CA2478123C - Tole d'acier lamine a chaud a tres haute resistance et de faible densite, et procede de fabrication - Google Patents
Tole d'acier lamine a chaud a tres haute resistance et de faible densite, et procede de fabrication Download PDFInfo
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Abstract
L'invention concerne une tôle d'acier laminé à chaud à très haute résistance et de faible densité dont la composition en % en poids comprend 0,04%:9 carbone <= 0,5% 0,05%
Description
Tôle d'acier laminé à chaud à très haute résistance et de faible densité, et procédé de fabrication L'invention concerne une tôle d'acier laminé à chaud, à très haute résistance et de faible densité, issu d'un train de laminage à bande, ainsi que son procédé
de fabrication.
L'allègement des véhicules automobiles devient une nécessité de par l'imposition io de diminuer les émissions de C02 à 140g /Km en 2008. Cet allègement ne peut être réalisé qu'en augmentant le niveau de résistance mécanique des aciers pour compenser la diminution d'épaisseur des tôles. Il est donc nécessaire d'augmenter les caractéristiques mécaniques tout en réduisant les épaisseurs des tôles avec lesquelles sont réalisées les pièces utilisées. Cette démarche trouve ses limites avec la diminution de la rigidité des pièces et l'apparition de vibrations et de bruits rédhibitoires dans les applications visées du domaine de l'automobile où le bruit est un élément d'inconfort.
Dans le domaine des aciers plats laminés à chaud, dont les caractéristiques mécaniques sont obtenues par laminage contrôlé sur train à large bande, le niveau de résistance le plus élevé est obtenu avec les aciers THR de structure bainitique, qui permettent d'atteindre un niveau de résistance mécanique compris entre 800 MPa et 1000 MPa, mais leur densité est celle d'un acier courant, c'est-à-dire une densité de 7,8 g/cm3.
Il est par ailleurs possible d'obtenir un acier de plus faible densité en utilisant un élément d'addition tel que l'aluminium, acier dans lequel un ajout de- 8,5%
d'aluminium permet d'abaisser la densité jusqu'à 7g/cm3. Cette solution ne permet pas d'atteindre des niveaux de résistance mécanique supérieure à 480 MPa. L'ajout d'autres éléments d'addition comme le chrome, le vanadium et le niobium, à des, teneurs allant respectivement jusqu'à 1%, 0,1%, 0,4%, ne permet pas de dépasser en résistance mécanique un niveau de 580 MPa. Dans cette démarche, le gain en densité est annihilé
par la faiblesse des caractéristiques en résistance mécanique obtenues.
Le but de l'invention est de proposer aux utilisateurs de tôles d'acier laminées à
chaud une tôle de faible densité et comportant des niveaux de résistance comparables aux tôles d'acier à haute résistance mécanique actuellement utilisé voire d'un niveau supérieur, et cela, afin de cumuler les deux avantages de faible densité et de résistance mécanique élevée.
L'invention a pour premier objet une tôle d'acier laminé à chaud à très haute résistance et de faible densité, caractérisé en ce que sa composition en % en poids comprend :
0,04%:9 carbone _< 0,5%
0,05%<_ manganèse <_ 3%
pouvant contenir les éléments de durcissement :
0,01 %<_ niobium <_ 0,1%
0,01 % <_ titane <_ 0,2%
0,01 <_ vanadium _< 0,2%, pris seul ou en combinaison, et/ou les éléments agissant sur les températures de transformation, 0,0005% <_ bore<_ 0,005%
0,05%< _ nickel <_ 2%
0,05% _< chrome<_ 2%
0,05%<_ molybdène <_ 2% , pris seul ou en combinaison, le reste étant du fer et des éléments inhérents à l'élaboration, caractérisé
en ce qu'il comporte :
de fabrication.
L'allègement des véhicules automobiles devient une nécessité de par l'imposition io de diminuer les émissions de C02 à 140g /Km en 2008. Cet allègement ne peut être réalisé qu'en augmentant le niveau de résistance mécanique des aciers pour compenser la diminution d'épaisseur des tôles. Il est donc nécessaire d'augmenter les caractéristiques mécaniques tout en réduisant les épaisseurs des tôles avec lesquelles sont réalisées les pièces utilisées. Cette démarche trouve ses limites avec la diminution de la rigidité des pièces et l'apparition de vibrations et de bruits rédhibitoires dans les applications visées du domaine de l'automobile où le bruit est un élément d'inconfort.
Dans le domaine des aciers plats laminés à chaud, dont les caractéristiques mécaniques sont obtenues par laminage contrôlé sur train à large bande, le niveau de résistance le plus élevé est obtenu avec les aciers THR de structure bainitique, qui permettent d'atteindre un niveau de résistance mécanique compris entre 800 MPa et 1000 MPa, mais leur densité est celle d'un acier courant, c'est-à-dire une densité de 7,8 g/cm3.
Il est par ailleurs possible d'obtenir un acier de plus faible densité en utilisant un élément d'addition tel que l'aluminium, acier dans lequel un ajout de- 8,5%
d'aluminium permet d'abaisser la densité jusqu'à 7g/cm3. Cette solution ne permet pas d'atteindre des niveaux de résistance mécanique supérieure à 480 MPa. L'ajout d'autres éléments d'addition comme le chrome, le vanadium et le niobium, à des, teneurs allant respectivement jusqu'à 1%, 0,1%, 0,4%, ne permet pas de dépasser en résistance mécanique un niveau de 580 MPa. Dans cette démarche, le gain en densité est annihilé
par la faiblesse des caractéristiques en résistance mécanique obtenues.
Le but de l'invention est de proposer aux utilisateurs de tôles d'acier laminées à
chaud une tôle de faible densité et comportant des niveaux de résistance comparables aux tôles d'acier à haute résistance mécanique actuellement utilisé voire d'un niveau supérieur, et cela, afin de cumuler les deux avantages de faible densité et de résistance mécanique élevée.
L'invention a pour premier objet une tôle d'acier laminé à chaud à très haute résistance et de faible densité, caractérisé en ce que sa composition en % en poids comprend :
0,04%:9 carbone _< 0,5%
0,05%<_ manganèse <_ 3%
pouvant contenir les éléments de durcissement :
0,01 %<_ niobium <_ 0,1%
0,01 % <_ titane <_ 0,2%
0,01 <_ vanadium _< 0,2%, pris seul ou en combinaison, et/ou les éléments agissant sur les températures de transformation, 0,0005% <_ bore<_ 0,005%
0,05%< _ nickel <_ 2%
0,05% _< chrome<_ 2%
0,05%<_ molybdène <_ 2% , pris seul ou en combinaison, le reste étant du fer et des éléments inhérents à l'élaboration, caractérisé
en ce qu'il comporte :
2% _< silicium <_ 10%, 1 % <_ aluminium <_ 10%.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'acier comporte dans sa composition, en % en poids :
0,04% carbone <_ 0,3%
I
0,08%<_ manganèse<_ 3%
2% <_ silicium<_ 6%, 1 % 5 aluminium <_ 10%.
Dans un autre mode de réalisation préféré, la tôle selon l'invention est telle que la teneur en silicium est comprise entre 3 et 6%, et que la teneur en aluminium est comprise entre 1 et 2 %.
Dans un autre mode de réalisation préféré, la tôle selon l'invention est telle que la teneur en silicium est comprise entre 2 et 3 %, et que la teneur en aluminium est comprise entre 7 et 10 %.
Dans un autre mode de réalisation préféré, les teneurs en silicium et en aluminium de la tôle selon l'invention sont telles que :
%Si+%Al >- 9 La tôle selon l'invention peut également présenter les caractéristiques suivantes, seules ou en combinaison :
- la tôle présente une microstructure constituée d'une phase de ferrite primaire, et d'une phase de ferrite secondaire, la taille moyenne de grains de ladite ferrite primaire étant supérieure à la taille moyenne de grains de ladite ferrite secondaire, ladite microstructure contenant également des phases carburées, - la tôle présente une phase de ferrite primaire obtenue lors du réchauffage de l'acier effectué préalablement au laminage à chaud, et une phase de ferrite secondaire obtenue à l'issue du laminage à chaud, ainsi que des phases carburées, - la tôle comprend une phase de ferrite primaire dont la taille moyenne de grains supérieure à 5 pm, et une phase de ferrite secondaire dont la taille moyenne de grains inférieure à 2 pm.
L'invention a pour second objet un procédé de fabrication d'une tôle laminée à
chaud qui comprend les étapes consistant à :
- réchauffer une brame dont la composition est conforme à l'invention, formant ainsi une brame dont la microstructure comprend une phase de ferrite primaire et une phase d'austénite, - puis à laminer à chaud ladite brame, la température de fin de laminage à
chaud étant supérieure à la température AR3 de la phase austénitique formée lors du réchauffage, afin de réaliser un laminage dans des conditions austénitiques, transformant ainsi la phase austénitique en une phase de ferrite secondaire et des phases carburées.
La description qui suit fera bien comprendre l'invention en référence aux figures annexées, qui représentent :
- en figure 1 : une courbe présentant l'évolution de la densité d'un acier en fonction de la teneur en silicium, en aluminium ettou silicium plus aluminium, - en figure 2 : la microstructure d'un acier selon l'invention comprenant 0,04% de carbone (coulée I),
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'acier comporte dans sa composition, en % en poids :
0,04% carbone <_ 0,3%
I
0,08%<_ manganèse<_ 3%
2% <_ silicium<_ 6%, 1 % 5 aluminium <_ 10%.
Dans un autre mode de réalisation préféré, la tôle selon l'invention est telle que la teneur en silicium est comprise entre 3 et 6%, et que la teneur en aluminium est comprise entre 1 et 2 %.
Dans un autre mode de réalisation préféré, la tôle selon l'invention est telle que la teneur en silicium est comprise entre 2 et 3 %, et que la teneur en aluminium est comprise entre 7 et 10 %.
Dans un autre mode de réalisation préféré, les teneurs en silicium et en aluminium de la tôle selon l'invention sont telles que :
%Si+%Al >- 9 La tôle selon l'invention peut également présenter les caractéristiques suivantes, seules ou en combinaison :
- la tôle présente une microstructure constituée d'une phase de ferrite primaire, et d'une phase de ferrite secondaire, la taille moyenne de grains de ladite ferrite primaire étant supérieure à la taille moyenne de grains de ladite ferrite secondaire, ladite microstructure contenant également des phases carburées, - la tôle présente une phase de ferrite primaire obtenue lors du réchauffage de l'acier effectué préalablement au laminage à chaud, et une phase de ferrite secondaire obtenue à l'issue du laminage à chaud, ainsi que des phases carburées, - la tôle comprend une phase de ferrite primaire dont la taille moyenne de grains supérieure à 5 pm, et une phase de ferrite secondaire dont la taille moyenne de grains inférieure à 2 pm.
L'invention a pour second objet un procédé de fabrication d'une tôle laminée à
chaud qui comprend les étapes consistant à :
- réchauffer une brame dont la composition est conforme à l'invention, formant ainsi une brame dont la microstructure comprend une phase de ferrite primaire et une phase d'austénite, - puis à laminer à chaud ladite brame, la température de fin de laminage à
chaud étant supérieure à la température AR3 de la phase austénitique formée lors du réchauffage, afin de réaliser un laminage dans des conditions austénitiques, transformant ainsi la phase austénitique en une phase de ferrite secondaire et des phases carburées.
La description qui suit fera bien comprendre l'invention en référence aux figures annexées, qui représentent :
- en figure 1 : une courbe présentant l'évolution de la densité d'un acier en fonction de la teneur en silicium, en aluminium ettou silicium plus aluminium, - en figure 2 : la microstructure d'un acier selon l'invention comprenant 0,04% de carbone (coulée I),
3 - en figure 3 : la microstructure d'un acier selon l'invention comprenant 0,160%
de carbone (coulée J), - en figure 4 : la microstructure d'un acier selon l'invention comprenant 0,268%
de carbone (coulée K), - en figure 5 : la microstructure d'un acier comprenant 0,505% de carbone, montré à titre de comparaison (coulée Q.
L'acier laminé à chaud sur train à bande selon l'invention présente une résistance mécanique élevée et une faible densité.
L'acier à la composition générale pondérale suivante :
0,04% <_ carbone <_ 0,5%
0,05%<_ manganèse <_ 3%
pouvant contenir les éléments de durcissement :
0,01 %s niobium<_ 0,1 %
0,01 % s titane <_ 0,2%
0,01 _< vanadium<_ 0,2%, pris seul ou en combinaison, et/ou les éléments agissant sur les températures de transformation, 0,0005% _< bore<_ 0,005%
0,05% _< nickel<_ 2%
0,05%<_ chrome<_ 2%
0,05%<_ molybdène <_ 2% , pris seul ou en combinaison, le reste étant du fer et des éléments inhérents à
l'élaboration, comporte :
2% <_ silicium<_ 10%, 1 % _< aluminiums 10%.
La teneur en carbone de la tôle selon l'invention est comprise entre 0,04 et 0,5%
en poids, de préférence entre 0,04 et 0,3% en poids. L'évolution de la structure de l'acier en fonction de la teneur en carbone est présentée dans les figures 2 à
5 et montre que la structure de l'acier selon l'invention (figures 2 à 4) est constituée de ferrite primaire à gros grains, et d'un mélange de phase carburées et de ferrite secondaire fine à plus petits grains. Si la teneur en carbone tombe en dessous de 0,04%, la microstructure ne comprend pas de phases carburées et perd en caractéristiques mécaniques. Par contre, si la teneur en carbone dépasse 0,5%
en
de carbone (coulée J), - en figure 4 : la microstructure d'un acier selon l'invention comprenant 0,268%
de carbone (coulée K), - en figure 5 : la microstructure d'un acier comprenant 0,505% de carbone, montré à titre de comparaison (coulée Q.
L'acier laminé à chaud sur train à bande selon l'invention présente une résistance mécanique élevée et une faible densité.
L'acier à la composition générale pondérale suivante :
0,04% <_ carbone <_ 0,5%
0,05%<_ manganèse <_ 3%
pouvant contenir les éléments de durcissement :
0,01 %s niobium<_ 0,1 %
0,01 % s titane <_ 0,2%
0,01 _< vanadium<_ 0,2%, pris seul ou en combinaison, et/ou les éléments agissant sur les températures de transformation, 0,0005% _< bore<_ 0,005%
0,05% _< nickel<_ 2%
0,05%<_ chrome<_ 2%
0,05%<_ molybdène <_ 2% , pris seul ou en combinaison, le reste étant du fer et des éléments inhérents à
l'élaboration, comporte :
2% <_ silicium<_ 10%, 1 % _< aluminiums 10%.
La teneur en carbone de la tôle selon l'invention est comprise entre 0,04 et 0,5%
en poids, de préférence entre 0,04 et 0,3% en poids. L'évolution de la structure de l'acier en fonction de la teneur en carbone est présentée dans les figures 2 à
5 et montre que la structure de l'acier selon l'invention (figures 2 à 4) est constituée de ferrite primaire à gros grains, et d'un mélange de phase carburées et de ferrite secondaire fine à plus petits grains. Si la teneur en carbone tombe en dessous de 0,04%, la microstructure ne comprend pas de phases carburées et perd en caractéristiques mécaniques. Par contre, si la teneur en carbone dépasse 0,5%
en
4 poids, la structure devient très fragile, et on observe que la microstructure ne comprend plus de ferrite primaire (cf. Figure 5).
Sans vouloir être lié par une théorie, on pense que l'obtention de cette microstructure originale est due à la combinaison des teneurs en carbone, silicium et aluminium. Elle permet d'atteindre d'excellentes caractéristiques mécaniques.
En effet, l'acier selon l'invention peut atteindre des niveaux de résistance mécanique allant de 620 MPa à plus de 1000 MPa et des densités de l'ordre de 7,55 et descendant jusqu'à
7 g/cm3 suivant les teneurs en silicium et en aluminium et en éléments d'addition, comme le montre la figure 1.
Les caractéristiques mécaniques peuvent être renforcées par addition d'élément 'de micro alliage comme le niobium, le titane, le vanadium, les deux derniers, moins denses que le fer.
La tôle selon l'invention pourra être fabriquée par tout procédé adapté.
Néanmoins, on préfère employer le procédé selon l'invention. Ce procédé
comprend tout d'abord un réchauffage de la brame à haute température (de préférence supérieure à 900 C), préalablement au laminage à chaud. Les présents inventeurs ont découvert que lors de cette étape de réchauffage, la brame présente une microstructure composée d'une phase ferritique dite primaire qui se forme à haute température, et qui co-existe avec une phase austénitique.
En laminant à chaud de telle sorte que la température de fin de laminage reste supérieure à la valeur-de AR3 calculée pour la phase austénitique seule, on réalise un laminage dans des conditions austénitiques.
On observe que la phase austénitique se transforme alors complètement en un mélange de phase carburées et de ferrite secondaire, dont la taille de grains moyenne est inférieure à celle de la phase ferritique primaire qui subsiste.
On choisira avantageusement un couple carbone-manganèse afin d'avoir une température de transformation AR3 telle qu'on puisse garantir un laminage dans des conditions austénitiques.
Sans vouloir être lié par une théorie, on pense que l'obtention de cette microstructure originale est due à la combinaison des teneurs en carbone, silicium et aluminium. Elle permet d'atteindre d'excellentes caractéristiques mécaniques.
En effet, l'acier selon l'invention peut atteindre des niveaux de résistance mécanique allant de 620 MPa à plus de 1000 MPa et des densités de l'ordre de 7,55 et descendant jusqu'à
7 g/cm3 suivant les teneurs en silicium et en aluminium et en éléments d'addition, comme le montre la figure 1.
Les caractéristiques mécaniques peuvent être renforcées par addition d'élément 'de micro alliage comme le niobium, le titane, le vanadium, les deux derniers, moins denses que le fer.
La tôle selon l'invention pourra être fabriquée par tout procédé adapté.
Néanmoins, on préfère employer le procédé selon l'invention. Ce procédé
comprend tout d'abord un réchauffage de la brame à haute température (de préférence supérieure à 900 C), préalablement au laminage à chaud. Les présents inventeurs ont découvert que lors de cette étape de réchauffage, la brame présente une microstructure composée d'une phase ferritique dite primaire qui se forme à haute température, et qui co-existe avec une phase austénitique.
En laminant à chaud de telle sorte que la température de fin de laminage reste supérieure à la valeur-de AR3 calculée pour la phase austénitique seule, on réalise un laminage dans des conditions austénitiques.
On observe que la phase austénitique se transforme alors complètement en un mélange de phase carburées et de ferrite secondaire, dont la taille de grains moyenne est inférieure à celle de la phase ferritique primaire qui subsiste.
On choisira avantageusement un couple carbone-manganèse afin d'avoir une température de transformation AR3 telle qu'on puisse garantir un laminage dans des conditions austénitiques.
5 Le tableau 1 suivant, présentant différentes analyses selon l'invention, montre l'influence des différents éléments sur les caractéristiques des aciers.
TABLEAUI
Les coulées A, C, F, H et L sont données à titre de comparaison, tandis que les coulées B, D, E, G, I, J et K sont selon l'invention.
C% Mn% Si% AI% Rm (MPa) Densité
A 0,24 2,46 1,83 < 0,1 1423 7,74 B 0,23 2,53 3,06 1,28 902 7,54 C 0,12 2,55 4,09 < 0,1 1296 7,55 D 0,07 2,67 5,28 5 1400 7,14 E 0,068 1,29 3,23 1,423 750 7,52 F 0,079 1,21 1,44 3,25 587 7,44 G 0,042 1,37 3,27 1,43 760 7,51 H 0,204 2,62 < 0,1 8,05 673 7,02 0,040 1,688 3,66 1,075 621 7,55 J 0,160 1,270 3,69 1,153 835 7,52 K 0,268 1,155 3,59 1,435 949 7,51 L 0,505 0,167 3,48 1,0411 1134 7,54 io Les données, présentées que le tableau 1, montrent que l'aluminium seul ne permet pas d'obtenir à la fois une faible densité de l'acier et un haut niveau de résistance dudit acier.
Dans l'exemple de l'acier référencé E, la température de laminage est de 895 C, et la température de bobinage de 600 C, avec une vitesse de refroidissement de 49 C/s, ce qui donne à l'acier une résistance mécanique de 750 MPa.
L'abaissement de la température de bobinage permet d'augmenter le niveau de résistance mécanique.
TABLEAUI
Les coulées A, C, F, H et L sont données à titre de comparaison, tandis que les coulées B, D, E, G, I, J et K sont selon l'invention.
C% Mn% Si% AI% Rm (MPa) Densité
A 0,24 2,46 1,83 < 0,1 1423 7,74 B 0,23 2,53 3,06 1,28 902 7,54 C 0,12 2,55 4,09 < 0,1 1296 7,55 D 0,07 2,67 5,28 5 1400 7,14 E 0,068 1,29 3,23 1,423 750 7,52 F 0,079 1,21 1,44 3,25 587 7,44 G 0,042 1,37 3,27 1,43 760 7,51 H 0,204 2,62 < 0,1 8,05 673 7,02 0,040 1,688 3,66 1,075 621 7,55 J 0,160 1,270 3,69 1,153 835 7,52 K 0,268 1,155 3,59 1,435 949 7,51 L 0,505 0,167 3,48 1,0411 1134 7,54 io Les données, présentées que le tableau 1, montrent que l'aluminium seul ne permet pas d'obtenir à la fois une faible densité de l'acier et un haut niveau de résistance dudit acier.
Dans l'exemple de l'acier référencé E, la température de laminage est de 895 C, et la température de bobinage de 600 C, avec une vitesse de refroidissement de 49 C/s, ce qui donne à l'acier une résistance mécanique de 750 MPa.
L'abaissement de la température de bobinage permet d'augmenter le niveau de résistance mécanique.
6 C'est le cas de l'exemple de l'acier référencé B, dont la température de bobinage est de 20 C avec une vitesse de refroidissement de 5 C/s, ce qui permet d'atteindre un niveau de résistance mécanique de 902 MPa.
Si on augmente la vitesse de refroidissement pour un acier référencé C réalisé
avec un laminage à une température de 870 C, un bobinage à une température de 120 C et une vitesse de refroidissement de 130 C/s, on obtient un acier avec une résistance mécanique de 1296 MPa.
Le niveau de résistance mécanique peut aussi être ajusté par des teneurs en carbone et manganèse et/ou d'autres éléments d'addition comme présentés ci-dessus.
io Certaines opérations, comme par exemple un re-laminage ou un traitement thermique tel q'un recuit, peuvent être utilisées pour modifier ou ajuster le niveau des propriétés mécaniques.
Selon l'invention, l'acier proposé répond à deux besoins contradictoires du domaine des aciers laminés à chaud d'une part, des propriétés mécaniques élevées et d'autre part, une faible densité. Les solutions existantes pour réaliser des aciers de très hauts niveaux de résistance mécanique sont basées sur l'utilisation d'éléments d'addition ne permettant pas une forte variation de la densité, et les solutions existantes pour réaliser des aciers de faible densité sont basées sur l'utilisation d'éléments d'addition ne permettant pas d'atteindre de haut niveau de résistance mécanique.
L'acier de l'invention combine ces deux propriétés, à savoir, un haut niveau de résistance mécanique et une très faible densité pour un allègement de pièce utilisable dans l'automobile.
Si on augmente la vitesse de refroidissement pour un acier référencé C réalisé
avec un laminage à une température de 870 C, un bobinage à une température de 120 C et une vitesse de refroidissement de 130 C/s, on obtient un acier avec une résistance mécanique de 1296 MPa.
Le niveau de résistance mécanique peut aussi être ajusté par des teneurs en carbone et manganèse et/ou d'autres éléments d'addition comme présentés ci-dessus.
io Certaines opérations, comme par exemple un re-laminage ou un traitement thermique tel q'un recuit, peuvent être utilisées pour modifier ou ajuster le niveau des propriétés mécaniques.
Selon l'invention, l'acier proposé répond à deux besoins contradictoires du domaine des aciers laminés à chaud d'une part, des propriétés mécaniques élevées et d'autre part, une faible densité. Les solutions existantes pour réaliser des aciers de très hauts niveaux de résistance mécanique sont basées sur l'utilisation d'éléments d'addition ne permettant pas une forte variation de la densité, et les solutions existantes pour réaliser des aciers de faible densité sont basées sur l'utilisation d'éléments d'addition ne permettant pas d'atteindre de haut niveau de résistance mécanique.
L'acier de l'invention combine ces deux propriétés, à savoir, un haut niveau de résistance mécanique et une très faible densité pour un allègement de pièce utilisable dans l'automobile.
7
Claims (9)
1. Tôle d'acier laminé à chaud à très haute résistance et de faible densité, caractérisé en ce que sa composition en % en poids comprend 0,04% <= carbone <= 0,5%
0,05% <= manganèse <= 3%
et éventuellement les éléments de durcissement suivants :
0,01 % <= niobium <= 0,1%
0,01 % <= titane <= 0,2%
0,01 <= vanadium <= 0,2%, pris seul ou en combinaison, et éventuellement les éléments agissant sur les températures de transformation :
0,0005% <= bore <= 0,005%
0,05% <= nickel <= 2%
0,05% <= chrome <= 2%
0,05% <= molybdène <= 2%, pris seul ou en combinaison, le reste étant du fer et des éléments inhérents à
l'élaboration, caractérisé en ce qu'il comporte :
2% <= silicium <= 10%
1% <= aluminium <= 10%, et en ce que ladite tôle présente comprend une microstructure constituée d'une phase de ferrite primaire, et d'une phase de ferrite secondaire, la taille moyenne de grains de ladite ferrite primaire étant supérieure à la taille moyenne de grains de ladite ferrite secondaire, ladite microstructure contenant également des phases carburées.
0,05% <= manganèse <= 3%
et éventuellement les éléments de durcissement suivants :
0,01 % <= niobium <= 0,1%
0,01 % <= titane <= 0,2%
0,01 <= vanadium <= 0,2%, pris seul ou en combinaison, et éventuellement les éléments agissant sur les températures de transformation :
0,0005% <= bore <= 0,005%
0,05% <= nickel <= 2%
0,05% <= chrome <= 2%
0,05% <= molybdène <= 2%, pris seul ou en combinaison, le reste étant du fer et des éléments inhérents à
l'élaboration, caractérisé en ce qu'il comporte :
2% <= silicium <= 10%
1% <= aluminium <= 10%, et en ce que ladite tôle présente comprend une microstructure constituée d'une phase de ferrite primaire, et d'une phase de ferrite secondaire, la taille moyenne de grains de ladite ferrite primaire étant supérieure à la taille moyenne de grains de ladite ferrite secondaire, ladite microstructure contenant également des phases carburées.
2. Tôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite composition comprend:
0,04% <= carbone <= 0,3%
0,08% <= manganèse <= 3%
2% <= silicium <= 6%
1 % <= aluminium <= 10%.
0,04% <= carbone <= 0,3%
0,08% <= manganèse <= 3%
2% <= silicium <= 6%
1 % <= aluminium <= 10%.
3. Tôle selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la teneur en silicium est comprise entre 3 et 6%, et en ce que la teneur en aluminium est comprise entre 1 et 2 %.
4. Tôle selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la teneur en silicium est comprise entre 2 et 3 %, et en ce que la teneur en aluminium est comprise entre 7 et 10 %.
5. Tôle selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 4, caractérisé en ce que les teneurs en silicium et en aluminium sont telles que %Si + %AI >= 9.
6. Tôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite phase de ferrite primaire est obtenue lors du réchauffage de l'acier effectué préalablement au laminage à chaud, et ladite phase de ferrite secondaire est obtenue à l'issue du laminage à chaud.
7. Tôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ladite phase de ferrite primaire présente une taille moyenne de grains supérieure à 5 µm, et en ce que ladite phase de ferrite secondaire présente une taille moyenne de grains inférieure à 2 Nm.
8. Procédé de fabrication d'une tôle laminée à chaud selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à:
- réchauffer une brame dont la composition est conforme à celles de l'une quelconque des revendications 1 à 5, fermant ainsi une brame dont la microstructure comprend une phase de ferrite primaire et une phase d'austénite, - puis à laminer à chaud ladite brame, la température de fin de laminage à
chaud étant supérieure à la température AR3 de la phase austénitique formée lors du réchauffage, afin de réaliser un laminage dans des conditions austénitiques. transformant ainsi la phase austénitique en une phase de ferrite secondaire et des phases carburées.
- réchauffer une brame dont la composition est conforme à celles de l'une quelconque des revendications 1 à 5, fermant ainsi une brame dont la microstructure comprend une phase de ferrite primaire et une phase d'austénite, - puis à laminer à chaud ladite brame, la température de fin de laminage à
chaud étant supérieure à la température AR3 de la phase austénitique formée lors du réchauffage, afin de réaliser un laminage dans des conditions austénitiques. transformant ainsi la phase austénitique en une phase de ferrite secondaire et des phases carburées.
9. Utilisation d'une tôle d'acier laminé à chaud selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, ou obtenue par le procédé selon la revendication 8, pour la fabrication de véhicules automobiles.
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