LU83882A1 - Procede de traitement thermique de toles en acier dual-phase - Google Patents
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Description
-ΙΟ 2173/8201.
CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES -CENTRUM V00R RESEARCH IN DE METALLURGIE,
Association sans but lucratif -Vereniging zonder winstoogmerk à BRUXELLES, (Belgique).
Procédé de traitement thermique de tôles en acier dual-phase.
La présente invention concerne un procédé de traitement thermi-que continu de tôles en acier dual-phase, en particulier de tôles laminées à froid.
Il est connu de soumettre les tôles minces laminées à froid en acier extra-doux à un traitement thermique continu consistant en un recuit suivi d'une phase de refroidissement et d'une phase de survieillissement. Cette phase de survieillissement, généralement exécutée à des températures comprises entre 300°C et 450°C, a pour but de restaurer la ductilité de l'acier, en provoquant la précipitation du carbone, et ainsi de rendre l'acier apte à l'emboutissage. La température de survieillissement peut être I atteinte, soit par réchauffage après refroidissement soit, de - 2 - façon plus économique, en interrompant le refroidissement à la valeur désirée et en y maintenant la tôle pendant le laps de j· temps nécessaire.
p î * j ! On sait par ailleurs que le type de traitement thermique qui !j . vient d'être rappelé est habituellement mis en oeuvre dans des i lignes classiques de recuit continu, bien connues dans 1'indus- j trie sidérurgique. Elles sont largement utilisées pour le trai tement des aciers pour emboutissage.
IPour des raisons économiques aisément compréhensibles, il conviendrait cependant que ces lignes puissent, sans modification importante du cycle thermique qu'elles appliquent, assurer le I traitement d'autres types d'aciers produits par l'industrie si- ! dérurgique.
I Parmi les types d'aciers apparus récemment et qui connaissent i actuellement un développement important, les aciers dits "dual- phase" occupent une place particulière en raison des intéressantes propriétés qu'ils présentent. On rappellera brièvement que les aciers dual-phase sont des aciers constitués de deux phases métalliques, le plus souvent ferrite et martensite, dont une combinaison judicieuse permet d'associer à une résistance mécanique supérieure, une ductilité qui demeure acceptable pour | - un certain nombre d'applications.
Jusqu'à présent cependant, on a considéré qu'il était non seulement inutile, mais même nuisible, d'appliquer aux aciers dual- ! phase un traitement thermique avec survieillissement, tel qu'il a été rappelé plus haut. A cet égard, les aciers dual-phase se situent à l'extrême opposé des aciers extra-doux, car le survieillissement provoque une dégradation du caractère dual-phase et par conséquent des propriétés mécaniques qui y sont associées.
1 II n'est donc, actuellement, pas possible de traiter les aciers dual-phase sur les lignes classiques de traitement, dans les s^jl conditions rappelées plus haut, c'est-à-dire sans modification - 3 - importante du cycle thermique appliqué. Cela constitue un grave inconvénient qui handicape le développement de ce type d’aciers.
La présente invention propose un procédé permettant de remédier à cet inconvénient, en révélant un traitement thermique qui peut être appliqué aux aciers dual-phase sans dégrader leurs caractéristiques propres.
'Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé de traitement utilisable sur les lignes classiques de traitement thermique, sans qu’il soit nécessaire d’apporter à celles-ci d’importantes modifications.
Le procédé qui fait l’objet de la présente invention, pour le traitement thermique en continu de tôles en acier dual-phase, dans lequel la dite tôle en acier dual-phase est portée à une température de recuit supérieure à la température de transformation A^, puis est soumise à une phase de refroidissement rapide, est essentiellement caractérisé en ce que l’on interrompt le dit refroidissement rapide à une température comprise entre 100®C et 375°C, en ce que l’on maintient la dite tôle à cette température pendant une durée comprise entre 3 secondes et 300 secondes, et de préférence entre 30 secondes et 180 secondes, et en ce qu’on soumet la dite tôle à un refroidissement final à vitesse élevée.
Le demandeur a en effet constaté, de façon inattendue, que, contrairement à l’opinion communément admise, les aciers dual-phase pouvaient subir un maintien aux températures et pendant les durées indiquées, sans que se produise de dégradation sen-. sible de leurs propriétés, par rapport à un refroidissement classique jusqu'à une température égale ou inférieure à 100°C.
Selon une première variante avantageuse du procédé de l'invention, le refroidissement rapide consiste en l'immersion de la J tôle dans un bain aqueux porté sensiblement à l'ébullition.
.--sT
i - 4 -
Selon une autre variante avantageuse du procédé de l'invention, le refroidissement final à vitesse élevée est exécuté par projection d'un brouillard d'eau.
Par rapport au procédé habituel de traitement des aciers dual-phase, le procédé de l'invention présente notamment l'avantage de ne pas nécessiter de modification importante de la ligne classique de traitement, telle qu'elle est utilisée pour les aciers d'emboutissage. En appliquant le procédé de l'invention, les tôles en acier dual-phase peuvent traverser le four de survieillissement existant dans la ligne. Il n'est donc pas nécessaire de dévier les tôles vers des trajectoires évitant ces fours, ce qui entraîne une économie de temps et de manipulations.
Le procédé de l'invention contribue également à améliorer la souplesse d'utilisation de l’installation, puisque celle-ci peut désormais accepter des aciers considérés auparavant comme ne pouvant pas subir ce type de traitement. Il permet en outre de laisser en fonctionnement l'unité de survieillissement, dont I seule la température doit être abaissée à moins de 400°C.
Les exemples suivants illustrent l'application du procédé de l'invention à deux aciers A et B dont la composition est donnée au Tableau I.
Ces deux aciers ont été laminés à froid et les tôles obtenues I ont été soumises : !- à un traitement classique I de refroidissement rapide par immersion dans un bain d'eau bouillante, 1 1' | - à un traitement connu II comportant un maintien à 400°C, pen-
Sdant 30 secondes, - à des traitements III et IV selon l'invention, consistant en rïj
Il une interruption du refroidissement à 350°C et 300°c, avec maintien isotherme à ces températures pendant 120 secondes I et 180 secondes respectivement.
i i t - 5 -
Les valciirs des propriétés mécaniques obtenues par ces différents traitements sont données au tableau II (aciers A et B) et illustrées par les courbes des figures la et lb (acier A) et 2a et. 2b (acier B) , dans lesquelles : E.Î3. = eau bouillante
Rr = charge de rupture R = limite d’élasticité e P = longueur du palier u = coefficient d'écrouissage A = allongement.
Ces résviltats montrent que# par rapport au traitement classique : - un maintien à 400°C pendant 30 secondes entraîne une dégradation importante des propriétés mécaniques, due à une atténuation sensible du caractère dual-phase de l'acier. En particulier, la limite d'élasticité augmente et la charge de rupture & diminue de façon inacceptable, - un maintien à 350°C pendant 120 secondes n'entraîne qu'une faible variation des propriétés mécaniques de l'acier, - un maintien à 300°C pendant 180 secondes n'influence pratiquement pas les propriétés mécaniques de l'acier.
Les deux derniers points confirment donc l'intérêt du procédé de la présente invention.
TABLEAU I.
Composition chimique des aciers A et B (10~3 %) .
-«-is_-------
Acier | c P Mn S N? Si Al Cr _J__|___________ î A 55 12 1220 9 6.9 220 52 13 B 88 13 1230 8 6-0 26 85 405 v—1-1-1 e f - 6 - TABLEAU II.
Propriétés mécaniques des aciers A et B.
sNvTraitementt ~ N. Invention
I II III IV
PropriéteS^ bouillante 400°C 30 s 350 C 120 s 300ÖC 180 s
___A B - A.....B ' A B A__B
Re (MPa) 292 255 336 261 307 271 294 249 R.r (MPa) -496' 536 465 493 465 507 473 515 A % 33.0 28.5 33.1 29.1 32.5 28.3 34.0 28.8 U % 28.2 24.1 27.1 23.9 27.4 — 29.4 23.4 n 0.238 0.205 0.214 0.192 0.225 0.183 0.241 0.204
Re/Rr 0.59 0.48 0.72 0.53 0.66 0.53 0.62 0.48 A x Rr 1.64 1.53 1.44 1.43 1.51 1.43 1.61 1.48 % x MP a (x 104) P % 1.4 O 2.7 0.2 2.1 0 1.7 0
Claims (3)
1. Procédé pour le traitement thermique en continu de tôles en acier dual-phase, dans lequel la dite tôle en acier dual-phase est portée à une température de recuit supérieure à la température de transformation A^, puis est soumise à une phase de refroidissement rapide, caractérisé en ce que l'on interrompt le dit refroidissement rapide à une température comprise entre 100°C et 375°C, en ce que l'on maintient la dite tôle à cette température pendant une durée comprise entre 3 secondes et 300 secondes, de préférence entre 30 secondes et 180 secondes, et en ce que l'on soumet ensuite la dite tôle à un refroidissement final' à vitesse élevée.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le refroidissement rapide consiste en l'immersion de la dite tôle dans un bain aqueux porté sensiblement à sa température d'ébullition,
3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le refroidissement final à vitesse élevée est exécuté par projection d'un brouillard d'eau.
Priority Applications (1)
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1982
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