Mettre au point des métaux d’une légèreté et d’une solidité accrues pour l’industrie

Par Allison De Toni et Chantal Hunter
November 2015

Un nouveau laminoir à caractère unique récemment présenté à Hamilton en Ontario contribue à mettre au point la prochaine génération de métaux d’une légèreté et d’une solidité accrue pour le secteur manufacturier canadien.
Image d’une configuration à deux cylindres pour le laminage à chaud

Laminage à chaud d'acier à haute résistance avancée

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Beaucoup de fabricants canadiens dépendent fortement des produits laminés plats comme les feuilles et les plaques en métal pour de nombreuses fins allant de gros assemblages d’infrastructure, tels les ponts et les pipelines, jusqu’aux automobiles et aux biens de consommation comme des articles de cuisine.

Mener une recherche sur ces matériaux à une échelle industrielle peut être difficile et coûteux. C’est ici qu’entre en jeu un nouveau laminoir situé au laboratoire CanmetMATÉRIAUX de Ressources naturelles Canada (RNCan) à Hamilton en Ontario. Le laminoir est utilisé à une échelle préindustrielle pour effectuer des essais mécaniques et de formabilité exhaustifs sur des feuilles ou des plaques de métal de la même épaisseur que celle utilisée pour la production industrielle. Ce laminoir aide grandement à réduire le nombre d’essais et, par conséquent, le coût global de la recherche.

Les essais sont effectués dans toutes les directions sur le métal fini, ce qui est essentiel à la conception en aval du produit. Le laminoir est également doté d’un système de refroidissement accéléré en ligne, nécessaire pour produire des structures en métal complexes pour lesquelles on utilise des aciers de pointe à haute résistance et qui permettent de faire des essais sur des prototypes à grande échelle.

« Notre laminoir est unique en ce sens que, contrairement à la plupart des laminoirs en Amérique du Nord offerts à de nombreux utilisateurs, il permet d’utiliser pour le laminage des blocs de métal appelés lingots dont l’épaisseur de départ est semblable à celle utilisée par l’industrie, évitant ainsi le processus complexe et souvent difficile d’augmentation graduelle », souligne Philippe Dauphin, directeur général, CanmetMATÉRIAUX.

Améliorer la durée de vie des ponts

Image d’experts inspectant le refroidissement en ligne d’une bande à chaud sur le laminoir

Inspection du refroidissement en ligne d’une bande à chaud sur le laminoir

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Le ministère des Transports de l’Ontario veut construire des ponts d’une durée de vie de 75 ans. La difficulté est de trouver une solution de rechange à l’acier patinable nu utilisé pour les poutres d’acier de structures, lesquelles résistent mal au sel de voirie, ce qui réduit la durée utile des ponts.

Avec l’aide de CanmetMATÉRIAUX, le ministère des Transports de l’Ontario a entrepris un projet avec l’Institut canadien de la construction en acier, ESSAR Steel et Surface Science Western (situé à l’Université Western) pour trouver un alliage d’acier qui résiste mieux à la corrosion.

En utilisant le nouveau laminoir à échelle préindustrielle, de même que l’installation de coulée sous vide,  au laboratoire CanmetMATÉRIAUX on lamine différents échantillons d’acier pour le projet du ministère des Transports de l’Ontario et mène des essais de corrosion accélérée pour trouver un matériau pouvant remplacer les alliages d’acier actuels des structures.

Recherche en collaboration

CanmetMATÉRIAUX s’efforce également de trouver des occasions de recherche avec le milieu universitaire.

En raison des coûts élevés et de la complexité liés à l’exploitation d’équipement de grande puissance pour le formage des métaux, les universités travaillent souvent avec de plus petites quantités de matériaux. Cette situation peut restreindre le potentiel de recherche, car cela empêche les universités d’élever leurs procédés à des niveaux de projet pilote à l’échelle de l’industrie.

Image du système de refroidissement accéléré en ligne à l’œuvre

Le système de refroidissement accéléré en ligne à l’œuvre

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Pour soutenir la recherche universitaire, RNCan met son laminoir à échelle préindustrielle et les services de ses scientifiques à la disposition des universités, leur fournissant ainsi un accès à la technologie et à l’expertise afin de contribuer à  mettre au point et à l’essai de nouveaux alliages dans des conditions qui reproduisent fidèlement la pratique en industrie.

« CanmetMATÉRIAUX travaille en collaboration avec les universités et l’industrie. Notre nouveau laminoir permettra également aux étudiants canadiens de s’exercer et accélérera le transfert de technologie à l’industrie », indique Philippe Dauphin.

En ce qui concerne son travail avec l’industrie, CanmetMATÉRIAUX utilise déjà le laminoir pour des projets avec l’industrie automobile afin d’alléger de façon sécuritaire le poids des véhicules tout en améliorant la sécurité relative aux accidents, de même qu’avec le secteur des pipelines pour mettre au point des aciers de pipeline d’une solidité et d’une durabilité accrues.

Bien que le laminoir serve actuellement à soutenir la gestion et la production de produits en acier, les plans d’avenir comprennent des essais avec des nuances d’alliage d’aluminium, de titane et de magnésium pour les secteurs canadiens du transport, de l’aérospatiale, de la défense et de l’énergie.

Pour de plus amples renseignements, veuillez visiter le site Web de Ressources naturelles Canada.

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