[Métallurgie] Rouille de l'acier après recuit: quelles causes?

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Bonjour,

L'entreprise dans laquelle je travaille recontre un problème de fil d'acier qui rouille. Le fil se présente sous la forme de gros pilons d'environ 1000 kg (une botte de fil enroulé est centrée sur un pilon métallique). Les pilons subissent une étape de recuit à environ 700°C dans de grands fours avec injection d'azote. Le recuit se compose de trois étapes: chauffage jusqu'à 700°C, maintien en température et refroidissement jusqu'à environ70°C. Le pilon se retrouve à l'air libre entre chaque étape l'espace de 2 à 3 minutes. L'atmosphère est légèrement chargée en humidité (HR entre 35 et 55 % suivant les périodes) et la température de l'air est en moyenne de 40°C près des fours. Une fois le pilon refroidit, il est entreposé dans l'aire de stockage où la température varie entre 27 et 35°C et l'humidité relative entre 38 et 55 %. Les pilons déjà stockés depuis plusieurs jours ont une température d'environ 22°C tandis que ceux qui viennent d'y être déposés sont à environ 70°C.

Durant tout le processus, le pilon est recouvert d'une "robe" en tôle métallique, jusqu'à environ 40cm du bas du pilon (le bas du pilon est donc à l'air libre). La robe est enlevée à la fin du refroidissement. Or, le phénomène de rouille se retrouve d'abord sur ces 40cm du bas du pilon et également par endroits à l'intérieur de la botte de fil.

La formation de la rouille est rapide, parfois quelques après l'entreposage dans le stock suffisent à voir apparaitre des traces d'oxydation. D'autres pilons rouillent au bout de plusieurs jours, et d'autres pas du tout.

D'après mes explications du process, avez-vous des pistes pour expliquer ce phénomène de rouille? Toutes suggestions de tests, mesures à effectuer, etc. sont les bienvenues! De même, si vous avez besoin de renseignements supplémentaires je suis à votre disposition!

Merci d'avance!
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[LPFR]

Bonjour.
Je ne suis pas chimiste, mais quoi de plus normal que le fer ou l'acier exposés à l'air rouillent ?
Le fait de recuire l'acier enlève toute trace de graisse ou de traitement de surface qui aurait pu protéger le fer.
Il faut passiver la surface par un traitement adéquat ou au moins graisser le fil.
Au revoir.

[Sanglo]

Bonsoir,

Ayant travaillé dans mon jeune temps au bureau d'études d'une tréfilerie, j'ai eu à installer des fours de recuit sous cloche.
La métallurgie proprement dite n'est pas de mon domaine mais je me souvient qu'en même temps, j'ai dû procéder à l'installation de cuves d'azote et d'hydrogène car c'est un mélange de ces deux gaz qui était injecté dans les cloches comme gaz de protection.
Si j'ai bonne mémoire, le mélange comportait 3% d'hydrogène dans l'azote et la présence d'hydrogène avait pour but de réduire les oxydes métalliques.
Une purge était effectuée pendant une heure avant la mise en chauffe pour éliminer l'air et donc l'oxygène de l'intérieur de la cloche.
Les fours étaient de marque Ludwig avec joint d'étanchéité refroidi à l'eau, 3 bases de recuit pour un cloche chauffante et charge par base de 40 tonnes.
A la même époque on travaillait également avec des fours Heurtey plus anciens et de plus petite capacité avec joint de sable mais ces fours étaient alimentés en gaz de protection par un générateur de gaz de protection dédié.

D'après les constructeurs, l'étanchéité était un point primordial pour éviter toute entrée d'air et ainsi même d'oxygène.
Malgré les joints d'étanchéité, les cloches de protection étaient en permanence avec une légère surpression durant toute l'opération.

Peut-être ces souvenirs pourront-ils vous aider.

Cordialement.