En 2013, Metalurgia S.A., en tant que membre du Consortium du nom de WireRodTRIP, a obtenu un financement du Centre national de recherche et de développement pour des activités liées au développement de méthodes de production de fil en acier de type TRIP.

Les aciers TRIP (Transformation Induced Plasticity) se caractérisent par une excellente formabilité. Grâce à cela, ils conviennent aux composants de forme complexe nécessitant une résistance élevée et une bonne capacité d'absorption d'énergie. La combinaison parfaite de la résistance élevée et de la formabilité de l'acier TRIP résulte de la transformation de phase de l'austénite résiduelle en martensite dans le processus de moulage.

Actuellement, les aciers TRIP (appartenant aux aciers dits de pointe) sont de plus en plus largement utilisés pour la production des éléments de carrosserie de voiture et des éléments de zones de déformation de la carrosserie de voiture. En effet, ils combinent les caractéristiques les plus souhaitables des tôles de carrosserie, à savoir une résistance et une plasticité élevées.

En outre, les aciers de ce type ont la capacité d'absorber de l'énergie non seulement à cause du changement de forme (zones de déformation), mais également à cause du changement de leur structure interne. Ceci est un avantage supplémentaire lorsque la sécurité des personnes dépend d'éléments en acier.

L'utilisation de l'acier TRIP dans la production de fils métalliques et, surtout, d'éléments en fils métalliques représente une solution innovante à l'échelle mondiale. Cette solution innovante fait l’objet des recherches industrielles chez Metalurgii S.A.

Metalurgia a examiné et analysé les paramètres du brochage de fil avec des fils machine présentant l'effet TRIP en termes d'utilisation pour la production de vis de serrage, de vis, de fils spéciaux, y compris d'agrafes et de ressorts.

L'acier TRIP, qu’est-ce que c’est ?

L'acier TRIP est un acier à faible teneur en carbone dont la teneur en alliages de base est la suivante:
C     - 0,1 ÷ 0,25%.
Mn     - 0,4 ÷ 2,5%
Si     - 0,4 ÷ 1,8%
Il s’agit donc d’un acier ordinaire à faible teneur en carbone dans lequel une structure multiphase est obtenue en appliquant un processus de refroidissement approprié de l’acier après le processus de laminage.
Pour préserver ses propriétés uniques, cet acier ne peut pas être traité thermiquement.
Parmi les nombreux produits actuellement utilisés dans l'industrie sidérurgique, l'acier TRIP présente la meilleur plasticité avec une résistance aussi élevée.

Domaines de recherche 

Metalurgia S.A. a étudié les propriétés de fils en acier TRIP obtenus des espèces suivantes :
S355JR, 27MnSi5, G4Si1. La gamme de diamètre des fils obtenus était de 2,0 à 7,5 mm et les résistances obtenues allaient de 680 à 1600 MPa.
Il convient de rappeler que les fils TRIP peuvent également être fabriqués à partir d'un autre fil machine à faible teneur en carbone (également à partir du fil sélectionné pour des besoins individuels), dont la composition chimique sera incluse dans les fourchettes de valeurs susmentionnées.
En général, la quantité minimale de fil machine pouvant être commandée en une fois avec une composition chimique choisie individuellement correspond à la quantité de fusion – c’est à dire environ 120 tonnes.

Metalurgia S.A. mène des recherches en étroite collaboration avec l'Université de technologie de Częstochowa. Les échantillons comparatifs de boulons M15x12 en acier TRIP à faible teneur en carbone et en acier C40 fabriqués par cette université ont montré que les propriétés mécaniques (Rm, R02) des vis en acier TRIP sont supérieures à celles des aciers à teneur moyenne en carbone.

Utilisation possible du fil d'acier TRIP

1. Les vis de serrage
- Production de vis de serrage dont la vis, ou le filetage, présente des formes compliquées (ce qui est actuellement possible avec de l'acier très plastique, cependant peu résistant) ;
- eliminaton du traitement thermique lors du processus - aucune nécessité (ni possibilité) d'utiliser un recuit pour améliorer la plasticité - réduction des coûts de fabrication ;
- réduction des coûts d'usure des outils grâce à de meilleurs paramètres plastiques initiaux ;
- amélioration des paramètres de résistance des vis de serrage - possibilité d'utiliser des vis de serrage de plus petit diamètre - réduction du poids des constructions ;
- amélioration des paramètres de résistance des vis de serrage, ce qui peut réduire le besoin de traitement thermique sur les vis finies (durcissement et revenu).

2. Les vis
- Production de vis à tête et à filetage compliqués ;
- réduction du risque de "déchirer" le fil dans le cas de résistances élevées ;
- possibilité d'éliminer un éventuel traitement thermique du processus ;
- réduction des coûts dus à l’usure des outils grâce à de meilleurs paramètres plastiques initiaux ;
- amélioration des paramètres de résistance des vis.

3. Fils d'agrafage
- Possibilité d'obtenir des paramètres de résistance plus élevés sans avoir besoin d'acier à haute et moyenne teneur en carbone ;
- plus grande plasticité du fil pour la même résistance.

4. Ressorts
- Possibilité d'utiliser des fils à faible teneur en carbone pour la production de ressorts - dans le cas d'applications moins responsables (réduction significative du coût du ressort).

5. Éléments coudés à haute résistance
- Remplacement des aciers à haute teneur en carbone par des aciers à faible teneur en carbone ;
- Possibilité d'utiliser du fil de diamètre inférieur (réduction de poids) ;
- Possibilité de plier des éléments compliqués ;
- Prolongement de la durée de vie des outils de pliage ;
- Réduction de la force de flexion (utilisation de machines avec des paramètres plus bas, consommation d'énergie moindre, exposition aux dommages des composants diminuée).

Recherches à  venir
Dans la suite du projet, Metalurgia veut tester les avantages des fils TRIP dans la production d'éléments spécifiques de ses partenaires commerciaux réguliers.
Programme d'activités proposé :
1. Sélection des partenaires en fonction des besoins spécifiques, de la volonté de développer le produit, de l’application de solutions innovantes et modernes :
- discussions d'affaires, recherche de partenaires potentiels ;
- réunion technologique, détermination des besoins et des possibilités potentiels (détermination de la légitimité de l'utilisation de nouveaux matériaux).
2. Sélection de produits pour les essais et comparaison des propriétés.
3. Étude conjointe du produit après avoir fourni un échantillon gratuit.
4. Validation des essais (paramètres techniques, technologiques, de qualité et économiques)
5. Fabrication d’un lot d’échantillonnage.

Metalurgia propose à ses partenaires de participer à un projet novateur à l'échelle mondiale. Les possibilités d'utilisation de matériaux modernes pour la production de fils métalliques et d'éléments en fils sont très importantes et les coûts associés à la réalisation des essais sur l'élément final sont négligeables.
Les avantages potentiels résultant de la mise en œuvre des résultats de la recherche sont principalement des effets économiques - économies de coûts, nouveaux produits de haute qualité, augmentation du volume des ventes, mais aussi :
- renforcement de l'avantage concurrentiel et de l'image de marque de l'entreprise en tant qu'acteur d’innovation ;
- développement de nouveaux produits qui prend en compte une gestion efficace des ressources ;
- accroissement des compétences des employés grâce à un accès à des solutions innovantes.