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"Proo444" de fabrication de tôles d'acier non Y1811li..an\ jour
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emboutissage ultra-profond".
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la présente invention concerne un procédé de fabrication
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de tôle d'acier non vieillieaant se prêtant à l'e#boti"a&e ultra-profond, et plus particulièrement au façonnage à froid à
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la prenne,
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A oet effet, o'eet-à-dire pour l'emboutissage ultra- profond et plus particulièrement pour le façonnage à froid à la
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prêtée, on a jusqu'à présent généralement eu recours à des acier
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oa1#. à l'aluminium lorsqu'un aoier oalmé à l'aluminium est
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laminé à chaud et puis refroidi le plus rapidement possible, et
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ensuite laminé à froid et recuit en vue de sa ror1.tall18at1..
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du nitrure d'aluminium ae précipite de la solution, oe Qai donne lien à la formation de graina crintallim de forme très allongée.
Or, on *'*et généralement aie d'accord aux l'hypothèse que la meilleure aptitude à l'emboutissage de l'acier calmé à l'alWIdD11.111 que l'acier non calmé eat due à ce phénomène. De plus, comme
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l'azote présent dans l'acier calmé à l'aluminium et, comme il vient d'être dit, fixé nous forme de nitrure d'aluminioa, l'aaier en question et un acier non .1.illle8t. outefoia, comme il ne et produit pas d'ette:tV8eoenoe lors de la coulée d'un acier oalmé à l'aluminium, la durée du processus d'affinage doit être prolongée pour abaieser la teneur en carbone de l' eo3er jusqu'à une valeur aussi réduite que celle des aciers non calmée pour t8lee d'embouti'Base.
De plue, P" suite de la formation dIM26 tatausu" aunes importante à la t8te du lingot, le rendement du procédé de fabrication de l'acier cal- mé à l'aluminium est relativement bas et le prix de cet acier est plue élevé que celui de 1 'acier non calas*
11 y a également lieu de signaler que la qualité de la
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surface de 1' acier oalmë est moins bonne que celle de 1* acier non calmé, par suite du fait que la couche superficielle de 1"acier oalmé contient plus dCinolUS1ons non métalliques que celle de l'acier non calmé.
D'autre part, une tôle d'acier non vieillissant peut être obtenue en stabilisant l'azote présent dans l'acier par une addition de vanadium et/ou de bore. Maie comme le vanadium @ et le bore n'exercent qu'un effet désoxydant relativement faible,
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les aciers additionnés de oes éléments sont des acier non calmée. :
If en résulte que les tsleu d'aoier de ce genre sont aupérieurea j aux t81et! d'acier oalmé à l'aluminium en et qui concerne leurs propriétés superficielles, mais.non supérieure. et même inférieur*
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cen dernières en et qui oonoeme leur aptitude à l'emboutissage* Pour améliorer l'aptitude au façonnage à la presse des ' tôle* d'acier, il est en règle générale recommandable de réduire #(
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la -teneur en Carbone de l'acier en question dons la mesure du possible* C'est ainsi que cette teneur est généralement rendue
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inférieure à OSOO .
Lea proportions des autres éléments pré- aenta à côté du. carbone sont également 1;oa...g.es aussi basses que possible. Toutefois, une forte réduction de la teneur en car- bone pendant le processus d'affinage entraîne une augmentation de la teneur en oxygène et par le fait même une plus grande impu-
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roté, ainsi qu'une diminution assez nette da l'aptitude in l'usi- nage des tOlea dtacter de ce genre.
O'.ot la raison pour la- quelle il est$ en règle générale, non xeoasmaudabl r d'abaisser la teneur en carbone au-dessous d'une liante 4,gale à *aviron
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0,,0 9 dans les processus de fusion et de coulée* Or, la présente invention a pour objet un procède de fal-
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brication à haut rendement d'une td9, d'acier relativement peu. oouteuae, non vieillissante et supérieure, en ce.qui concerne la qualité do sa surface et son aptitude à l' 'lJ.bo\1f,;18se;p aux tolets d'acier calmé à l'aluminium habituelle..
A cet effet, le procédé selon la présente invention con- prend les opérations successives suivantes la coûtée en poches d'un acier en fusion élabora par un prooesatua d'affinaye appro- prié et 81an-s une teneur en carbone inférieure a environ 0,10 ?!, une teneur en manganèse d'environ 0,20 à 0,80 , une teneur en phosphore inférieure à environ 4,tàâ -, une teneur en soufre in- férieure à environ 0,03 % et une teneur en cuivre inférieure, à environ 0,2t1 .. le rente étant Constitué par du fer et des impure- Tée inévitables;
la coulée de cet acier en fusion en lingotière
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après qu'il ait été ,OqU8 à un processus de dégazage sous vide, ou bien la coulée dudit acier sous vide ou dans une atmosphère d'un gaz inerte, de manière à rendre sa teneur en oxygène extrê-
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moment basse; le laminage des lin4Pt. ainsi obtenus par un procé- il! de laminage à froid habituel! et puis un recuit approprié de la tale ainsi obtenue dans une atmosphère d'hydrogène humide en vve
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lateneur en carbone de l'acier en question dans la mesure du possible. C'est ainsi que cette teneur est généralement rendue
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inférieure à 0006 4.
Les proportions des autres éléments pré- sente à côté du carbone sont également féales aussi basse* que possible. Toutefois, une forte réduction de la teneur en oar- bone pendant le processus d'affinage entraîne une augmentatif
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de la teneur en oxygène et par le fait même une plus grande 1apt1... roté, ainsi qu'une diminution assez nette de l'aptitude à 3'ua,., nage des tôles d'acier de go genre* C'est la raison peut la- quelle il eat, en règle générale, non reoomman 10 d'abaisser la teneur en carbone au-dessous d'une liait* égala à environ
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0,0 dans les processus de fusion et de adulée.
Or, la présente invention a pour objet un procède de fabriort.on haut rendement d'une tore d'aoi'r relativement peu douteuse, non vieillissante et supérieurs, en oe .qui oonoeme la qualité de sa surface et son aptitude à l'emboutissage, aux tôle d'acier calmé à l'aluminium habituelles
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A oet effet, le pmtoéd6 selon la présente invention 00*- prend les opérations 8W)ooss1YOI\t suivantes$ la oo 4. en poches d'un aoier en fanion élaboré par un proceseua d'.tt1naue appro- prié et ayant une teneur GD.
carbone inférieure à environ 0,10 fi* une teneur en manganèse d'environ 0,20 à 0,80 arr une teneur en phosphore intérieure à environ 0,03 , une teneur en soufre in- férieure à environ 0903 $ et une teneur en cuivre inférieure. <- environ 0,20 , le reste étant constitue par du fer et des 1apure- tés inévitables la coulée de cet acier en fusion en lingotières après qu'il ait été sounia à un processus de dégazage sous vide, ou bien la coulée dudit acier sous vide ou dans une atmosphère
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d'un gaz inerte, de manière à rendre sa teneur en oxygène ext1"8- aement basse le laminage des lingots ainsi obtenus par un prooe- dé de laminage à froid habituel;
et puis un recuit approprié de la
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tore ainsi obtenue dans une atmosphère d'hydrogène humide en rw
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de la reor18talUeat1on et en marne temps de la déoarburation et dénitruration de l'acier, de manière que les teneurs en carbone et en azote de ce dernier restent inférieures respectivement 0.01 et 0,001 . la teneur en oxygène de la tôle d'acier ainsi obtenue est tellement basse que la teneur en impuretés oxydées est égal lement fort réduite. Comme il vient d'être dit, la teneur en car-
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bone est Inférieure à 0,01 % et la teneur en azote inférieure à 0,001 %.
Il en résulte que la tdle d'acier fabriquée contera" ment au procédé de la présente invention est une tôle pratique- ment non vieillissante et de plus tellement douce que son apti- tude au façonnage à la presse et sen propriétés superficielles
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sont supérieures à 0 elles des aoiera oalI1U;. à l'aluminium haM- tuela. le rendement du procédé en question est également très élevé.
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La composition initiale de l'acier employé dans le proeve- dé de la présente invention est pratiquement identique à celle
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des aciers pour emboutissage non o aimé a habituels, mais cet acier *et dsoarburé et dénitruré lors du reouit à un degré tel qu'il devient très doux. Il en résulte que la teneur en manganèse de la tale d'acier de la présente invention peut être rendue su-
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périeure à celle desdits Roiers pour emboutissage habituel., o*eet-à-dire être augmentée jusqu'à environ 0,60 .
Cette augmentation de la teneur en manganèse présente de
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grands avantages. Weffet l'incorporation de cet élément peut être mise à profit pour réduire la teneur ee-xyglna de l'acier et pour combattre l'influence néfaste du Boutre, laquelle se fait sentir le plus fortement dans la partie supérieure du lingot où les phénomènes de concentration et de ségrégation sont les plus prononcée.
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les caraotérietiques et avantagea du procédé de la ère- sente invention ressortiront plus clairement de la description
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0biv trt d'un exemple. images
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Va. aoier en fusion, affina dans un four Martin, et Opatéim aant, d'après l'analyse chimique d'un échantillon prélevé de la poche, 0,(1'/ ;i de carbone, bzz z de manganèse, 0,01 % de 811:
i.Obra, 0,016 de phosphore ú...o.,018 f de 8ou:tre, est aspiré dans une ouve à vide e il à et dégazé, et puis coulé tA lingot* qUi sont 'UQ..8s1Tl!'ent laminés en alabr, laminée à chaud et l'aminrfé h froid. L'acier ainsi travaillé ont aloi aauca,e au n\ut" dans, un tour approprié en vue de ars 1'8or181iall1sàt1on 0-- de sa gaz bunt10.A et dénitrrrration. 11-analyst chimique de la tôlt 4'aoi**L pour abouti sage ainsi obtenue donne la oompo81t1on S\Ù..t1:8.
0#003 % de 0, OP006 % de Si, Ot32 % de Ma, ! 0,014 % de Pro 0,015 de 0# - ou073 % de Cu, 0,030 % de Xi# 0,016 de 0,-, Or420 dbàa, 0,001 f, de V, OrO(Y4% de Mo, 0,005 9 de W, 0,000 z4 de Ob# 6,010 % de gaz 0,002 de tit 0,005 % d'oxygène, 0,002 f, d'aluminium solubles 0,001 ° d'aluminium insoluble - 0,0004 d'azote total.
Après l'enlèvement d'une Couche superficielle (dérapage) représentant 0,5 de la masse total.*, les oaraotériotiqutfs .4.. paniques de la tôle sont les suivantes} épaisseur 1,0 am limite d1 élasticité 11,5 7cg%ma résistance à la traction 2301 ki/U.2. allongement total bzz valeur Eriohaen 12,2 sa
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valeur à "cuvette conique" 44,12 mm
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dureté 1100kweU B 34,5 degrés Roûkwell ? granulométrie (AS.T M.) a* 7,6
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lorsque. par l'un des processus d'affinage habituels*
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la teneur en 0 U\Jone de l'att1er cet rendue aussi basse que dans le cas actuel,
la teneur en oxygène est inévitablement supé-
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rieur à Ool i Même aît lori! de sa coulée en poohea, l'acier a la composition d'un aoief non oalatë à bans* teneur en carbone# sa teneur en oxygène .et égale à environ 0,05 %, alors que le dégazage nous *vide permet une réduction de la teneur en oxygène
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jusqu'à v1.i'oi.L 0,005 %.
La teneur en 1 01"10a non metalllqMS (d) de la taie dOaoi6r élaborée par le procède de la PJ4$Ofttt ÎA- vention est, diaprée la procédé A.S.T.M. d1t."poirtt1ng OO\t1UD& me1ohod", égale à 0,0""0,10 ôt donc nettement intérieure à celle d'une tôle d'acier ordinaire obtenu* par laminage à froid, dont
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la valeur 4 en question est généralement égale à O,2O.41 "8tà-d1r6 environ quatre fois plus grande que Celle des aoiera selon la présente invention* De plus,
les inclusions des aciers salon l'invention ont des dimensions plus petites et une distri- bution plus uniforme que les aciers habituels. la teneur en carbone de l'acier élaboré par le procède de
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la prenante invention est,, gr3.oe au recuit d4oar\ilIUan'.
réduite de 0,07 if, à 0,003 $* La teneur en azote ont k non tout abaissée jusqu'à un niveau extrêmement bats (environ 0,0004 ), grâce au traitement de d6nîtraration appliqué dans une atmosphère d'hydro- gène humide, tandis que les aciers non colmèn d'une teneur en carbone inférieure à OPIO % élaborés dans un convertisseur à in- sutt'lat10n oxlgMe par le haut ont généralement une teneur en azote égale à environ 0,
0017 % oe qui signifie que la teneur en azote de l'acier selon l'invention est rendue inférieure au quart
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de celle de aciers habituels par la 4ttUrât1on produite lora
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du recuit D'ou la oonoluaion que le procédé de la pNentê inven- tion permet l'élaboration d'un aoier non vieillissant répondant' toutes le exigence de la pratique.