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"Procédé pour l'exécution de bandes ou de tôles en aciers alliés au silicium.',
Les aciers alliés au silicium sont soumis à un recuit sous la for- me de bandes ou de tôles, laminées à chaud ou à chaud/froid, soit en piles, soit dans un four à passage continu. Dans les deux cas, il est avantageux d'utiliser des températures maxima pour le recuit. Toute- fois, lorsqu'il s'agit du recuit de piles, ceci n'est possible que par l'addition de moyens de séparation, de manière que les tôles n' adhèrent pas les unes aux autres. De tels moyens de séparation sont plus particulièrement formés par des oxydes à point de fusion élevé, tels que des oxydes de magnésium ou d'aluminium.
Lors du recuit par
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passage continu, préféré, un désavantage considérable réside dans le fait que les oxydes de la surface de la tôle ou de la bande, guidée sur des rouleaux transporteurs, réagissent avec la matière constituant les rouleaux et que, de ce fait, il se forme, sur les-rouleaux, des protubérances qui sont désignées en anglais sous le terme "pickups".
Ces inégalités des rouleaux transporteurs provoquent des inégalités sur les deux surfaces de la bande du fait qu'elles s'impriment dans une des surfaces de la bande de manière que ces points apparaissent en relief sur l'autre surface. On a déjà essayé d'éliminer cet incon- vénient en choisissant d'autres matières pour les rouleaux, toutefois jusqu'à présent on n'a trouve aucune solution satisfaisante.
L'invention vise, entre autres, à empêcher la formation des "pickups" et à procurer des bandes ou des tôles à surface lisse. Plus la surface est lisse, plis élevé est le "facteur d'empilage" qui est, une mesure de l'utisation magnétique du noyau de fer.
En outre, l'invention vise à permettre l'utilisation de tempéra- , tures maxima lors du recuit par passage continu de la matière laminée, ayant sa forme finale, de manière que ces températures soient compri- ses entre environ 900 et 1350 C, de préférence 1300 C. Ici il s'agit d'une matière laminée qui, aprës le laminage à chaud, a été soumise à un décalaminage.
Conformément à l'invention, les problèmes envisagés trouvent leur solution du fait qu'on usine des aciers qui sont fondus dans les grandes installations des aciéries et qui, ensuite, sont décarburés à l'état fluide et par un traitement sous vide jusqu'à des teneurs en carbone inférieures à 0,008, de préférence 0,005% ou moins. Ces aciers, usinés en bandes ou en tôles, ne sont pas soumis à un traite- ment de décarburation, nécessaire antérieurement.
Après le laminage ; à l'épaisseur finale, ils ne sont soumis qu'à un recuit, et ce, sous un gaz de protection qui n'influence l'acier ni dans le sens d'une recarburation, ni dans le sens d'une oxydation ; gaz de protection est utilisé à l'état entièrement sec et présente un point de rosée inférieur à -10 C, de préférence, -50 C et même moins. En tant que gaz de protection il faut envisager des gaz inertes, par exemple de l'argon ou de l'hélium, de l'azote ou de l'hydrogène, ou bien des
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vention.
Dans la description qui va suivre les termes de "forme" et "grappe" seront utilisés indifféremment pour désigner le modèle en ci-, re ou en matière plastique 10, ou une grappe formée par une multipli- cité de tels formes ou modèles individuels. Il est évident que des modifications pourront être apportées aux détails des compositions, aux matériaux et aux opérations sans pour cela sortir de l'esprit et du cadre de l'invention.
EXEMPLE 1 Préparation des formes en cire et des grappes
La forme 10 est faite des matériaux habituels, susceptibles d' êre éliminés par la chaleur ou par voie chimique, de la manière con- nue dans certains procédés de moulage. Dans l'exemple représenté, la forme est obtenue sous pression, dans des moules métalliques appro- priés, par injection de cire fondue remplissant le moule. En variante, la forme pourra être obtenue en partant d'une matière thermoplastique résineuse synthétique, ou encore en partant de combinaison de telles matières plastiques et de cire.
Si le moule doit être constitué autour de plus d'une forme, tou- tes ses cavités correspondant à ces formes seront reliées par des ca- naux communiquant tous avec un orifice de coulée, de manière à consti- tuer une ombelle ou grappe. Si une, telle grappe doit être plongée de façon répétée dans une bouillie de façon à créer des couches de trem- page, il sera désirable de prévoir une tige de suspension, destinée à supporter cette grappe, et permettant de la suspendre en vue de son séchage, et à d'autres fins analogues.
EXEMPLE 2 Composition de revêtement par trempage 2,77% en poids de matière solide constituée par du graphite col- loïdal 13 (22% de matière solide en un milieu aqueux "Aquadag" de la National Carbon Company), 37,8% en poids de matière solide constituée par de la fleur de graphite 11 (granulométrie inférieure à 200 mailles), 0,174% en poids d'un agent émulsifiant (gomme adragante), 0,00325% en poids d'un agent mouillant anionique (heptadecyle-sulfa-
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Par exemple, un tel procédé fait l'objet du brevet belge n 621.707.
Ici il s'agit d'un procédé pour l'exécution d'un acier pauvre en carbone par la fusion dans un récipient d'affinage quelconque (four Siemens-Martin, four électrique, récipient d'affinage au vent ou à l' oxygène), suivie d'un traitement à dépression, à l'état non-calmé, du jet de coulée et qui se caractérise du fait que l'acier ayant une te- neur en carbone d'environ 0,03 à 0,12% de préférence 0,03 à 0,06%, est soumis à un traitement sous vide.
La fusion pénètre dans le vide à partir de l'installation de fusion et par l'intermédiaire d'un réci- pient ouvert dans le haut, de préférence une trémie, tandis que le vi- de est réglé par rapport aux quantités de carbone présentes dans la ma- tière à traiter et par rapport aux quantités d'oxygène présentes ou amenées dans la matière à traiter, de manière à obtenir des teneurs en carbone inférieures à 0,025%, de préféreze inférieures à 0,010% ; suite l'acier est coulé de manière connue à l'air ou avec exclusion d'air ou sous vide, en blocs de forgeage ou de laminage ou en moules.
Ce procédé est déjà publié par le brevet français n . 1.331.893 qui décrit également une variante selon laquelle le traitement sous vide a lieu immédiatement après la coulée en poche de l'acier, à l'en- droit morne de cette coulée.
Plus particulièrement lorsqu'il s'agit d'obtenir des teneurs en carbone particulièrement faibles, il est considérablement plus avanta- geux et plus sûr d'utiliser des procédés qui ne font pas encore par- tie de la technique courante, à savoir les procédés décrits dans les demandes de brevets belges nos. 22.007 et 23.643.
Dans la demande de brevet n 22.007 il s'agit d'un procédé pour l'exécution d'aciers particulièrement pauvres en carbone ayant des te- , neurs finales inférieures à 0,02%, mieux encore inférieurs à 0,010% et, de préférence, inférieures à 0,008% et ce procédé se caractérise du fait que l'acier fondu sans utilisation de vide, est traité en deux phases par un procédé à circulation, à siphonage ou de dégazéification stationnaire accompagné d'une agitation; dans la première phase on ajoute de l'oxygène ou des moyens dégageant de l'oxygène, tandis que la seconde phase ne constitue qu'un traitement pur et simple de déga- zéification, de dénitruration et de désoxydation.
Pendant la décarbu-
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ration, on peut maintenir, dans la chambre sous vide, avantageusement une pression partielle de quelques mmlig de l'oxygène, de préférence de 1 à 20 mmHg. Dans la deuxième phase il est préférable de procéder à une dégazéification du jet de coulée.
En outre,il s'agit d'un procédé pour la réalisation d'aciers pauvres en carbone dans lequel un bain d'acier, se trouvant dans un récipient d'affinage quelconque (four Siemens-Martin, four électri- que, récipient auvent ou à l'oxygène) est réglé à des teneurs en carbone de l'ordre de 0,03 à 0,12%, de préférence de 0,03 à 0,06%, ensuite cet acier est coulé en poche à l'état non-calme et, pendant cette coulée, il est soumis à un traitement sous vide ;
vide est réglé par rapport aux quantités de carbone présentes dans la matière à traiter et par rapport aux quantités d'oxygène présentes ou amenées dans cette matière de façon à obtenir des teneurs en carbone infé- rieures à 0,025, de préférence inférieures à 0,010%, ensuite l'acier est coulé, de la manière usuelle à l'air ou sous exclusion d'air ou sous vide, en blocs de forgeage ou de laminage ou en moules, suivant le brevet belge n 621.707 qui se caractérise du fait que pour obte- nir des teneurs en C inférieures à 0,0080%, de préférence inférieu- res à 0,0050%, on prévoit, entre la dégazéification pendant la cou- lée en poche et la coulée en coquille, un deuxième traitement sous vide, plus particulièrement une dégazéification du jet de coulée;
à cette fin et de manière connue, l'acier est transféré du dispositif de dégazéification à un récipient installé dans une chambre sous vi- de, par exemple une poche.
Le deuxième traitement sous vide peut être mis en oeuvre au moyen d'un procédé de dégazéification à circulation, siphonage ou stationnaire. Dans ce procédé également, il est possible de mainte- nir une pression partielle de quelques mmHg. de l'oxygène dans la chambre sous vide, et ce, également pendant le deuxième traitement sous vide. Cependant, pendant ce deuxième traitement, cette pression partielle n'est maintenue qu'avant l'addition éventuelle des moyens de désoxydation et/ou de dénitruration et/ou sensibles à l'oxygène.
L'acier est agité, par exemple électriquement ou au moyen de gaz, pendant ou après l'addition dos moyens de désoxydation et/ou d'allia-
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ge. L'oxygène, nécessaire pour maintenir la pression partielle, peut être ajouté tel que ou bien en tant que moyen dégageant de l'oxygène et, soit entièrement, soit partiellement avec le gaz d'agitation ou bien, lorsqu'il s'agit du procédé à circulation, avec le gaz d'élé- vation ("liftgas") ou, lorsqu'il s'agit du procédé à siphonage, dans ou sous le nez de tuyère lors de l'aspiration vers le haut.
Dans la demande de brevet n 23.643 il s'agit d'un procédé pour la réalisation d'aciers particulièrement pauvres en carbone ; pro- cédé est mis en oeuvre dans le dispositif qui sera décrit plus loin, du fait qu'on traite un bain d'acier qui, dans un récipient d'affina- ge quelconque (four Siemens-Martin, four électrique, récipient d'affi- nage au vent ou à l'oxygène) est réglé à une teneur en carbone de 1' ordre de 0,03 à 0,12% ;
préférence de 0,03 à 0,06% et qui est cou- lé en poche à l'état non-calme, le vide dans le récipient étant réglé par rapport aux quentités de carbone présentes dans la matière à traiter et par rapport aux quantités d'oxygène présente ou amenées dans la dite matière, de façon à obtenir des teneurs en carbone infé- rieures à 0,025%, de préférence inférieures à 0,0080 ou mieux, infé- rieures à 0,0050%.
A ce procédé également t'applique ce qui est dit plus haut en ce qui concerne une pression partielle de l'oxygène dans le vide et en ce qui concerne les moyens d'alliage et de désoxydation. Le dis- positif, nécessaire à cette fin, est formé par un récipient sous vide muni d'un conduit d'aspiration et dans lequel débouche un nez de tuyère pour l'a-spiration vers le haut, tandis que du dit récipient part un nez d'é-coulement, relie à une chambre de dégazéification du jet de coulée.
Dans un tel dispositif, la chambre de dégazéification du jet de coulée peut être munie d'un conduit de reflux, situé entre les réci- pients de fusion dans lesquels plonge le nez d'aspiration. Un dispo- sitif de circulation, par exemple une pompe électrique, peut être prévu tant sur le nez d'aspiration que sur le conduit de reflux ou sur le nez d'écoulement.
Au moyen d'un tel dispositif et lorsqu'il s' agit d'un prélèvement commandé ou réglé de la fusion, il est possi- ble de procéder de manière Que le prélèvement soit commandé par la
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quantité de fusion traversant le récipient sous vide, en modifiant la hauteur barométrique dans le nez d'aspiration et/ou par un dispo sitif de circulation et, dans ce cas, l'espacement entre le niveau de la fusion dans le récipient sous vide et/ou la dépression dans le ré- cipient sous vide et/ou l'actionnement des dispositifs de circulation sont modifiés.
Un tel dispositif permet également une dégazéification continue des fusions du fait qu'une matière fraîche est introduite en perma- nence dans le nez d'aspiration, tandis que la fusion dégazéifiée est prélevée en continu de la chambre de dégazéification du jet de cou- lée. La fusion, prélevée de la chambre de dégazêification, peut éga- lement être directement coulée en barres, EXEMPLE
Une fusion de 50 tonnes d'un four électrique a été traitée sous vide, à l'état fluide et non-calmé, en vue de la décarburation, ce qui fait que la teneur en C a été réduite de 0,025 à 0,0038%. L'acier a été allié sous vide auilicium et a ensuite été coulé en brames, chacune de 11 tonnes.
La composition de l'acier achevé était la suivante :
0,0038% de carbone
0,21 % de manganèse
3,13 % de silicium
0,008 % de phosphore
0,012 % de soufre
0,13 % d'aluminium
0,02 % de chrome
0,03 % de nickel
0,09 % de cuivre
Les brames brutes ont été laminées en brames de laminage de 1050 x 110 mm et ces dernières ont été laminées à chaud en une bande ayant une épaisseur finale de 2,2mm. La bande, laminée à chaud, a été décalaminée et a été laminée à froid jusqu'à une épaisseur fina- le de 0,5 mm, à température ambiante.
La bande, laminée à froid, a été soumise à un recuit à 11000C dans un four à passage continu et dans une atmosphère d'azote techni-
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quement pur à point de rosée de -60 C. La surface de cette bande était très lisse, de manière qu'il a été possible d'obtenir un facteur d'empilage de 98,5%. La force coërcitive, comme moyenne de plusieurs valeurs, était inférieure à 0,08 Oe. L'induction magnétique était de 20. 000 gauss déjà à B- 282 A/cm.
Les aciers, exécutés par un tel procédé, ayant des teneurs en carbone de 0,008%, de préférence 0,005% et même moins, teneurs obte- nues à l'état fluide de l'acier, peuvent être usinés en bandes ou en tôles, laminées à chaud jusqu'à l'épaisseur finale. Pour des bandes ou tôles qui sont à laminer à froid, on lamine à chaud, de préférence à une épaisseur comprise entre 1,2 et 3,5 mm.
Des conditions comman- dées du laminage à chaud, ainsi que de faibles températures pour la passe finale et le bobinage procurent une structure à grains relati- vement fins et à plasticité élveé de la bande laminée à chaud, de manière que des aciers à teneurs élevées en silicium, même supérieures, à 3% de silicium, peuvent être laminées à froid à température ambiante
Les aciers, décarburés à l'état fluide conformément à l'invention, sont supérieurs aux aciers décarburés après le laminage à chaud, suivant les procédés usuels, du fait que la décarburation, effectuée à l'état fluide de la fusion, garantit l'uniformité des faibles te- neurs en carbone et qui ne peut pas être obtenue à l'état solide, plus particulièrement lorsqu'il s'agit d'acier à teneur élevée en sili- cium,
à savoir à une teneur en silicium qui est supérieure à 2%.