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"Procédé pour la réalisation de tôles en acier au chrome ayant une bonne aptitude à l'emboutissage profond."
Lors de l'usinage de tales en acier contenant 15 à 25% do chrome et tout au plus 0,2% de carbone, 2% de nickel, 0,5% do manga- nèse et, au total, 2t d'autres éléments, on peut constater générale- ment le fait suivant, plus particulièrement lorsqu'il s'agit d'une bande laminée à froid.
Lors d'un fort allongement, par exemple supérieur à 201, et tel qu'il se présente lors de l'emboutissage profond des pièces de
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tôle, il @e feras, sur la surface de la tolet de* marques sous forme de stries ayant l'aspect do marbrures et qui sont orientée* dans le sens du laminage (dans la littérature angle-zaxonne ces stries sont désignées par le tome "ropings"),
Ainsi que mantionné, ce phénoaône est tout particulière- mont marqué lorsqu'il s'agit d'uno tôle laninée à froid;
toutefois$ même lorsqu'il s'agit d'un* tôle laminée à chaud, il existe des tra- ces de ces imperf@ctions. De toute façon, on raison du phénomène décrit, l'aspect des pièces cmbouties est détériore, plus particu- lièrement lorsqu'il s'agit d'obtenir une surface brillante. En outre l'aptitude à l'emboutissage est généralement réduite, d'une manière telle que des matières fortement atteintes ne peuvent plus résister à la déformation nécessaire et que la pièce emboutie devient inuti- lisable on raison des fissures qui se forment.
Etant donné que la réduction de l'aptitude à l'emboutissa- ge profond découlant des marbrures est très défavorable, on s'est efforce de déterminer la raison de l'apparition de ces défauts et de mettre au point des mesures pour son élimination.
A cette fin, on s'est écarté du procédé usuel qui consiste à -effectuer un laminage à chaud dans la zone alpha-gamma, suivi d'un @ recuit à une température de 820*C dans un four à hotte, étant donné que par ce procédé la formation des "ropings" ne peut pas être évitée Suivant une proposition connue, on procède donc de la manière sui- vante :
Après le laminage à chaud, dans la zone alpha-gamma, on procède à un recuit par passage continu à 927 - 1150 C de la bande laminée à chaud, recuit qui est suivi d'une trempe à l'air jusqu'à une structure ferrite/martensite.
Ensuite la bande, maintenant haute- ment résistante, est enroulée sur un treuil et les rouleaux sont soumis à un recuit à une température de 820 à 840"C pendant au moins
S heures dans le four à hotte, ceci en vue de la dissolution de la martensite. Enfin la bande est décapée et laminéeà froid.
L'invention propose d'obtenir l'amélioration visée, à sa- voir l'élimination de l'apparition des "ropings", par des mesures plus simples, plus économiques et plus sûres.
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Conformément à l'invention, la bande, lasinée à chaud dans la zone alpha-gamma est soumise dans un four à hotte à un recuit d' usténisation à des températures comprises entre environ 950 et 980 C et elle est ensuite refroidie, soit à uno vitesse de refroidissement d'environ 35 à 40 C par heure jusqu'à environ 750 C, soit à une vites- se de refrroidissement plus élevée jusque environ 760*C. La durée de ce refroidissement atteint plusieurs heures, de préférence environ 5 heures. Après l'une ou l'autre des variantes de ce procède, le refroi- dissemcnt ultérieur depuis environ 750 C ou 760*C et après que cette température ait été maintenue pondant S heures, peut être effectué à une vitesse quelconque.
Par cette mesure, le but de l'invention est atteint avec cer- titude, indépendamment de l'état d'oxydation de la bande laminé* à chaud, soumise au recuit; cependant, il est avantageux que le recuit soit effectue sous un gaz de protection afin de faciliter le décalami- nage de la bande avant le laminage à froid.
Les recuits en deux phases, conformes à l'invention, de la bande laminée à chaud peuvent être effectués successivement dans le même four à hotte, toutefois si l'installation qui existe devait l'exi- ger, ils peuvent également être effectués dans deux fours différents, et ce, sans nuire à l'effet; par exemple, dans les cas où en vue d'une meilleure exploitation des fours à haute température, la deuxième phase du recuit est effectuée dans une autre installation qui n'est pas ap- propriée aux températures élevées.
Ainsi que dit plus haut, au moyen du recuit conventionnel, à 820*C qui n'est qu'un recuit d'amollissement, l'apparition des "ropings" ne peut pas être évitée, même si cette température est main- tenue jusqu'à 20 heures. Cependant, même l'effet du recuit d'amollisse- ment est considérablement meilleur lorsqu'il s'agit du procédé confor- me à l'invention.
Ci-après seront indiquées les valeurs moyennes de recuits effectués dans la pratique, d'une part, suivant le procédé convention- nel et, d'autre part, suivant le procédé conforme à l'invention à 980 C suivi du refroidissement commandé indiqué on valeurs moyennes qui ont été relevées sur les produits finis de chaque fois 25 essais
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EMI4.1
<tb> es <SEP> @B <SEP> $/un
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Recuit <SEP> à <SEP> 820 C
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (conventionnel) <SEP> 37,8kg/ms <SEP> 54,3 <SEP> kp/mm <SEP> 69,5
<tb>
<tb>
<tb> Recuit <SEP> a <SEP> 980 C <SEP> suivi
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> du <SEP> refroidissement
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> commandé <SEP> 33,6 <SEP> kg/mm <SEP> 49,4 <SEP> kg/mm <SEP> 68,5
<tb>
La supériorité du nouveau procédé ressort clairement.
La matière à usiner devient considérablement plus malléable et, ainsi qu'il ressort des photographies jointes, l'apparition des "ropings" est éliminer avec un maximum de sûreté.
Toutefois, le recuit conforme à l'invention, suivi du re- froidissement commandé, présente également des avantages du point de vue qualité par rapport au recuit suivant le brevet USA n' Z.808.353, ainsi qu'il ressort d'une comparaison des essais effectuez avec les deux procédés :
1.- Suivant le brevet USA, le chauffage jusqu'à la zone alpha-gamma est effectué très rapidement, étant donné qu'on utilise un four à passage continu qui est traversé par la bande déroulée. Le carbone de l'acier ne dispose donc pas de suffisamment do temps pour se dissoudre dans l'austénité (fig. 2). Lorsqu'il s'agit du procédé conforme à l'invention, le chauffage est effectué en rouleaux dans le four A hotte.
Ce chauffage s'effectue lentement et, en raison du type de four, particulièrement lentement partir do 950 C vers les tonpé- ratures supérieures. Pour cette raison, le carbone do l'acier dispose do suffisamment de temps pour se dissoudre dans l'austénite.
2.- Suivant le procédé USA connu, le refroidissement de- puis la température du recuit, se situant dans la zone alpha-gamma, jusqu'à la température ambiante est très rapide. Pendant le chauffage, l'austénite s'est formée principalement aux endroits à plus grande densité de carbure, c'est-à-dire sur les lignes de carbure. Après le refroidissement, la martensite qui s'est formée, est également pré- sente en lignes (fig. 3). Le carbone est très imparfaitement dissous dans l'austénite et, après.le refroidissement, on obtient une struc- ture ferrite/martensite/carbure.
Conformément à l'invention, le refroidissement est lent après que la température ait été maintenue pendant environ 1S min* à @
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980*C. La vitesse du refroidissement est réglée de manière que la température de 760*C ne soit pas atteinte avant S heures. Pendant cette période de refroidissement, le carbone s'élimine en tant que carbure de chrome aux limites gamma-alpha et diffuse également en grande proportion aux limites des grains de ferrite et se dispose dans ces endroits sous forme de carbure grossier. Les stries découlant du laminage à chaud sont entièrement éliminées (fig. 4).
Le même effet est atteint si, à la place du refroidisse. ment lent, on prévoit une transformation isothermique à 760 C.
3. - Suivant le procédé USA connu, l'enroulement sur treuil de la bande ayant subi le recuit doit être exécuté à chaud, et ce, à une température comprise entre 300 et 400 C, étant donné qu'autrement la bande pourrait se rompre en raison de la trop grande dureté dans la phase ferrite/martensite. L'invention ne prévoit pas d'enroulement sur treuil.
4. - Lors du recuit d'amollssement à 820 C dans le four à hotte de la bande durcie, suivant le procédé USA connu, la martensite doit se décomposer en ferrite et en carbure. Toutefois, étant donné que la martensite est présente sous forme de lignes, ainsi que dit plus haut, les carbures, éliminées de la martensite, se disposent à nouveau dans un sens déterminé (voir fig. 3). Ce recuit d'amollisse- ment est également supprimé dans le procédé conforme à l'invention.
La fig. 1 montre la disposition des carbures après le lami- nage à chaud. Les deux procédés de recuit, comparés ci-dessus, vi- sent à éliminer cette formation de lignes. A cette fin, le procédé de recuit conventionnel à 820 C/2h n'est pas approprié.
Le résultat de l'essai en laboratoire qui est décrit plus haut dans ses différentes phases, montre toutefois que le recuit suivant le brevet USA 2.808.353 n'est également pas approprié à cette fin, et ce, en raison de faits métallurgiques bien déterminés. Par contre, le procédé conforme à l'invention conduit à un succès total en maintenant la température d'austénisation pendant une période re- lativement prolongée afin que le carbone puisse se dissoudre prati- quement entièrement et qui permet, en raison du refroidissement com-
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mandé s'étendant sur une grande gamme de températures, d'obtenir une meilleure répartition des carbures qui se séparent A nouveau.
De ce fait., la formation do lignes de carbure qui appa- raissent lors du laminage à chaud, est largement éliminée,
La supériorité du point de vue qualité du procédé de re- cuit à 980 C, suivi d'un refroidissement commandé, découle, en outre, de la comparaison des valeurs technologiques ci-dessous.
Les va- leurs indiquées sont des moyennes de plusieurs essais :
EMI6.1
<tb> os <SEP> @B <SEP> @@SO
<tb>
<tb>
<tb> Recuit <SEP> à <SEP> 980 C <SEP> suivi <SEP> du <SEP> refroi-
<tb>
<tb> dissement <SEP> commandé <SEP> conforme <SEP> à
<tb>
<tb> l'invention <SEP> 25,6 <SEP> kp/mm- <SEP> 43,6 <SEP> kp/mm- <SEP> 52,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Recuit <SEP> suivant <SEP> le <SEP> brevet
<tb>
<tb> USA <SEP> 2.808.353 <SEP> 29,2 <SEP> kp/mm2 <SEP> 50,0 <SEP> kp/mm <SEP> 50,8
<tb>
Ici il ressort clairement que la matière (il s'agit de valeurs qui ont été déterminées sur des tôles de composition analyti- que identique), après le recuit à 980 C suivi du refroidissement commandé, présente également les meilleurs conditions pour l'obten- tion d'un acier à ruban à 17%Cr. exempt de "ropings" et à bonne ap- titude à l'emboutissage profond.
L'amélioration obtenue au moyen du procédé conforme à l'in- vention ressort également d'une comparaison entre les fige S et 6.
La fig. 5 représente une bande déformée à environ 20% à partir d'une bande laminée à froid qui a été laminée à partir d'une bande laminée à chaud, soumise à un recuit suivant le procédé conven- tionnel. Les stries en forme de cordes, visibles sur la surface, sont les "ropings".
La fige 6 représente une bande déformée à environ 20% à partir d'une bande laminée à froid. La surface de la tôle ne montre aucune strie, elle est restée absolument lisse et plane après la déformation. Ici, conformément à l'invention, la bande laminée à chaud a été soumise au recuit à 980 C suivi du refroidissement com- mandé.