LU82906A1 - Procede et installation pour la fabrication et le traitement thermique continu de toles en acier - Google Patents
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Description
4 ' Demande de brevet
V
de ..................................................
Désignation de l’Inventeur
m | snnssiqné René NEYEN, Administration Centrale de l'ARBED
......Case "postale 1802, ' LUXEMBOURG....................................................................................
agissant en qualité de déposant — de mandataire du déposant — (2) ..........................................ARBED S.A..................................... .................................................................................................
Avenue de la Liberté
LUXEMBOURG
(s) de l’invention concernant :
Procédé et installation pour la fabrication et le traitement thermique continu de tôles en acier désigné comme inventeur(s) : 1. Nom et prénoms ............METZ Paul_________________________________________________________________ ________________________________ _________________
Adresse 18 rue J.P. Brasseur, LUXEMBOURG
2. Nom et prénoms ..............SCHWER.. Arthur___________________________________________________________
Adresse ® rue de Tuillerie, ESCH/ALZETTE
3. Nom et prénoms ..............OE OA HAMETTE Jean _____________ ___________________________
16 rue Henri Tudor, BËLVAUX
Adresse ........................................................................................ . ..... .............................................................
Il affirme la sincérité des indications susmentionnées et déclare en assumer l’entière responsabilité.
4. LAMESCH Jean, 109 A rue Clair Chêne , ESCH/ALZETTE ..............Luxembourg ............je 30...octobre____________________ 19 80.....
(signature) A 63026_ P) Nom, prénoms, firme, adresse.
% « A 639 t
Demande de brevet Déposant : ARBED S.A.
Avenue de la Liberté Luxembourg - ' y
Procédé et installation pour la fabrication et le traitement thermique continu de tôles en acier VïÇ - 1 - «
Procédé et installation pour la fabrication et le traitement thermique en continu de tôles
La présente invention concerne un procédé et une installation pour la 5 fabrication et pour le traitement thermique en continu de tôles en acier, notamment en vue de leur conférer aussi bien une haute limite d'élasticité qu'une bonne aptitude à l'emboutissage.
4 Un traitement thermique adéquat peut conférer à des tôles en acier 10 soit une haute limite d'élasticité, soit une bonne aptitude à l'emboutissage. Ainsi il a été proposé des traitements notamment continus qui consistent en principe à porter la tôle à une température supérieure à sa température de transformation et â la refroidir ensuite de manière contrôlée.
15 L'un de ces traitements qui vise ä obtenir des tôles emboutissablés, en aciers doux, prévoit un chauffage de 700-900 °C, de préférence aux environs de 700 °C, pendant un temps de maintien de 40-60 sec, suivi d'un refroidissement brusque par trempe à l'eau bouillante et d'un 20 · survieillissement de 60 sec à une température de 300-400 °C. Ce traitement confère à la tôle une homogénéité poussée des propriétés mécaniques sur toute la largeur de la bande; en même temps ces propriétés deviennent très sensibles aux variations des teneurs en carbone, en phosphore et en azote, à mesure que le refroidissement devient plus -’ v 25 puissant.
Toujours dans le cas des aciers doux pour emboutissage, un autre procédé prévoit de refroidir la tôle â une vitesse d'environ 10 °C par seconde jusqu'à une température de 450 °C, température â laquelle 30 se fait un survieillissement de 180 secondes.
Au cas où l'on met en oeuvre un refroidissement a l'eau extrêmement intense ( 1000 °C/sec ), en vue de refroidir l'acier à 450 °C, le survieillissement se raccourcit à 60 secondes.
Pour produire des tôles en acier de haute résistance, selon le 35 - 2 - { * procédé décrit en premier lieu, le cycle thermique est modifié en ce sens que les tôles sont recuites à une température nettement au-dessus du point de transformation - , donc à environ 850 °C et refroidies ensuite par une trempe à l’eau bouillante; un traitement 5 ultérieur n'est pas prévu. Les procédés décrits en deuxième et en troisième lieu font obligatoirement usage de traitements de survieillissement.
Ainsi il apparaît que l'état actuel de la technique permet bien de 10 produire des tôles soit à haute limite d'élasticité, soit a emboutissabilité élevée. Par contre la combinaison de ces deux propriétés ne se laisse obtenir que difficilement. Pourtant il serait désirable de disposer de tôles présentant à la fois ces deux propriétés et ceci surtout dans le domaine de la fabrication d'éléments de.
15 véhicules automoteurs.
Le but de la présente invention était donc de proposer un procédé permettant de produire en continu des tôles répondant aux critères prémentionnés.
20 ·
Ce but est atteint par le procédé suivant l'invention qui est caractérisé en ce que l'on met en oeuvre un acier titrant au maximum 0.16 % C, 2.0 % Mn, 0.55 % Si et 0.03 X Al au minimum, ainsi qu'é.ven-tuellement jusqu'à 0.05 % Nb et 0.1 % V, que l'on porte la tôle v 25 rapidement à une température supérieure au point Ac3, c.à.d. entre 700 et 900 °C, que l'on maintient la tôle à cette température pendant un temps aussi long que possible sans pour autant permettre un grossissement du grain, que l'on effectue ensuite un refroidissement de 100 °C/ sec jusqu'à une température inférieure au point Arl et que 30 l'on laisse refroidir la tôle à une vitesse de l'ordre de 1 °C/sec.
Suivant l'invention le palier du revenu se situe entre 550 et 650 °C, de préférence à 600 °C.
35 Une forme d'exécution particulièrement avantageuse du procédé suivant l'invention prévoit que l'on réalise ledit palier par immersion de la - 3 - tôle, au terme du chauffage, dans un bain de sels, de métal ou encore d'un alliage métallique en fusion portés ä la température requise, le bain assurant l'établissement rapide de l'équilibre thermique dans la tôle. On peut prévoir alternativement un refroi-5 dissement par jet de gaz ou d'air.
La tôle sortant de la phase de refroidissement rapide peut ensuite etre soumise à une operation de revêtement, puis â un refroidissement , contrôlé.
.10
Pour ce qui est de la composition chimique de l'acier mis en oeuvre, elle résulte de nombreux essais qui ont révélé qu'une teneur en manganèse de l'ordre de 1,7% et une teneur en silicium de o,2o % donne lieu à la résistance voulue, tout en améliorant l'embou-15 tissabilité. Le niobium et/ou le vanadium peuvent éventuellement être ajoutés pour garantir une limite d'élasticité plus élevée.Le diagramme de transformation expérimental de l'acier, qui se trouve en annexe, illustre ce qui précède.
20 L'installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend notamment un four pour le chauffage de la tôle â la température requise pendant un temps déterminé; un système de refroidissement rapide ä température réglable qui est installé a la suite dudit four, lequel système est suivi de 25 moyens pour refroidir la tôle lentement jusqu'à basse température.
D'autres caractéristiques de l'installation suivant l'invention res-sortirant de la description du dessin qui représente de manière non-limitative une forme d'exécution possible de l'installation.
30
Le dessin est exécuté de manière à juxtaposer le cycle thermique visé et l'installation correspondante. La tôle est chauffée à une température Tl, c.à.d. à une température supérieure â sa température de transformation et maintenue entre Tl et T2, cette dernière 35 température correspondant au début du refroidissement rapide qui se déroule entre le temps t3 et t4. La tôle est ainsi refroidie brusquement à la température T3 ensuite elle peut entrer dans la phase de '""ΊΙ - 4 - refroidissement lent contrôle. On distingue notamment: - un dispositif d’entrée (1) de la tôle comprenant une dlbobineuse et une soudeuse; 5 - une chambre de dégraissage électrolytique (2); - un accumulateur d'entrée (3) - un four de chauffage (4) - une chambre (5) pour la zone de maintien â la température voisine * de celle choisie comme point de départ du refroidissement rapide; 10 - un système de refroidissement rapide qui peut être soit un système de jets de gaz (6), soit une cuve (7) pour l'immersion de la tôle, servant ä la maintenir à la température de revenu; - un système de refroidissement lent (8); - un accumulateur de sortie (9); 15 - un dispositif de sortie (10) comportant une bobineuse, une pla- neuse, un skin-pass et une ligne de conditionnement.
La cuve (7) peut contenir soit un bain de sels fondus, soit un bain de métal. Ceci dépend de la manière préférée de réglage de la température, des techniques adéquates existant pour les bains de 20 sels tout aussi bien que pour les bains métalliques.
Une forme d'exécution avantageuse prévoit que l'on intercale entre le ; système de refroidissement rapide (6) resp. (7) et le système de re- 25 froidissement lent (8) une cuve où peut se dérouler une opération supplémentaire, p.ex. de chromatage.
Claims (12)
1. Procédé pour la fabrication et le traitement thermique en continu de tôles en acier, en vue de leur conférer a la fois une haute 5 limite d'élasticité et une bonne aptitude à l’emboutissage, caractérisé en ce que l'on met en oeuvre un acier titrant au maximum 0.16 % C, 2.0 % Mn, 0.55 % Si et 0.03 % Al au minimum, ainsi qu'éven-tuellement jusqu'à 0.05 % Nb et 0.1 % V, que l'on porte la tôle rapidement à une température supérieure au point Ac3, c.à.d. entre 10 700 et 900 °C, que l'on maintient la tôle à cette température pendant un temps aussi long que possible sans pour autant permettre un grossissement du grain, que l'on effectue ensuite un refroidissement de 100 °C/ sec jusqu'à une température inférieure au point Arl et que l'on laisse refroidir la tôle à une vitesse de l’ordre de 1 °C/sec. 15
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on établit le palier du revenu de manière à ce qu'il se situe entre 550 et 650 °C, de préférence à 600 °C.
3. Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on réalise le palier du revenu en Immergeant la tôle dans un milieu liquide. * ¥
4. Procédé suivant les revendications 1-3, caractérisé en ce que le 25 milieu liquide est un bain de sels.
5. Procédé suivant les revendications 1-3, caractérisé en ce que le milieu liquide est un bain de métal ou d'alliage métallique.
6. Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on réalise le palier du revenu en soumettant la tôle à l'action d'un gaz.
7. Procédé suivant les revendications 1-6, caractérisé en ce que l'on 35 soumet la tôle avant le refroidissement lent à une opération de revêtement, p.ex. une opération de chromatage. -6- *
8. Installation pour la mise en oeuvre du procède suivant les revendications 1-7, caractérisée en ce qu'elle comprend notamment un four pour le chauffage de la tôle â la température requise pendant un temps déterminé, un système de refroidissement rapide a température 5 réglable qui est installé S la suite dudit four, lequel système est suivi de moyens pour refroidir la tôle lentement jusqu'à basse température.
9. Installation suivant la revendication 8, caractérisée en ce que le ♦ 10 système de refroidissement rapide est une cuve contenant un bain de sels.
10. Installation suivant la revendication 8, caractérisée en ce que le système de refroidissement rapide est une cuve contenant un bain 15 de métal ou d'un alliage métallique.
11. Installation suivant la revendication 8, caractérisée en ce que le système de refroidissement rapide est un système de jets de gaz.
12. Installation suivant les revendications 8-11, caractérisée en ce qu'il est disposé entre le système de refroidissement rapide et les moyens de refroidissement lent une cuve contenant un bain de revêtement, p.ex. un bain de chromatage. - %
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