduisant ainsi la friction lorsque le piston effectue un mouvement de va-et-vient à l'intérieur du cylindre.
- Fabrication mécanique : Les tubes en acier étiré à froid sont largement utilisés dans les broches de machines-outils, les arbres de transmission et les bagues de roulement. L’épaisseur uniforme des parois garantit l’efficacité des opérations d’usinage ultérieures.
- Industrie automobile : Utilisé dans les amortisseurs, les tubes de colonne de direction et les tubes d’arbre de transmission. La régularité dimensionnelle (tolérance ≤ H8) réduit les écarts d’assemblage et améliore l’efficacité.
- Industrie pétrolière et chimique : Il résiste à la haute pression et ne fuit pas dans les tiges de forage, les tubes et les pipelines de transport, ce qui le rend plus sûr.
Canciennes dimensions des tubes en acier étiré
Elle couvre une gamme de tailles plus étendue que les tubes laminés à chaud et permet de produire des tubes en acier au carbone plus petits et plus fins.
| Acier CDS tailles de tubes | CDW dimensions des tubes en acier | |
|---|---|---|
| Diamètre extérieur | 6mm ~ 325mm | 6mm ~ 180mm |
| Epaisseur | 0.25mm ~ 40mm | 0.7 mm ~ 12 mm (principalement à parois minces) |
La gamme de tailles de CDW est plus étroite que celle de CDS, principalement pour les aspects suivants :
- Le diamètre extérieur maximal est plus petit (limité par la taille de la Tuyau soudé ERW substrat, ne dépassant généralement pas 180 mm).
- La limite inférieure d'épaisseur de paroi est légèrement supérieure (le soudage est difficile lorsque l'épaisseur de paroi est trop faible, et la qualité de la soudure est difficile à garantir après étirage à froid).
Sections transversales disponibles :
- Formes standards: rond, carré, rectangulaire.
- Sections transversales irrégulières: hexagonal, octogonal, elliptique, triangulaire, semi-circulaire, trapézoïdal, conique, en forme de fleur de prunier à cinq pétales, doublement convexe/doublement concave, ondulé, etc. Le dessin à froid est un point fort.
Classification des procédés pour les tubes en acier étirés à froid
Tube sans soudure étiré à froid (Tuyauterie CDS)
Fabriqué à froid à partir de billettes de tubes sans soudure laminées à chaud, ce produit présente une haute résistance à la pression et une bonne résistance à la fatigue, et convient aux conditions de travail à haute température et haute pression.
Tube soudé étiré à froid (tube CDW, également connu sous le nom de tube étiré avec précision DSAW)
Fabriqué à partir de tubes ERW étirés à froid, ce matériau présente une soudure compacte et affinée, dont la microstructure est proche de celle du métal de base. Il offre une grande précision, une soudure quasiment invisible et des surfaces intérieure et extérieure lisses.
CDS ou CDW : comment choisir ?
Choisissez les tubes CDS pour :
- Cylindres hydrauliques haute pression
- Tubes de chaudière
- Les échangeurs de chaleur
- Pièces nécessitant une soudure
- canalisations de transport de produits chimiques
- Tubes structuraux
Choisissez les tubes CDW pour :
- tiges d'amortisseurs automobiles
- tiges d'arbre
- Machines de précision
Cela coûte moins cher que les tubes CDS.
Limites des tubes étirés à froid
Contrainte résiduelle
Après étirage à froid, des contraintes résiduelles se forment dans le matériau de base, ce qui affecte ses performances de coupe et de soudage. Elles sont généralement éliminées par un traitement de recuit.
Ne convient pas à un service prolongé à haute température
Les tubes en acier écroui perdent progressivement de leur résistance avec l'augmentation de la température et subissent une recristallisation de leur microstructure. Ils ne conviennent pas à un service continu au-delà de 400 °C.
Coût supérieur à celui des tubes laminés à chaud
Cela nécessite des procédures de fabrication supplémentaires, son prix est donc relativement plus élevé.
Remarques finales
Si votre projet exige une grande précision dimensionnelle et une bonne finition de surface, sans exigences de pression ultra-élevée extrême, le tube en acier étiré à froid sera le choix optimal, offrant un équilibre optimal entre coût, performance et propriétés.
Si une apparence haut de gamme est également requise, le tube carré noir étiré à froid est l'option la plus appropriée parmi les catégories de tubes carrés noirs.
