CA2513096C - Acier lamine a chaud a tres haute resistance et procede de fabrication de bandes - Google Patents
Acier lamine a chaud a tres haute resistance et procede de fabrication de bandes Download PDFInfo
- Publication number
- CA2513096C CA2513096C CA2513096A CA2513096A CA2513096C CA 2513096 C CA2513096 C CA 2513096C CA 2513096 A CA2513096 A CA 2513096A CA 2513096 A CA2513096 A CA 2513096A CA 2513096 C CA2513096 C CA 2513096C
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- steel
- equal
- iron
- ferrite
- elaboration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0226—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/28—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with titanium or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/002—Bainite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/008—Martensite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0247—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
- C21D8/0263—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment following hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0278—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips involving a particular surface treatment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
L'invention concerne un acier laminé à chaud à très haute résistance, dont la composition chimique comprend, en poids 0,05% <= C <= 0,1 0,7% <= Mn <= 1, 1% 0,5% <= Cr <= 1, 0% 0,05% <= Si<= 0,3% 0, 05 <=Ti < 0,1 AI <= 0,07 S <= 0,03% P <= 0,05% le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration, ledit acier ayant une structure bainito-martensitique pouvant contenir jusqu'à 5% de ferrite, ainsi qu'un procédé de fabrication de bandes de cet acier.
Description
ACIER LAMINE A CHAUD A TRES HAUTE RESISTANCE ET PROCEDE
DE FABRICATION DE BANDES
La présente invention concerne un acier laminé à chaud à très haute résistance, et un procédé de fabrication de bandes de cet acier, dont la structure est bainito-martensitique et peut contenir jusqu'à 5% de ferrite.
Les aciers à très haute résistance ont été développés ces dernières io années, notamment afin de répondre aux besoins spécifiques de l'industrie automobile, qui sont en particulier la réduction du poids et donc de l'épaisseur des pièces, et l'amélioration de la sécurité qui passe par l'augmentation de la résistance à la fatigue et de la tenue aux chocs des pièces. Ces améliorations ne doivent en outre pas détériorer l'aptitude à la mise en forme des tôles utilisées pour la fabrication des pièces.
Cette aptitude à la mise en forme suppose que l'acier présente un allongement A important (> 10%) ainsi qu'un rapport de la limite d'élasticité
E
sur la résistance à la traction Rm ayant une valeur basse.
L'amélioration de la tenue aux chocs des pièces mises en forme peut être réalisée de différentes façons et, en particulier, en utilisant des aciers possédant d'une part un allongement A important et, d'autre part, un rapport E/Rm ayant une valeur basse, ce qui permet après mise en forme et grâce à
la capacité de consolidation de l'acier d'augmenter sa limite d'élasticité.
La tenue en fatigue des pièces définit leur durée de vie en fonction des contraintes subies, et peut être améliorée en augmentant la résistance à la traction Rm de l'acier. Mais, l'augmentation de la résistance détériore l'aptitude à la mise en forme de l'acier, limitant ainsi les pièces réalisables, en particulier en ce qui concerne leur épaisseur.
Par acier à très haute résistance, on désigne dans le cadre de la présente invention, un acier dont la résistance à la traction Rm est supérieure à 800 MPa.
DE FABRICATION DE BANDES
La présente invention concerne un acier laminé à chaud à très haute résistance, et un procédé de fabrication de bandes de cet acier, dont la structure est bainito-martensitique et peut contenir jusqu'à 5% de ferrite.
Les aciers à très haute résistance ont été développés ces dernières io années, notamment afin de répondre aux besoins spécifiques de l'industrie automobile, qui sont en particulier la réduction du poids et donc de l'épaisseur des pièces, et l'amélioration de la sécurité qui passe par l'augmentation de la résistance à la fatigue et de la tenue aux chocs des pièces. Ces améliorations ne doivent en outre pas détériorer l'aptitude à la mise en forme des tôles utilisées pour la fabrication des pièces.
Cette aptitude à la mise en forme suppose que l'acier présente un allongement A important (> 10%) ainsi qu'un rapport de la limite d'élasticité
E
sur la résistance à la traction Rm ayant une valeur basse.
L'amélioration de la tenue aux chocs des pièces mises en forme peut être réalisée de différentes façons et, en particulier, en utilisant des aciers possédant d'une part un allongement A important et, d'autre part, un rapport E/Rm ayant une valeur basse, ce qui permet après mise en forme et grâce à
la capacité de consolidation de l'acier d'augmenter sa limite d'élasticité.
La tenue en fatigue des pièces définit leur durée de vie en fonction des contraintes subies, et peut être améliorée en augmentant la résistance à la traction Rm de l'acier. Mais, l'augmentation de la résistance détériore l'aptitude à la mise en forme de l'acier, limitant ainsi les pièces réalisables, en particulier en ce qui concerne leur épaisseur.
Par acier à très haute résistance, on désigne dans le cadre de la présente invention, un acier dont la résistance à la traction Rm est supérieure à 800 MPa.
2 On connaît une première famille d'aciers à très haute résistance, qui sont des aciers contenant des proportions élevées de carbone (plus de 0,1%) et de manganèse (plus de 1,2%) et dont la structure est entièrement martensitique. Ils présentent une résistance de plus de 1000 MPa, obtenue par un traitement thermique de trempe, mais ont un allongement A de moins de 8% ce qui interdit toute mise en forme.
Une deuxième famille d'aciers à très haute résistance est constituée d'aciers dits dual phase, à structure comprenant environ 10% de ferrite et 90% de martensite. Ces aciers présentent une très bonne formabilité, mais lo des niveaux de résistance ne dépassant pas 800 MPa.
Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients des aciers de l'art antérieur en proposant un acier laminé à chaud à très haute résistance, apte à la mise en forme, et présentant une tenue en fatigue et une tenue aux chocs améliorées.
A cet effet, l'invention a pour premier objet un acier laminé à chaud à
très haute résistance, caractérisé en ce que sa composition chimique comprend, en poids :
0,05% < C < 0,1%
0,7% <Mn<1,1%
0,5% < Cr < 1,0%
0,05% < Si < 0,3%
0,05<_Ti<0,1%
AI <_ 0,07 S < 0,03%
P < 0,05%
le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration, ledit acier ayant une structure bainito-martensitique pouvant contenir jusqu'à
5% de ferrite.
Une deuxième famille d'aciers à très haute résistance est constituée d'aciers dits dual phase, à structure comprenant environ 10% de ferrite et 90% de martensite. Ces aciers présentent une très bonne formabilité, mais lo des niveaux de résistance ne dépassant pas 800 MPa.
Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients des aciers de l'art antérieur en proposant un acier laminé à chaud à très haute résistance, apte à la mise en forme, et présentant une tenue en fatigue et une tenue aux chocs améliorées.
A cet effet, l'invention a pour premier objet un acier laminé à chaud à
très haute résistance, caractérisé en ce que sa composition chimique comprend, en poids :
0,05% < C < 0,1%
0,7% <Mn<1,1%
0,5% < Cr < 1,0%
0,05% < Si < 0,3%
0,05<_Ti<0,1%
AI <_ 0,07 S < 0,03%
P < 0,05%
le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration, ledit acier ayant une structure bainito-martensitique pouvant contenir jusqu'à
5% de ferrite.
3 Dans un mode de réalisation préféré, la composition chimique comprend en outre, en poids :
0,08% < C < 0,09%
0,8% < Mn < 1,0%
0,6% < Cr < 0,9%
0,2% < Si < 0,3%
0,05% < Ti < 0,09%
AI <- 0,07 S < 0,03%
P < 0,05%
le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration.
io Dans un autre mode de réalisation préféré, la structure de l'acier selon l'invention est constituée de 70 à 90% de bainite, de 10 à 30% de martensite et de 0 à 5% de ferrite, et de façon plus particulièrement préférée, de 70 à
85% de bainite, de 15 à 30% de martensite et de 0 à 5% de ferrite.
L'acier selon l'invention peut également comprendre les caractéristiques suivantes, seules ou en combinaison :
- une résistance à la traction Rm supérieure ou égale à 950 MPa, - un allongement à la rupture A supérieur ou égal à 10%, - une limite d'élasticité E supérieure ou égale à 680 MPa, - un rapport E/Rm inférieur à 0,8.
L'invention a également pour deuxième objet un procédé de fabrication d'une bande d'acier laminé à chaud à très haute résistance selon l'invention, dans lequel on lamine à chaud une brame dont la composition comprend 0,05% < C < 0,1%
0,7% <Mn<1,1%
0,5% < Cr < 1,0%
0,05% < Si < 0,3%
0,05:g Ti < 0,1%
Al<- 0,07%
S < 0,03%
P < 0,05%
le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration,
0,08% < C < 0,09%
0,8% < Mn < 1,0%
0,6% < Cr < 0,9%
0,2% < Si < 0,3%
0,05% < Ti < 0,09%
AI <- 0,07 S < 0,03%
P < 0,05%
le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration.
io Dans un autre mode de réalisation préféré, la structure de l'acier selon l'invention est constituée de 70 à 90% de bainite, de 10 à 30% de martensite et de 0 à 5% de ferrite, et de façon plus particulièrement préférée, de 70 à
85% de bainite, de 15 à 30% de martensite et de 0 à 5% de ferrite.
L'acier selon l'invention peut également comprendre les caractéristiques suivantes, seules ou en combinaison :
- une résistance à la traction Rm supérieure ou égale à 950 MPa, - un allongement à la rupture A supérieur ou égal à 10%, - une limite d'élasticité E supérieure ou égale à 680 MPa, - un rapport E/Rm inférieur à 0,8.
L'invention a également pour deuxième objet un procédé de fabrication d'une bande d'acier laminé à chaud à très haute résistance selon l'invention, dans lequel on lamine à chaud une brame dont la composition comprend 0,05% < C < 0,1%
0,7% <Mn<1,1%
0,5% < Cr < 1,0%
0,05% < Si < 0,3%
0,05:g Ti < 0,1%
Al<- 0,07%
S < 0,03%
P < 0,05%
le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration,
4 PCT/FR2004/000058 la température de laminage étant inférieure à 950 C, puis on fait refroidir la bande ainsi obtenue jusqu'à une température inférieure ou égale à 400 C, en maintenant une vitesse de refroidissement supérieure à 50 C/s entre 800 et 700 C, puis on bobine ladite bande à une température de bobinage inférieure ou égale à 250 C.
Dans un mode de réalisation préféré, la composition de la brame est la suivante :
0,08% < C < 0,09%
0,8% <Mn<1,0%
0,6% < Cr < 0,9%
0,2% < Si < 0,3%
0,05% < Ti < 0,09%
AI <_ 0,07%
S < 0,03%
P < 0,05%
le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration.
Dans un autre mode de réalisation préféré, la bande d'acier laminé à
chaud est revêtue de zinc ou d'un alliage de zinc, par immersion dans un bain de zinc ou d'alliage de zinc fondu, à l'issue du bobinage et après avoir été
débobinée, puis recuite.
Le procédé selon l'invention consiste tout d'abord à laminer à chaud une brame de composition spécifique, afin d'obtenir une structure homogène. La température de laminage est inférieure à 950 C, et de préférence inférieure à
900 C.
A l'issue du laminage, on fait refroidir la bande ainsi obtenue jusqu'à une température inférieure ou égale à 400 C, en maintenant une vitesse de refroidissement supérieure à 50 C/s entre 800 et 700 C. Ce refroidissement rapide est effectué de telle sorte que l'on forme moins de 5% de ferrite, dont on ne souhaite pas la présence, car le titane précipiterait préférentiellement dans cette phase. Cette vitesse de refroidissement est de préférence comprise entre 50 C/s et 200 C/s.
Le procédé consiste ensuite à bobiner la bande à une température de bobinage inférieure ou égale à 250 C. On limite la température de cette étape afin d'éviter de provoquer un revenu de la martensite, qui diminuerait la résistance mécanique et ferait remonter la limite élastique, d'ou un mauvais ratio E/Rm.
La composition selon l'invention comprend du carbone à une teneur
Dans un mode de réalisation préféré, la composition de la brame est la suivante :
0,08% < C < 0,09%
0,8% <Mn<1,0%
0,6% < Cr < 0,9%
0,2% < Si < 0,3%
0,05% < Ti < 0,09%
AI <_ 0,07%
S < 0,03%
P < 0,05%
le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration.
Dans un autre mode de réalisation préféré, la bande d'acier laminé à
chaud est revêtue de zinc ou d'un alliage de zinc, par immersion dans un bain de zinc ou d'alliage de zinc fondu, à l'issue du bobinage et après avoir été
débobinée, puis recuite.
Le procédé selon l'invention consiste tout d'abord à laminer à chaud une brame de composition spécifique, afin d'obtenir une structure homogène. La température de laminage est inférieure à 950 C, et de préférence inférieure à
900 C.
A l'issue du laminage, on fait refroidir la bande ainsi obtenue jusqu'à une température inférieure ou égale à 400 C, en maintenant une vitesse de refroidissement supérieure à 50 C/s entre 800 et 700 C. Ce refroidissement rapide est effectué de telle sorte que l'on forme moins de 5% de ferrite, dont on ne souhaite pas la présence, car le titane précipiterait préférentiellement dans cette phase. Cette vitesse de refroidissement est de préférence comprise entre 50 C/s et 200 C/s.
Le procédé consiste ensuite à bobiner la bande à une température de bobinage inférieure ou égale à 250 C. On limite la température de cette étape afin d'éviter de provoquer un revenu de la martensite, qui diminuerait la résistance mécanique et ferait remonter la limite élastique, d'ou un mauvais ratio E/Rm.
La composition selon l'invention comprend du carbone à une teneur
5 comprise entre 0,05% et 0,100%. Cet élément est essentiel à l'obtention de bonnes caractéristiques mécaniques, mais ne doit pas être présent en trop grande quantité, car il pourrait générer des ségrégations. Une teneur en carbone inférieure à 0,100 permet notamment d'avoir une bonne soudabilité, et une amélioration des propriétés de mise en forme et de limite d'endurance.
Elle comprend également du manganèse à une teneur comprise entre 0,7% et 1,1 %. Le manganèse améliore la limite d'élasticité de l'acier tout en réduisant fortement sa ductilité, ce pour quoi on limite sa teneur. Une teneur inférieure à 1,1% permet également d'éviter toute ségrégation lors de la coulée continue.
La composition comprend également du chrome à une teneur comprise entre 0,50% et 1,0%. Une teneur minimale de 0,50% permet de favoriser l'apparition de la bainite dans la microstructure. On limite cependant sa teneur à 1,0% car une teneur élevée en chrome favoriserait l'augmentation de la quantité de ferrite formée au-delà de 5%, en raison de son caractère alphagène.
La composition comprend également du silicium à une teneur comprise entre 0,05% et 0,3%. Il améliore fortement la limite d'élasticité de l'acier tout en réduisant faiblement sa ductilité et en détériorant sa revêtabilité, ce qui explique pourquoi on limite sa teneur.
La composition comprend également du titane à une teneur comprise entre 0,05 et 0,1%. Cet élément permet d'accroître notablement les caractéristiques mécaniques par un phénomène de précipitation au cours du laminage et du refroidissement. Il n'augmente pas la dureté à chaud du fait de sa teneur modérée. On limite sa teneur à 0,1% pour éviter de dégrader les propriétés de résistance au choc, la dureté à chaud, ainsi que l'aptitude au pliage.
La composition peut également comprendre du phosphore à une teneur inférieure à 0,05%, car au-delà il pourrait poser des problèmes de
Elle comprend également du manganèse à une teneur comprise entre 0,7% et 1,1 %. Le manganèse améliore la limite d'élasticité de l'acier tout en réduisant fortement sa ductilité, ce pour quoi on limite sa teneur. Une teneur inférieure à 1,1% permet également d'éviter toute ségrégation lors de la coulée continue.
La composition comprend également du chrome à une teneur comprise entre 0,50% et 1,0%. Une teneur minimale de 0,50% permet de favoriser l'apparition de la bainite dans la microstructure. On limite cependant sa teneur à 1,0% car une teneur élevée en chrome favoriserait l'augmentation de la quantité de ferrite formée au-delà de 5%, en raison de son caractère alphagène.
La composition comprend également du silicium à une teneur comprise entre 0,05% et 0,3%. Il améliore fortement la limite d'élasticité de l'acier tout en réduisant faiblement sa ductilité et en détériorant sa revêtabilité, ce qui explique pourquoi on limite sa teneur.
La composition comprend également du titane à une teneur comprise entre 0,05 et 0,1%. Cet élément permet d'accroître notablement les caractéristiques mécaniques par un phénomène de précipitation au cours du laminage et du refroidissement. Il n'augmente pas la dureté à chaud du fait de sa teneur modérée. On limite sa teneur à 0,1% pour éviter de dégrader les propriétés de résistance au choc, la dureté à chaud, ainsi que l'aptitude au pliage.
La composition peut également comprendre du phosphore à une teneur inférieure à 0,05%, car au-delà il pourrait poser des problèmes de
6 ségrégation lors de la coulée continue.
La composition comprend également de l'aluminium à une teneur comprise inférieure à 0,07%, qui intervient lors du calmage de l'acier lors de son élaboration à l'aciérie.
Exemples A titre d'exemple non limitatif, et afin de mieux illustrer l'invention, une nuance d'acier a été élaborée. Sa composition est donnée dans le tableau suivant :
C Mn Cr Si Ti s P AI
A 0,078 0,95 0,79 0,233 0,094 0,001 0,038 0,048 Le reste de la composition est constitué de fer et d'impuretés inévitables résultant de l'élaboration.
Abréviations employées Rm : résistance à la traction en MPa, RpO,2: limite d'élasticité en MPa, A : allongement, mesuré en %
A partir de la nuance A, on a préparé trois échantillons, en les laminant à 860 C, puis en les soumettant à des chemins thermo-mécaniques différents. On a fait varier les vitesses de refroidissement entre 800 et 700 C, ainsi que la température de bobinage, afin de mettre en évidence les différences de structure obtenues.
On mesure ensuite les caractéristiques mécaniques des aciers obtenus. Les résultats sont rassemblés dans le tableau suivant :
Essai V7cm T bob Rm Rp0,2 E/Rm A%
( C) ( C) (MPa) (MPa) 1 * 57 200 995 690 0,7 14 2 42 200 780 635 0,8 14 3 20 400 800 705 0,9 -* selon l'invention.
La composition comprend également de l'aluminium à une teneur comprise inférieure à 0,07%, qui intervient lors du calmage de l'acier lors de son élaboration à l'aciérie.
Exemples A titre d'exemple non limitatif, et afin de mieux illustrer l'invention, une nuance d'acier a été élaborée. Sa composition est donnée dans le tableau suivant :
C Mn Cr Si Ti s P AI
A 0,078 0,95 0,79 0,233 0,094 0,001 0,038 0,048 Le reste de la composition est constitué de fer et d'impuretés inévitables résultant de l'élaboration.
Abréviations employées Rm : résistance à la traction en MPa, RpO,2: limite d'élasticité en MPa, A : allongement, mesuré en %
A partir de la nuance A, on a préparé trois échantillons, en les laminant à 860 C, puis en les soumettant à des chemins thermo-mécaniques différents. On a fait varier les vitesses de refroidissement entre 800 et 700 C, ainsi que la température de bobinage, afin de mettre en évidence les différences de structure obtenues.
On mesure ensuite les caractéristiques mécaniques des aciers obtenus. Les résultats sont rassemblés dans le tableau suivant :
Essai V7cm T bob Rm Rp0,2 E/Rm A%
( C) ( C) (MPa) (MPa) 1 * 57 200 995 690 0,7 14 2 42 200 780 635 0,8 14 3 20 400 800 705 0,9 -* selon l'invention.
7 La microstructure de l'essai 1, conforme à l'invention, est bainito-martensitique, tandis que la microstructure des essais 2 et 3 est ferrito-bainitique.
On constate qu'une vitesse de refroidissement entre 800 et 700C
inférieure à 50 C/s, induit une présence de ferrite dans une proportion supérieure à 5%. Le titane va alors précipiter dans cette ferrite, ce qui ne permet plus d'obtenir le niveau de caractéristiques mécaniques recherché, en particulier un Rm élevé.
Par ailleurs, une température de bobinage supérieure à 250 C, associée à une vitesse de refroidissement entre 800 et 700 C inférieure à
50 C/s, augmente la limite d'élasticité sans augmenter la résistance mécanique. Le rapport E/Rm est donc trop élevé.
Enfin, on constate qu'une vitesse de refroidissement entre 800 et 700 C supérieure à 50 C/s, associée à une température de bobinage inférieure à 250 C, donne d'excellentes valeurs de résistance mécanique et de limite d'élasticité. La structure essentiellement bainito-martensitique confère au produit un bon ratio E/Rm et un allongement supérieur à 10%.
En outre, l'acier selon l'invention présente une bonne aptitude au revêtement par immersion dans un bain de métal fondu, tel que du zinc ou un alliage de zinc, ou que de l'aluminium ou un de ses alliages.
On constate qu'une vitesse de refroidissement entre 800 et 700C
inférieure à 50 C/s, induit une présence de ferrite dans une proportion supérieure à 5%. Le titane va alors précipiter dans cette ferrite, ce qui ne permet plus d'obtenir le niveau de caractéristiques mécaniques recherché, en particulier un Rm élevé.
Par ailleurs, une température de bobinage supérieure à 250 C, associée à une vitesse de refroidissement entre 800 et 700 C inférieure à
50 C/s, augmente la limite d'élasticité sans augmenter la résistance mécanique. Le rapport E/Rm est donc trop élevé.
Enfin, on constate qu'une vitesse de refroidissement entre 800 et 700 C supérieure à 50 C/s, associée à une température de bobinage inférieure à 250 C, donne d'excellentes valeurs de résistance mécanique et de limite d'élasticité. La structure essentiellement bainito-martensitique confère au produit un bon ratio E/Rm et un allongement supérieur à 10%.
En outre, l'acier selon l'invention présente une bonne aptitude au revêtement par immersion dans un bain de métal fondu, tel que du zinc ou un alliage de zinc, ou que de l'aluminium ou un de ses alliages.
Claims (10)
1. Acier laminé à chaud à très haute résistance, caractérisé en ce que sa composition chimique comprend, en poids :
0,05% <= C <= 0,1%
0,7% <= Mn <= 1,1%
0,5% <= Cr <= 1,0%
0,05% <= Si <= 0,3%
0,05 <= Ti <= 0,1 %
Al <= 0,07 S <= 0,03%
P <= 0,05%
le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration, ledit acier ayant une structure bainito-martensitique pouvant contenir jusqu'à 5% de ferrite.
0,05% <= C <= 0,1%
0,7% <= Mn <= 1,1%
0,5% <= Cr <= 1,0%
0,05% <= Si <= 0,3%
0,05 <= Ti <= 0,1 %
Al <= 0,07 S <= 0,03%
P <= 0,05%
le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration, ledit acier ayant une structure bainito-martensitique pouvant contenir jusqu'à 5% de ferrite.
2. Acier selon la revendication 1, caractérisé en ce que sa composition comprend en outre :
0,08% <= C <= 0,09%
0,8% <= Mn <= 1,0%
0,6% <= Cr <= 0,9%
0,2% <= Si <= 0,3%
0,05% <= Ti <= 0,09%
Al <= 0,07 S <= 0,03%
P <= 0,05%
le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration, ledit acier ayant une structure bainito-martensitique pouvant contenir jusqu'à 5% de ferrite.
0,08% <= C <= 0,09%
0,8% <= Mn <= 1,0%
0,6% <= Cr <= 0,9%
0,2% <= Si <= 0,3%
0,05% <= Ti <= 0,09%
Al <= 0,07 S <= 0,03%
P <= 0,05%
le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration, ledit acier ayant une structure bainito-martensitique pouvant contenir jusqu'à 5% de ferrite.
3. Acier selon l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisé en outre en ce que sa structure est constituée de 70 à 90% de bainite, de 10 à
30% de martensite et de 0 à 5% de ferrite.
30% de martensite et de 0 à 5% de ferrite.
4. Acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il présente une résistance à la traction Rm supérieure ou égale à
950MPa.
950MPa.
5. Acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il présente un allongement à la rupture A supérieur ou égal à 10%.
6. Acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il présente une limite d'élasticité E supérieure ou égale à 680 MPa.
7. Acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il présente un rapport E/Rm inférieur à 0,8.
8. Procédé de fabrication d'une bande d'acier laminé à chaud à très haute résistance selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on lamine à chaud une brame dont la composition comprend :
0,05% <= C <= 0,1%
0,7% <= Mn <= 1,1%
0,5% <= Cr <= 1,0%
0,05% <= Si <= 0,3%
0,05 <= Ti <= 0,1%
Al <= 0,07 S <= 0,03%
P <= 0,05%
le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration, la température de laminage étant inférieure à 950°C, puis on fait refroidir la bande ainsi obtenue jusqu'à une température inférieure ou égale à
400°C, en maintenant une vitesse de refroidissement supérieure à
50°C/s entre 800 et 700°C, puis on bobine ladite bande à une température de bobinage inférieure ou égale à 250°C.
0,05% <= C <= 0,1%
0,7% <= Mn <= 1,1%
0,5% <= Cr <= 1,0%
0,05% <= Si <= 0,3%
0,05 <= Ti <= 0,1%
Al <= 0,07 S <= 0,03%
P <= 0,05%
le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration, la température de laminage étant inférieure à 950°C, puis on fait refroidir la bande ainsi obtenue jusqu'à une température inférieure ou égale à
400°C, en maintenant une vitesse de refroidissement supérieure à
50°C/s entre 800 et 700°C, puis on bobine ladite bande à une température de bobinage inférieure ou égale à 250°C.
9. Procédé de fabrication selon la revendication 8, caractérisé en outre en ce que l'on lamine à chaud une brame dont la composition comprend :
0,08% <= C <= 0,09%
0,8% <= Mn <= 1,0%
0,6% <= Cr <= 0,9%
0,2% <= Si <= 0,3%
0,05% <= Ti <= 0,09%
Al <= 0,07 S <= 0,03%
P <= 0,05%
le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration.
0,08% <= C <= 0,09%
0,8% <= Mn <= 1,0%
0,6% <= Cr <= 0,9%
0,2% <= Si <= 0,3%
0,05% <= Ti <= 0,09%
Al <= 0,07 S <= 0,03%
P <= 0,05%
le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration.
10. Procédé de fabrication selon l'une ou l'autre des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que la bande d'acier laminé à chaud est revêtue de zinc ou d'un alliage de zinc, par immersion dans un bain de zinc ou d'alliage de zinc fondu, à l'issue dudit bobinage et après avoir été débobinée, puis recuite.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0300371A FR2849864B1 (fr) | 2003-01-15 | 2003-01-15 | Acier lamine a chaud a tres haute resistance et procede de fabrication de bandes |
| FR03/00371 | 2003-01-15 | ||
| PCT/FR2004/000058 WO2004070064A2 (fr) | 2003-01-15 | 2004-01-14 | Acier lamine a chaud a tres haute resistance et procede de fabrication de bandes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2513096A1 CA2513096A1 (fr) | 2004-08-19 |
| CA2513096C true CA2513096C (fr) | 2011-03-29 |
Family
ID=32524914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA2513096A Expired - Lifetime CA2513096C (fr) | 2003-01-15 | 2004-01-14 | Acier lamine a chaud a tres haute resistance et procede de fabrication de bandes |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7699947B2 (fr) |
| EP (1) | EP1587963B1 (fr) |
| JP (1) | JP4505055B2 (fr) |
| KR (1) | KR101065781B1 (fr) |
| CN (1) | CN100366759C (fr) |
| AT (1) | ATE528414T1 (fr) |
| BR (1) | BRPI0406731B1 (fr) |
| CA (1) | CA2513096C (fr) |
| ES (1) | ES2374188T3 (fr) |
| FR (1) | FR2849864B1 (fr) |
| MX (1) | MXPA05007580A (fr) |
| PL (1) | PL209154B1 (fr) |
| RU (1) | RU2333284C2 (fr) |
| UA (1) | UA79531C2 (fr) |
| WO (1) | WO2004070064A2 (fr) |
| ZA (1) | ZA200505161B (fr) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2355814C1 (ru) * | 2008-03-27 | 2009-05-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Горячекатаная сталь |
| RU2355813C1 (ru) * | 2008-03-27 | 2009-05-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Горячекатаная сталь |
| KR101531453B1 (ko) * | 2010-10-18 | 2015-06-24 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 고속 변형 하에서의 균일 연성 및 국부 연성이 우수한 열연 강판, 냉연 강판 및 도금 강판 |
| WO2012153008A1 (fr) | 2011-05-12 | 2012-11-15 | Arcelormittal Investigación Y Desarrollo Sl | Procede de fabrication d'acier martensitique a tres haute resistance et tole ou piece ainsi obtenue |
| WO2012153009A1 (fr) * | 2011-05-12 | 2012-11-15 | Arcelormittal Investigación Y Desarrollo Sl | Procede de fabrication d'acier martensitique a tres haute resistance et tole ainsi obtenue |
| CN102560272B (zh) * | 2011-11-25 | 2014-01-22 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种超高强度耐磨钢板及其制造方法 |
| WO2014019844A1 (fr) * | 2012-08-03 | 2014-02-06 | Tata Steel Ijmuiden Bv | Procédé permettant de produire une bande d'acier laminée à chaud, et bande d'acier ainsi produite |
| CN103695762B (zh) * | 2013-12-13 | 2016-06-08 | 安徽工业大学 | 一种抗拉强度560~590MPa热轧轮辋用钢及其制造方法 |
| EP3097214B1 (fr) * | 2014-01-24 | 2021-02-24 | Rautaruukki Oyj | Produit de bande d'acier très haute résistance laminé à chaud |
| DE102017130237A1 (de) * | 2017-12-15 | 2019-06-19 | Salzgitter Flachstahl Gmbh | Hochfestes, warmgewalztes Stahlflachprodukt mit hohem Kantenrisswiderstand und gleichzeitig hohem Bake-Hardening Potential, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Stahlflachprodukts |
| KR102020435B1 (ko) | 2017-12-22 | 2019-09-10 | 주식회사 포스코 | 굽힘성 및 저온인성이 우수한 고강도 열연강판 및 이의 제조방법 |
| CN115354237B (zh) * | 2022-08-29 | 2023-11-14 | 东北大学 | 抗拉强度1000MPa级热轧超高强钢板及其制备方法 |
| CN115386783B (zh) * | 2022-08-29 | 2023-10-03 | 东北大学 | 一种屈服强度1000MPa级超高强钢板及其制备方法 |
| CN120700411A (zh) * | 2024-03-25 | 2025-09-26 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种汽车大梁用钢及其制造方法 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2133744B2 (de) * | 1971-07-07 | 1973-07-12 | August Thyssen-Hütte AG, 4100 Duisburg | Die verwendung eines vollberuhigten stahles fuer gegenstaende aus warmgewalztem band |
| JPS56150135A (en) * | 1980-01-18 | 1981-11-20 | British Steel Corp | Binary steel |
| US4388122A (en) * | 1980-08-11 | 1983-06-14 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Method of making high strength hot rolled steel sheet having excellent flash butt weldability, fatigue characteristic and formability |
| US4501626A (en) * | 1980-10-17 | 1985-02-26 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | High strength steel plate and method for manufacturing same |
| US4472208A (en) * | 1982-06-28 | 1984-09-18 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Hot-rolled high tensile titanium steel plates and production thereof |
| JP2819344B2 (ja) * | 1990-05-11 | 1998-10-30 | トーア・スチール株式会社 | ばね用鋼線 |
| JPH06240356A (ja) * | 1993-02-10 | 1994-08-30 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 加工性に優れた高強度熱延鋼板の製造方法 |
| US5545269A (en) * | 1994-12-06 | 1996-08-13 | Exxon Research And Engineering Company | Method for producing ultra high strength, secondary hardening steels with superior toughness and weldability |
| US5545270A (en) * | 1994-12-06 | 1996-08-13 | Exxon Research And Engineering Company | Method of producing high strength dual phase steel plate with superior toughness and weldability |
| JP3425837B2 (ja) * | 1996-03-28 | 2003-07-14 | 株式会社神戸製鋼所 | 耐孔明き腐食性および圧壊特性に優れた高強度熱延鋼板、および高強度亜鉛系めっき鋼板並びにそれらの製造方法 |
| CA2295582C (fr) * | 1997-07-28 | 2007-11-20 | Exxonmobil Upstream Research Company | Aciers soudables ultra-resistants avec excellente tenacite aux tres basses temperatures |
| JPH11199984A (ja) * | 1998-01-09 | 1999-07-27 | Kobe Steel Ltd | 溶断性に優れた高強度鋼板 |
| FR2796966B1 (fr) * | 1999-07-30 | 2001-09-21 | Ugine Sa | Procede de fabrication de bandes minces en acier de type "trip" et bandes minces ainsi obtenues |
| CN1107122C (zh) * | 2000-02-29 | 2003-04-30 | 济南济钢设计院 | 奥贝马钢及其制备方法 |
| US6364968B1 (en) * | 2000-06-02 | 2002-04-02 | Kawasaki Steel Corporation | High-strength hot-rolled steel sheet having excellent stretch flangeability, and method of producing the same |
| JP4608739B2 (ja) * | 2000-06-14 | 2011-01-12 | Jfeスチール株式会社 | 自動車ドア補強用鋼管の製造方法 |
| FR2820150B1 (fr) * | 2001-01-26 | 2003-03-28 | Usinor | Acier isotrope a haute resistance, procede de fabrication de toles et toles obtenues |
-
2003
- 2003-01-15 FR FR0300371A patent/FR2849864B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
2004
- 2004-01-14 BR BRPI0406731-2A patent/BRPI0406731B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2004-01-14 ES ES04701978T patent/ES2374188T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2004-01-14 AT AT04701978T patent/ATE528414T1/de active
- 2004-01-14 CN CNB2004800021197A patent/CN100366759C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2004-01-14 UA UAA200508007A patent/UA79531C2/uk unknown
- 2004-01-14 JP JP2006502099A patent/JP4505055B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2004-01-14 RU RU2005125717/02A patent/RU2333284C2/ru active
- 2004-01-14 EP EP04701978A patent/EP1587963B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 2004-01-14 KR KR1020057013089A patent/KR101065781B1/ko not_active Expired - Lifetime
- 2004-01-14 CA CA2513096A patent/CA2513096C/fr not_active Expired - Lifetime
- 2004-01-14 MX MXPA05007580A patent/MXPA05007580A/es active IP Right Grant
- 2004-01-14 PL PL378236A patent/PL209154B1/pl unknown
- 2004-01-14 WO PCT/FR2004/000058 patent/WO2004070064A2/fr not_active Ceased
- 2004-01-14 US US10/542,107 patent/US7699947B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2005
- 2005-06-24 ZA ZA2005/05161A patent/ZA200505161B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2513096A1 (fr) | 2004-08-19 |
| PL378236A1 (pl) | 2006-03-20 |
| ZA200505161B (en) | 2006-12-27 |
| ATE528414T1 (de) | 2011-10-15 |
| BRPI0406731A (pt) | 2005-12-20 |
| FR2849864A1 (fr) | 2004-07-16 |
| CN1735700A (zh) | 2006-02-15 |
| KR20050090458A (ko) | 2005-09-13 |
| CN100366759C (zh) | 2008-02-06 |
| JP2006518009A (ja) | 2006-08-03 |
| WO2004070064A3 (fr) | 2004-09-16 |
| WO2004070064A2 (fr) | 2004-08-19 |
| US7699947B2 (en) | 2010-04-20 |
| PL209154B1 (pl) | 2011-07-29 |
| FR2849864B1 (fr) | 2005-02-18 |
| KR101065781B1 (ko) | 2011-09-19 |
| RU2005125717A (ru) | 2006-02-10 |
| US20060207692A1 (en) | 2006-09-21 |
| MXPA05007580A (es) | 2005-09-21 |
| BRPI0406731B1 (pt) | 2012-11-27 |
| EP1587963A2 (fr) | 2005-10-26 |
| EP1587963B1 (fr) | 2011-10-12 |
| ES2374188T3 (es) | 2012-02-14 |
| RU2333284C2 (ru) | 2008-09-10 |
| UA79531C2 (en) | 2007-06-25 |
| JP4505055B2 (ja) | 2010-07-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1913169B1 (fr) | Procede de fabrication de tôles d'acier presentant une haute resistance et une excellente ductilite, et tôles ainsi produites | |
| EP1819461B1 (fr) | Procede de fabrication de toles d' acier austenitique , fer-carbone-manganese a tres hautes caracteristiques de resistance et excellente homogénéité. | |
| EP2718469B1 (fr) | Tôle d'acier laminée à froid et revêtue de zinc ou d'alliage de zinc, procede de fabrication et utilisation d'une telle tôle | |
| CA2873578C (fr) | Acier lamine a chaud ou a froid a faible densite, son procede de mise en oeuvre et son utilisation | |
| EP2630269B1 (fr) | Tole d'acier laminee a chaud ou a froid, son procede de fabrication et son utilisation dans l'industrie automobile | |
| EP2689045B1 (fr) | Tôle d'acier laminée à chaud et procédé de fabrication associé | |
| EP3084014B1 (fr) | Acier à haute résistance et procédé de fabrication | |
| WO2006042931A1 (fr) | Procede de fabrication de toles d' acier austenitique fer-carbone-manganese et toles ainsi produites | |
| WO2016198940A2 (fr) | Acier à haute résistance et procédé de fabrication | |
| WO2007101921A1 (fr) | Procede de fabrication de tôles d1acier a tres hautes caracteristiques de resistance, de ductilite et de tenacite, et tôles ainsi produites | |
| EP1587963B1 (fr) | Acier laminé à chaud à très haute résistance et procédé de fabrication de bandes | |
| EP1627092A1 (fr) | Tole laminee a froid et aluminiee en acier dual phase a tres haute resistance pour ceinture anti-implosion de televiseur, et procede de fabrication de cette tole | |
| EP1099769B1 (fr) | Procédé de réalisation d'une bande de tôle laminée à chaud à très haute résistance, utilisable pour la mise en forme et notamment pour l'emboutissage | |
| EP1534869B1 (fr) | Acier a tres haute resistance mecanique et procede de fabrication d une feuille de cet acier revetue de zinc ou d alliag e de zinc | |
| FR2833617A1 (fr) | Procede de fabrication de toles laminees a froid a tres haute resistance d'aciers dual phase micro-allies | |
| EP2257652B1 (fr) | Procede de fabrication de tôles d'acier inoxydable austenitique a hautes caracteristiques mecaniques, et tôles ainsi obtenues | |
| EP1138796A1 (fr) | Acier laminé à chaud à très haute limite d'élasticité et résistance mécanique utilisable notamment pour la réalisation de pièce de véhicules automobiles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EEER | Examination request | ||
| MKEX | Expiry |
Effective date: 20240115 |