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La présente invention a pour objet la fabrication d'acier au silicium ayant un degré élevé d'orientation privilégiée et d'excellentes propriétés direc- tionnelles magnétiques. La présente invention a plus particulièrement pour objet la fabrication de bandes d'acier au silicium ayant un degré élevé d'orientation cristalline (100) (110) ou "cube sur arête" ("cube-on-edge"), dans le sens du laminage.
Jusqu'à présent , de nombreux perfectionnements ont été réalisés dans le traitement de l'acier au silicium sous forme de bandes et de tôles laminées à froid, et à grains orientés, pour en améliorer les propriétés magnétiqueso L' état de la technique et les connaissances actuelles de l'industrie ont à présent permis de fabriquer des bandes et des tôles d'acier au silicium ayant d'excellentes propriétés magnétiques, de telle sorte que toute amélioration dans le traitement permettant d'obtenir une réduction d'au moins 2 ou 3 % des pertes dans le fer du produit magnétique obtenu est à présent considérée comme un progrès important pour 1.
industrie
Jusqu'à présent, on utilisait, commercialement, deux procédés dis- tincts pour fabriquer des bandes d'acier au silicium laminées à chaud, que l'on soumettait ensuite à une réduction d'épaisseur par laminage à froid, puis à un recuit final à température élevée pour obtenir les propriétés magnétiques finales.
Ces deux procédés sont connus dans l'industrie sous le nom de procédé de traitement direct à chaud et sous le nom de procédé de recuit des brames. Dans le procédé de traitement direct à chaud, on chauffe le lingot d'acier et on le traite direc- tement, sans recuit intermédiaire, pour le transformer en bande laminée à chaud.
Dans le procédé de recuit des brames, on transforme le lingot chauffé en brame, que 1 on recuit ensuite à une température élevée de l'ordre de 1.260 à 1.400 C, puis que l'on transforme en bande laminée à chaud, ainsi que décrit dans le brevet américain N 2.084.337 du Ier Décembre 1934 au nom de GOSS et le brevet américain n 2.599.340 du 21 octobre 1952 au nom de LITTMANN et autres.
Comme il est dit dans le brevet Littmann, jusqu'à présent, on a prin- cipalement porté son attention sur les degrés de réduction de l'épaisseur à froid au cours des différentes phases ainsi que sur les températures des recuits finals et intermédiaires, pour obtenir les propriétés magnétiques.
De plus, comme il est dit aussi dans le brevet LITTMANN, on a enseigné, jusqu'à présent, que la tempé- rature réelle du laminage à chaud ainsi que la vitesse de refroidissement pendant et après le laminage à chaud, de même que les températures spécifiques à la fin de la réduction à chaud, quoique d'une certaine importance avaient relativement peu d'effet lorsque la bande laminée à chaud étant soumise à une réduction par laminage à froid, puis à un recuit final à haute températureo Le seul changement apporté ces dernières années au traitement à chaud de l'acier au silicium a été celui suggéré dans le brevet LITTMANN; ce changement n'est applicable qu'au procé- dé de recuit des brames.
La présente invention a pour but la mise au point, dans le traitement de l'acier au silicium à grains orientés, d'une transformation directe à chaud du lingot d'acier au silicium en une bande laminée à chaud, en vue d'améliorer les propriétés magnétiques de 1 acier lorsqu il est soumis à une réduction par laminage à froid ainsi qu'à un recuit final à haute températureo
Un autre but de la présente invention consiste à mettre au point une série de phases qui,'appliquées avant les phases comprenant l'un ou l'autre procé- dé connu delaminage à froid et de recuit pour la fabrication de l'acier au sili- cium à grains orientés, permettent d'améliorer les propriétés magnétiques de la bande d'acier à grains orientés.
La présente invention galement pour but de réaliser la transforma- tion directe à chaud d'un lingot d'acier au silicium chauffé en une bandelaminée à chaud ayant une épaisseur de 1,5 à 2,5 mm et une température d'au moins 870 C, sans autre recuit intermédiaire de l'acier, de façon que l'acier ait de meilleures propriétés magnétiques lorsque la bande d'acier au silicium, laminée à chaud, est
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ensuite soumise à,une réduction de section par laminage à froid et à un recuit final à haute température
A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé de fabrica tion d'un acier au silicium à grains fortement orientés, destiné à des fins magn' tiques, ce procédé comprenant les phases suivantes :
- chauffage d'un lingot d'acier au silicium à une température supérieu re à 1.260 C, ce lingot contenant pratiquement 2,5 à 4% de silicium- -'la transformation à chaud du lingot chauffé en une bande laminée à chaud d'une épaisseur de 1,5 à 2,5 mm avant que la température de cette bande la- minée à chaud tombe an-dessous de 870 C, la transformation à chaud du lingot chauf fé en bande laminée à chaud étant untraitement direct à chaud sans recuit intermé- diaire de l'acier.- - un ou plusieurs traitements de laminage à froid de la bande, laminée à chaud et recuit final au pot à température élevéeo
D'autres buts de la présente invention ressortiront de la description ci-après.
Le produit auquel se rapporte la présente invention est de l'acier au silicium ayant une teneur en silicium comprise d'une manière générale entre environ 2,5 et 4 % et de préférence entre 2,9 et 3,4 % environ. Les limites géné- rales que l'on adopte de préférence ainsi qu'une analyse spécifique de cet acier sont données dans le tableau ci-après :
TABLEAU I
EMI2.1
<tb> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> Limites <SEP> générales <SEP> Composition <SEP> type
<tb>
<tb> Silicium <SEP> 2,90 <SEP> - <SEP> 3,40 <SEP> 3,15
<tb> Carbone <SEP> 0,020 <SEP> - <SEP> 0,035 <SEP> 0,028
<tb> Manganèse <SEP> 0,035 <SEP> - <SEP> 0,10 <SEP> 0,065
<tb> Soufre <SEP> 0,005 <SEP> - <SEP> 0,025 <SEP> 0,020
<tb> Phosphore <SEP> 0,005 <SEP> - <SEP> 0,020 <SEP> 0,008
<tb> Aluminium <SEP> 0,05 <SEP> max. <SEP> moins <SEP> de <SEP> 0,01 <SEP> .
<tb>
Cuivre <SEP> 0,050 <SEP> - <SEP> 0,30 <SEP> 0,080
<tb> Nickel <SEP> 0,030 <SEP> - <SEP> 0,15 <SEP> 0,050
<tb> Etain <SEP> 0,005 <SEP> - <SEP> 0,020 <SEP> 0,010
<tb>
L'acier au silicium est habituellement obtenu par le procédé Siemens- Martin, bien que l'on puisse utiliser d'autres techniques appropriées, cet acier étant coulé sous forme de gros lingots ayant une section transversale comprise entre 483 x 890 mm et 660 x 914 mm ou plus.. Dans les procédés connus de traitement direct à chaud, on chauffe le lingot dans un four pit approprié, à une tempé- rature de l'ordre de 1205 à 1260 C, puis on le transforme directement à chaud, par exemple par laminage dans un laminoir à blooms, en brame et, par laminage à chaud , en bande laminée à chaud de 1,5 à 2,
5 mm d'épaisseur sans tenir compte de la température du métal aussi longtemps qu'il peut être transformé en bande laminée à chaud sans craquelures aux bords et autres défauts.
Suivant la pratique antérieure du traitement direct à chaud, pour la fabrication des bandes laminées à chaud, on chauffe habituellement le lingot à une température de 1205 à 1260 C, puis on le transforme en brame de 125 à 230 mm d'épaisseur, et ..on le soumet ensuite à une série de réductions à chaud dans un laminoir réversible, habituellement en cinq passes, pour réduire la brame à une épaisseur de 19 à 32 mma A ce moment, la brame a une température inférieure à 1080 C et, à cette température,- on lamine la brame dans un laminoir en tandem jusqu'à une épaisse'ur de 1,5 à 2,5 mm.
Cette bande laminée à chaud est alors
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soumise à une réduction d'épaisseur par laminage à froid, de préférence en deux ou plusieurs phases, avec un recuit intermédiaire sur sole, à une température de 870 à 1010 C et un recuit à température élevée de 1150 à 1205 C dans de l'hydrogè- ne sec. Dans certains cas, avant le laminage à froid, on soumet la bande laminée à chaud à un traitement thermique du genre d'un recuit au pot ou à un traitement thermique continu, à une température de 760 à 1095 C.
Habituellement, on décala- mine la bande laminée à chaudo De préférence , on soumet la bande laminée froid à un traitement thermique de décarburation, à une température de 788 à 816 C, dans une atmosphère décarburante, pendant une courte période, avant le recuit final à température élevée
En se référant à la réduction par laminage à froid et aux traitements thermiques appliqués jusqu'à présent, il connu, dans l'industrie, que la corréla- tion entre les réductions spécifiques obtenues lors de chaque passage et les tem- pératures du recuit intermédiaire sur sole, de même qu'entre le traitement de décar- buration et le recuit final à température élevée, exerce un effet de contrôle sur le degré d'orientation obtenu.
La corrélation entre ces phases ne fait pas par elle-même partie de la présente invention, car on constate que le procédé de la- minage direct décrit ci-après, suivi de l'un ou l'autre traitement thermique et de réduction par laminage à froid, améliore avantageusement et sensiblement les pro- priétés magnétiques, comparativement aux propriétés magnétiques d'une bande d' acier au silicium à grains orientés, avant la même composition, obtenue par le procédé antérieur de traitement direct à chaud et à laquelle on applique la même réduction par laminage à froid et le même traitement thermiqueo
Lors de la mise en oeuvre de la présente invention, on contrôle étroi- tement toutes les phases du traitement à chaud du métal,
en commençant par la température de réchauffage du lingot et jusqu'à ce qu'on obtienne la bande lami- née à chaudo On constate que les températures maintenues au cours du traitement à chaud du métal, sont déterminantes pour assurer de bons résultats et obtenir une amélioration sensible par rapport aux résultats acquis suivant la pratique antérieure
De préférence, on chauffe fortement le lingot d'acier au silicium dans un four pit approprié à une température supérieure à 1260 C et allant jusqu'à 1357 C, la durée du chauffage et la température variant suivant la dimension du lingoto Par exemple, pour un lingot ayant une section transversale de 483 x 890 mm, on constate qu'une période de chauffage de 5 heures au minimum à une tem- pérature supérieure à 1260 C, comprenant 3 heures à plus de 1315 C, étaitsatisfai- sante,
alors que pour un lingot ayant une section transversale de 660 x 914 mm, il faut chauffer le lingot pendant 7 heures au minimum, à une température supérieu- re à 126000, comprenant 3 heures à plus de 1315 C. Il n'est pas pratique de chauf- fer plus longtemps à une plus forte température supérieure à 1315 C, car la sur- face du lingot a tendance à fondre et à s'égoutter au fond du four pit, détério- rant ainsi la garniture de ce fondo
Bien que l'on ne connaisse pas toutes les raisons pour lesquelles le échauffage à fond du lingot à la température élevée de 1260 C et plus est avantageux pour le procédé décrit ci-après,
on constate que le réchauffage à fond à cette température élevée élimine la phase austénitique pouvant être présente dans 1 acier au silicium en faible proportion à des températures inférieureso Cette possibilité existe pour le manganèse qui est un formateur d'austénite et qui est habituellement présent sous forme d'impureté; d'autres éléments sont éga- lement présents sous forme d'impuretés ayant tendance à stabiliser cette phase austénitique éventuelle.
Lorsque le manganèse est présent à raison de plus de 0,10 %, on obtient habituellement des propriétés magnétiques finales inférieureso De.plus, on suppose que certaines impuretés normalement présentes lorsqu'on utilise des mitrailles pour fabriquer l'acier ont tendance à être dissoutes pré- férentiellement, et par conséquent rassemblées dans l'austénite.
En chauffant le lingot à 1260 C et plus, on évite la ségrégation défavorable des impuretés dans le lingot, de sorte que les impuretés sont dispersées uniformément dans 1 acier,
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puisque l'acier est transformé à chaud en bande laminéeo Cette répartition est essentielle pour que se)produise la recristallisation secondaire par laquelle on obtient finalement un degré élevé d'orientation privilégiée dans le recuit final à température élevée défini ci-dessus.
Le réchauffage à température élevée du lingot d'acier au silicium est également essentiel pour permettre au traitement rapide à chaud, de la manière décrite ci-après, d'effectuer la réduction à la dimension voulue de la bande laminée à chaud, avant que la bande ne soit trop re- froidie et pour améliorer les propriétés magnétiques de l'acier obtenue
Lorsque le lingot a été réchauffé de la manière décrite ci-dessus, on le lamine immédiatement au laminoir à blooms, à une vitesse suffisante pour obte- nir une brame ayant une épaisseur de 125 à 200 mm et une température de 1220 .
à 1245 Ce En-suite, en trois passages,-.on réduit immédiatement la brame chaude, dans un laminoir réversible à un seul train, à une épaisseur de 19 à 38 mm, à une vitesse telle que la brame réduite possède une température minimum de 1093 C et de préférence comprise entre 1093 et 1177 C Cette réduction sur une brame de 125 mm peut être efficacement effectuée par trois passages réduisant cette brame successivement de 125 mm à 90 mm,
50 mm et 25 mmo
On constate que la température de la brame réduite à une épaisseur de 19 à 38 mm ainsi que décrit ci-dessus est déterminante dans le traitement de l'acier au silicium de même que pour améliorer les propriétés magnétiques de la bande d'acier finie à grains orientéso La température élevée de la brame réduite permet de transformer efficacement le produit à chaud, dans un laminoir en tan- dem à six trains de finissage non-réversibles, en bande laminée à chaud d'une épaisseur comprise entre 1,5 à 2,5 mm et ayant une température minimum de 870 C e@ de préférence comprise entre 885 C et 995 C.
La température de la bramp réduite, de préférence de 1093 C au moins, permet de réduire les différences de'tempéra- ture entre l'extrémité avant et l'extrémité arrière de la bande laminée à chaud, de façon à obtenir, dans la bande finie, une qualité plus uniforme et plus confor- me de bout en bout. La réduction des différence de température apparaîtra claire- ment si l'on considère que la brame réduite, ayant une température de 1093 C au minimum, est réduite au laminoir en tandem à une vitesse telle que la bande lami- née à chaud ainsi obtenue sorte du dernier laminoir de finissage à une vitesse de 460 à 520 m par minute.
Comme exemple type du traitement d'une bande d'acier au silicium à grains orientés, selon la présente invention, on peut donner les lignes géné- rales suivantes
1. Chauffer le lingot pendant 5 heures minimum, à une température su- périeure à 1260 C, dont 3 heures à 1315 C minimum.
2. Laminer au laminoir à blooms pour obtenir une brame ayant une épais- seur de 125 à 230 mm et une température minimum de 1220 C, de préférence 1232 C.
3. Réduire la brame à une épaisseur de 19 à 38 mm et à une températu- re minimum de 1093 C. Cette réduction est rapide et est effectuée, de préférence, en trois passages dans un laminoir réversible à un seul train.
4. Faire passer la brame réduite à une température minimum de 1093 C dans le premier train d'un laminoir de finissage à six trains et effectuer la ré- duction à une bande ayant une épaisseur de 1,5 à 2,5 mm, à une vitesse permettant d'obtenir une température minimum de 870 C à l'extrémité avant et à l'extrémité arrière de la bande
5. Décalaminer la bande laminée à chaud.
60 Lorsque cela est nécessaire, recuire au pot ou sur sole la bande laminée à chaud, à une température comprise entre 760 C et 1093 C, puis décalami- mer.
7. Laminer à froid la bande recuite jusqu'à une épaisseur de 1,3 à 2,5 fois l'épaisseur finaleo
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80 Recuire à l'air la bande laminée à froid, à une température compri- se entre 870 et 1010 Ce
9. Laminer à froid à l'épaisseur finaleo
100 Recuire sur sole la bande laminée à froid, de préférence dans une atmosphère décarburante, par exemple dans un gaz réducteur humide, à une tempéra- ture pratiquement comprise entre 760 et 843 C.
11. Enduire d'une matière inorganique pour obtenir une séparation au cours de la phase 12 et pour former un film isolant et faciliter la purifica- tion chimique.
12. Recuire au pot dans de l'hydrogène sec, à une température sensi- blement comprise entre 1150 et 1205 C.
Dans le procédé qui vient d'être résumé, le contrôle de la témpératu- re de transformation directe à chaud du lingot réchauffé en bande laminée à chaud d'une épaisseur de 1,5 à 2,5 mm, les phases 5 à 12 étant constantes, donnera une amélioration effective et mesurable au point de vue de la perte en watts et de la perméabilité à haute densité de flux du produit laminé à froid et à grains orientés obtenus, par rapport aux résultats obtenus en traitant une matière iden- tique par le procédé antérieur de traitement direct à chaud et suivant le même processus de laminage à froid en une bande de même épaisseur.
Dans tous les cas il est nécessaire de régler la vitesse de la transformation à chaud du lingot chauffé en brame réduite à une épaisseur de 19 à 38 mm, de telle sorte qu'au mo- ment où la brame entre dans le premier train du laminoir en tandem à six trains, la température de cette brame ne soit pas inférieure à 1093 C si l'on désire ob- tenir une amélioration des propriétés magnétiqueso De même, lorsque la bande la- minée à chaud quitte le laminoir en tandem, sa température ne doit pas être in- férieure à 8700C, de préférence 885 C, et l'on constatera que cette température donne une indication des résultats que l'on obtiendrao
Pour illustrer clairement l'amélioration des propriétés magnétiques obtenues par le traitement suivant la présente invention,
on peut se référer à la comparaison suivante des traitements appliqués à huit coulées d'acier. Siemens- Martin industriel ayant une composition moyenne de 3,15% de Si, 0,027% de C, 0,078% de Mn, 0,008% de P, 0,019% de S, 0,011% de Or, 0,071% de Ni, moins de 0,01% d'Al, 0,065% de Ou, 0,10% de Sn, le reste étant du fer.
Chaque coulée a été transformée en rouleaux de bandes laminées à froid de 0,30 mm d'épaisseur, de la même manière, avec cette exception que l'on a fait varier la température de réduction à chaud des brames en bandes de 1,5 à 2,5 mm d'épaisseur, de sorte que certains rouleaux ont été fabriqués à partir du produit entrant dans le train de-finissage N 1, à la phase 4 de l'exemple du procédé donné plus haut, à moins de 1093 C, les autres entrant à une température non inférieure à 109300 ainsi que spécifié ci-dessus. Le tableau II ci-après donne les résultats obtenus sur 47 rouleaux fabriqués à partir de 8 coulées précitées.
TABLEAU II
EMI5.1
<tb> : <SEP> Température <SEP> :Limites <SEP> de <SEP> : <SEP> Perte <SEP> dans <SEP> le <SEP> - <SEP> 10 <SEP> H
<tb>
EMI5.2
Nombre : moyenne au a la températu- noyau wjkg : ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ de : train : re au train Moyenne s Limite s MoyennesLimites rouleaux : Ne 1 : N 1 1 : 1 t 20 : io60 c st004- 1082@0 g 1,461 1,382-1,797:1680 s 1600- e S. 3 g : : 1726
EMI5.3
<tb> @
<tb>
EMI5.4
27 g ll18 c !t093- 1171 0 i 1,219 1 1,157- 1 1809 :1761- ô .. : 1,305 : a . 86
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D'après le tableau II, on constate que l'on obtient de sensibles amé- liorations pour la perte et pour la perméabilité à haute densité de la bande lami- née à froid et à grains orientés produite, la réduction de la perte étant énorme.
Comme on le sait , l'acier au silicium est classé d'une manière quel- que peu arbitraire, en différentes qualités pour différents usages, suivant la perte garantie du produita Par exemple, une,coulée peut donner des rouleaux répon- dant à une spécification garantie, tandis que d'autres, par suite d'une perte plus élevée, sont classés dans une catégorie inférieure et vendus à un prix plus bas .
Pour des raisons commerciales, une qualité de premier choix d'acier au sili- cium orienté de 0,30 mm d'épaisseur est celle classée comme ayant une perte par kg ne dépassant pas 1,278 Wo Comme on peut le constater d'après le tableau II, le)produit traité suivant la présente invention possède des propriétés magnétique: exceptionnellement bonnes et, d'après l'expérience, 70% environ de ce produit seront dans la catégorie de:;premier choix. Lorsque l'épaisseur de la bande d'acier au silicium à grains orientés obtenue est de 0,35 mm, on obtient des résultats encore meilleurs, environ 75 % des rouleaux ainsi obtenus répondant à la perte par kg de 1,454 W spécifiée pour la première qualité.
Dans un des procédés antérieurs de traitement direct à chaud, la brame chaude de 125 à 200 mm d'épaisseur était réduite en brame de 19 à 38 mm d'épaisses dans un laminoir réversible, en la soumettant à cinq passages pour la réduire, par exemple de 125 à 100 mm, puis à 78, 57, 40 et 25 mm d'épaisseur. En examinant les résultats antérieurs d'une bande obtenue en appliquant cette réduction par ci! passages, on constate que cette brame réduite avait une température inférieure à 109300,'de sorte que le métal entrant dans le train de finissage N 1 du laminoir à chaud en tandem avait nécessairement une température inférieure à 1093 Co La bande à grains orientés ainsi obtenue n'avait pas des propriétés magnétiques uni- formes, une faible partie. seulement répondant aux conditions de premier choix.
L'amélioration obtenue par la présente inventionapparat clairement lorsqu'on compare les résultats obtenus sur une bande fabriquée suivant le procédé de la présente invention avec ceux obtenus sur une bande fabriquée en utilisant la réduc tion d'épaisseur par cinq passages à des températures de départ inférieures à 1093 C suivant la manière de procéder connue pour des bandes d'acier au silicium à grains orientés de 0,30 mm d'épaisseur.
Par exemple, avec de l'acier ayant une composition moyenne de coulée de 3,15% de Si., 0,026% de C, 0,061% de Mn, 0,019% de S, 0,052% de Ni , 0,068% de Cu, le. reste étant du fer, traité.de la manière décrite par trois passages dans un laminoir réversible et entrant dans le laminoir en tandem à une température supérieure à 1093 C, la Demanderesse a obtenu lors de la fabrication de 450 rou- leaux de bande d'acier au silicium de 0,30 mm, laminées à froid et recuites les propriétés magnétiques remarquables ci-après mesurées sur des échantillons d'Eps- tein prélevés juste avant le recuit final et soumises au recuit final dans un four à recuire de laboratoire.
EMI6.1
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Perte <SEP> moyenne <SEP> dans <SEP> le <SEP> noyau <SEP> W <SEP> kg <SEP> 10H
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<tb> 1,256 <SEP> 1,252 <SEP> 1,254 <SEP> : <SEP> 1791 <SEP> : <SEP> 1797 <SEP> : <SEP> 1794
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<tb> :
<SEP> :
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En traitant pratiquement le même acier ayant une composition moyenne de coulée de 3,18% de Si., 0,026% de C, 0,061% de Mn, 0,019% de S, 0,057% de Ni, 0,065% de Cu, le reste étant du fer, ce traitement étant effectué suivant la prati que antérieure de cinq passages au laminoir réversible, l'acier entrant ensuite dans le laminoir ed tandem à une température inférieure à 1093 C, lors de la fabrj cation de 942 rouleaux de bandes d'acier au silicium de 0,30 mm, laminées à froid
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et recuites, on a trouvé que l'acier obtenu avait les propriétés magnétiques inférieures suivantes ,
mesurées sur des échantillons d'Epstein, prélevés et traités de la même manière qu'à l'exemple précédent.
Perte moyenne dans le noyau W KG : 10H
EMI7.1
<tb> A <SEP> 1 intérieurs <SEP> à <SEP> l'extérieur: <SEP> moyenne <SEP> : <SEP> à <SEP> l'intérieur: <SEP> à <SEP> l'extérieur: <SEP> moyenne
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<tb> @
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<tb> 1,274 <SEP> : <SEP> 1,276 <SEP> : <SEP> 1,275 <SEP> 1760 <SEP> 1764 <SEP> 1762
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<tb> @ <SEP> lit
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En même temps, des lingots du même acier ont été traités en utilisant les cinq passages de la pratique antérieure, mais avec une température réglée de façon que l'acier ait une température supérieure à 1093 C en entrant dans le train n 1 du laminoir en tandem,pour fabriquer 510 rouleaux de bandes d'acier au sili- cium de 0,30 mm, laminées à froid et recuites, les autres phases restant identi- queso De la sorte,
on a amélioré sensiblement les propriétés magnétiques comme le montre l'exemple suivant, les mesures étant effectuées sur des échantillons d' Epstein, prélevés et recuits de la façon-décrite dans les deux exemples précédents.
EMI7.2
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Perte <SEP> moyenne <SEP> dans <SEP> le <SEP> noyau <SEP> W <SEP> kg <SEP> 10H
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<tb> A <SEP> l'intérieur: <SEP> à <SEP> l'extérieur: <SEP> moyenne <SEP> : <SEP> à <SEP> l'intérieur:à <SEP> l'extérieurs <SEP> moyenne
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<tb> 1,248 <SEP> 1,260 <SEP> 1,254 <SEP> 1786 <SEP> 1787 <SEP> 1787
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<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Dans les trois derniers exemples, les résultats obtenus sont basés sur une production commerciale, chaque rouleau ainsi obtenu ayant un poids moyen de 2700 kg, les pertes dans le noyau et les perméabilités enregistrées étant mesurées sur des échantillons prélevés à chacune des extrémités intérieure et extérieure des rouleauxo Il est donc évident que si la température de la brame ré- duite est réglée de.
façon qu'elle ait une température supérieure à 1093 C en en- trant dans le premier train du laminoir en tandem et si 1 acier est réduit à une épaisseur de 1,5 à 2,5 mm à une vitesse suffisante pour que la bande laminée à chaud conserve une température d'au moins 8700C, pour être ensuite réduite à une épaisseur donnée de bande d'acier au silicium à grains orientés suivant la prati- que habituelle, on obtient une amélioration uniforme au point de vue de la perte dans le noyau et de la perméabilité à haute densité de flux comparativement aux résultats obtenus suivant le procédé antérieur de laminage direct, où la tem- pérature de la brame réduite est inférieure à 1093 en entrant dans le premier train du laminoir de finissage en tandem.
L'amélioration de 1,276 watts par kg à 1,254 watts par kg pour la perte dans le noyau et de 1762 à 1787 et 1794 pour la perméabilité à 10H est remarquable et extraordinaire.
Tous lés résultats indiqués ci-dessus et la classification selon la perte dans le noyau pour les qualités de premier choix ont été obtenus suivant la pratique des aciéries pour déterminer la qualité de l'acier au silicium fabriqué sous forme de bandes enroulées mais expédié au client sans avoir été soumis au recuit final à haute température.Le client transforme alors la bande en un pro- duit ouvré, tel qu'un noyau d'enroulement, puis il soumet ce noyau au recuit final à la température élevée.
Dans ce cas, le personnel de l'aciérie prélève un échan- tillon d'Epstein avant d'envoyer le rouleau au client et cet échantillon est soumis à un recuit à température élevée dans un four de laboratoire avant de dé- terminer la perte dans le noyau et la perméabilité à haute densité,
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Bien que cet essai donne une indication des résultats qu'on obtiendr finalement, on n'obtient pas des résultats d'une telle qualité si le rouleau est soumis au recuit final à haute température en aciérie avant l'expédition du rou- leau complètement achevé.
Toutefois, on obtient le même degré d'amélioration aux points de vue de la perte dans le noyau et la perméabilité à haute densité dans le rouleau complètement achevé, si ce rouleau est fabriqué suivant la présen- te invention. Comme preuve de cette amélioration observée sur des rouleaux complè- tement terminés d'acier au silicium à grains orientés obtenu, suivant la présen- te invention comparativement aux résultats obtenus sur des rouleaux complètement terminés d'acier au silicium à grains orientés obtenus suivant la pratique antérie re, on peut se référer aux résultats indiqués dans le tableau ci-après.
Ces résul- tats sont basés sur la production commerciale de plus de 2000 rouleaux pesant cha cun environ 2700 kg et constitués de bandes d'acier au silicium à grains orientés, laminés à froid et répondant à l'analyse moyenne de coulée suivante :3,16 % de si- licium, 0,026% decarbone, 0,067 % de manganèse, 0,189% de soufre, 0,062% de nickel, 0,067% de cuivre, le reste étant du fer.
Chaque rouleau a été obtenu directement par transformation à chaud d'un lingot en une bande laminée à chaud, puis laminée à froid et recuite pratiquement de la même manière, avec cette exception qu'une partie a été soumise à cinq passages au laminoir réversible, puis est entrée au laminoir en tandem- à une température de 1093 C minimum, tandis que l'autre partie des brames réduites par les cinq passages est entrée dans le laminoir en tandem à une température inférieure à 1093 C, une certaine partie des brames réduites par les cinq passages étant entrées dans le laminoir en tandem à une température inférieure à 1066 C.
D'autres rouleaux ont été fabriqués en n'utilisant que trois passages au laminoir réversible, mais on a fait varier la température d'en- trée de la brame réduite dans le laminoir en tandem, de la même manière que celle décrite pour.les brames réduites par les cinq passages.
Les résultats obtenus soni donnés dans le tableau ci-après :
EMI8.1
<tb> .Nombre <SEP> de <SEP> Température <SEP> d'en- <SEP> Perte <SEP> moyenne
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<tb> passages <SEP> Nombre <SEP> trée <SEP> au <SEP> laminoir <SEP> dans <SEP> le <SEP> noyau <SEP> 10H
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<tb> au <SEP> laminoir <SEP> de <SEP> en <SEP> tandem <SEP> Watts/kg <SEP> moyenne
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<tb> réversible <SEP> rouleaux¯¯¯¯ <SEP> ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ <SEP> ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ <SEP> ¯¯¯¯¯¯¯
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<tb> 5 <SEP> 493 <SEP> 1093 C <SEP> minimum <SEP> 1,507 <SEP> 1770
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<tb>
<tb>
<tb> 5 <SEP> 1072 <SEP> moins <SEP> de <SEP> 1093 C <SEP> 1,560 <SEP> 1757
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 5 <SEP> .425 <SEP> moins <SEP> de <SEP> 1066 C <SEP> 1,607 <SEP> 1741
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 278 <SEP> 1093 C <SEP> minimum <SEP> 1,
512 <SEP> 1756
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 127 <SEP> moins <SEP> de <SEP> 1093 C <SEP> 1,552 <SEP> 1744
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> moins <SEP> de <SEP> 1066 C <SEP> 1,607 <SEP> 1727
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Les résultats consignés dans le tableau ci-dessus sont des valeurs réelles mesurées sur des échantillons d'Epstein prélevés de l'extrémité de rouleai complètement terminés après un recuit approprié pour supprimer les fatigues inter- nes produites par le découpage des échantillons, c'est-à-dire de rouleaux qui ont été soumis au recuit final à haute température en aciérie.
Comme on le cons- tate d'après les chiffres donnés pour les rouleaux commerciaux complètement termi- nés, que la brame soit réduite en trois ou en cinq pâssages, on obtient des résul- tats remarquables lorsque la brame réduite entre dans le premier train du lami- noir en tandem à une température non inférieure à 1093 C. Pour tous les résultats dressai consignés dans tous les tableaux ci-dessus, les valeurs des pertes dans le noyau ont été mesurées sous une induction de 15. 000 gauss.
Bien que dans ce qui précède on ait mentionné que la température d'entrée de la brame réduite dans le laminoir de finissage n'est pas inférieure à 1093 C, il doit être entendu que cette température peut atteindre 1177 C, suivant la vitesse de réduction de l'épaisseur à partir du lingot chauffé au départ à une température-dépassant 1260 C. Pour obtenir les résultats uniformes remarquables de la présente invention, les instructions doivent être données aux servants du
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laminoir pour traiter le lingot chauffé de façon que la brame réduite ait une température minimum de 1107 C afin que-malgré de légers écarts possibles en- dessous de cette température oelle-ci reste encore supérieure à la température .
critique de 109300'nécessaire pour assurer la fabrication de bandes laminées à froids ayant d'une manière constante des propriétés magnétiques remarquableso
Le procédé suivant la présente invention peut être mis en oeuvre avec d'autres appareils de laminage que ceux indiqués ci-dessus, pourvu que le lingot chauffé soit traité directement pour obtenir la brame réduite ayant une épaisseur de 19 à 38 mm et une température minimum de 1093 0 et que cette brame soit trans- formée immédiatement et rapidement en une bande laminée à chaud d'une épaisseur de 1,5 à 2,5 mm, avant que la température ne tombe en-dessous de 870 C.
Ceci né- cessite une manoeuvre exécutée rapidement dans l'usine par des spécialistes expé- rimentés à qui l'on doit faire comprendre l'importance déterminante de la tempé- rature de la brame réduite à l'entrée dans le train de finissage du laminoir à chaud, contrairement au procédé habituel moins restrictif de réchauffage du lin- got et de laminage à chaud nécessaire pour transformer directement les lingots en bandes laminées à chaudo
REVENDICATIONS.
1.- Procédé de fabrication d'acier au silicium à grains fortement orientés , destiné à des fins magnétiques, caractérisé en ce que l'on chauffe un lingot d'acier au silicium à une température supérieure à 1260 0, ce lingot con- tenant pratiquement 2,5 à 4 % de silicium, en ce qu'on transforme à chaud le lin- got chauffé en une bande laminée à chaud ayant une épaisseur de 1,5 à 2,5 mm avant que la température de cette bande laminée à chaud ne tombe es-dessous de 870 C, cette transformation à chaud du lingot chauffé en bande laminée étant un traitement direct à chaud sans recuit intermédiaire de l'acier, et en ce que l'on soumet ensuite cette bande laminée à chaud à un ou plusieurs traitements de laminage à froid et à un recuit final au pot à température élevée.