"Procédé d'addition de calcium à de l'acier en fusion" La présente invention concerne un procédé d'addition de calcium à de l'acier en fusion, ainsi qu'un additif de calcium utilisé à cet effet.
Afin d'améliorer l'aptitude à l'écrouissage et les caractéristiques de résistance aux chocs d'un produit en acier, on ajoute du Ti, du Zr ou un élément de terre: rare. à l'acier en fusion afin de le purifier ou de nodulariser les sulfures qui y sont contenus. On sait également que le calcium est efficace pour purifier l'acier ou nodulariser les sulfures. Toutefois, lorsqu'on l'ajoute à de l'acier en fusion par des procédés habituels, le calcium est presque consumé au cours de son passage à travers la couche de laitier se trouvant à la surface de l'acier en fusion et ce, en raison de sa forte réactivité et de sa haute tension de vapeur à la température
du traitement métallurgique. Dès lors, on n'a pas mis en pratique l'addition de calcium à l'acier en fusion, étant donné qu'il est moins efficace et moins stable que le cérium et d'autres éléments de terres rares.
La Demanderesse a trouvé que le rendement et l'effet de l'addition de calcium dépendaient largement de la teneur en soufre et de la teneur totale en oxygène de l'acier en fusion et elle a mis au point un procédé amélioré pour l'addition de calcium.
Un objet de la présente invention est de fournir un procédé pratique pour l'addition de calcium à l'acier en fusion.
Un autre objet de la présente invention est d'améliorer le rendement et l'effet de l'addition de calcium par réduction de la teneur en soufre, de la teneur totale en oxygène et des impuretés en traitant l'acier en fusion avant l'addition de calcium ou en modifiant le laitier.
Un autre objet de la présente invention est de fournir des additifs de calcium pouvant être ajoutés à l'acier en fusion.
D'autres objets et caractéristiques de la présente invention ressortiront à la lecture de la description ci-après en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 est une représentation graphique de la relation entre l'effet de désulfuration (en ordonnée) et le rapport <EMI ID=1.1>
tion lorsqu'on ajoute, à l'acier en fusion, le laitier artificiel contenant environ 20 à 30% de CaF2 en une quantité de 20 kg/tonne d'acier ; la figure 2 est une représentation graphique de la relation existant entre la vitesse de dissolution du laitier artificiel dans l'acier en fusion (en ordonnée) et les teneurs en A1203 et en MgO du laitier (en abscisse) ; la figure 3 est une représentation graphique de la relation existant entre l'effet de désulfuration du laitier artificiel
(en ordonnée) et la quantité de laitier (en abscisse) ajoutée à l'acier en fusion ; la figure 4 représente un additif de calcium sous forme d'un obus suivant la présente invention.
L'acier en fusion approprié pour l'application du procédé de la présente invention contient 0,02 à 0,55% en poids de carbone, moins de 0,50% en poids de Si, 0, 20 à 2,50% en poids
de Mn, ainsi que les éléments habituels d'alliage , le reste étant constitué de fer-et- de la quantité inévitable d'impuretés .
Dans les procédés industriels de fabrication d'acier, la limite inférieure de la teneur en carbone est normalement de 0,02%. D'autre part, lorsque la teneur en carbone est supérieure à 0,55%, l'effet de l'addition de calcium disparaît pratiquement. La teneur en Si se situe dans l'intervalle spécifié dans les normes JIS et API pour l'acier des tôles laminées à chaud, des conduites et des tubes soudés et sans cordon ; de préférence, cette teneur se situe entre 0,04 et 0,40%. Les abréviations "JIS" et "API" utilisées dans la présente spécification désignent respectivement les normes "Japanese Industrial Standards" et "American Petroleum Institute" . La teneur en Mn confère la résistance mécanique à l'acier mais, lorsqu'elle est supérieure à 2,50%, elle réduit l'effet de l'addition de calcium.
De préférence, le manganèse est contenu en une quantité de 0,75 à 1,70% pour améliorer les caractéristiques de résistance aux chocs. Les teneurs des éléments d'alliage peuvent se situer dans les intervalles suivants :
<EMI ID=2.1>
Dans le procédé de la présente invention, il est essentiel de maintenir la teneur en soufre à une valeur inférieure à 0,010%,
de préférence, à une valeur inférieure à 0,007% et la teneur totale
en oxygène, à une valeur inférieure à 100 parties par million. Une teneur en soufre supérieure à 0,010% rend l'addition de calcium inefficace et, si la teneur en soufre est supérieure à 0,007%, l'addition de calcium est moins efficace que l'addition de cérium pour améliorer les caractéristiques de résistance aux chocs et de ténacité à basse température des produits en acier. Toutefois, lorsque la teneur en soufre est inférieure à 0,007%, l'addition de calcium suivant la présente invention exerce un effet plus important que l'addition de cérium en ce qui concerne l'amélioration précitée des produits en acier.
Lorsque la teneur totale en oxygène est supérieure à 100 parties par million, le calcium sera presque consumé en combinaison avec l'oxygène par suite de sa forte affinité avec ce dernier, si bien que l'on ne peut s'attendre à un effet suffisant en ce qui concerne
la purification ou la nodularisation des sulfures dans l'acier en fusion.
Au moment de l'addition de calcium suivant la présente invention, la température de l'acier en fusion est maintenue entre
1.480 et 1.800[deg.]C pour la raison suivante : à une température inférieure à 1.480[deg.]C, l'opération de formation de lingots devient difficile et les produits de contamination de calcium ne viennent pas flotter suffisamment à la surface de l'acier en fusion, donnant ainsi lieu à la formation d'un lingot d'acier impur. D'autre part, si la
<EMI ID=3.1>
l'acier en fusion devient à ce point élevée que l'ingrédient calcium
des additifs s'évapore avant la réaction avec les sulfures contenus
dans l'acier en fusion, entraînant ainsi une diminution du rendement
de l'addition de calcium avec une importante perte des matières réfractaires de la poche de coulée par fusion.
Suivant la présente invention, on ajoute le calcium en
une quantité de 0,05 à 2 kg sur la base de calcium pur par tonne d'acier en fusion de telle sorte que la teneur en calcium représente
0, 05 à 0, 8 fois la teneur en soufre dans le produit en acier obtenu.
Une addition de calcium en une quantité globale inférieure à 0,05 Kg/tonne d'acier est insuffisante pour purifier ou nodulariser les sulfures que contient l'acier en fusion à une teneur en soufre d'en- viron 0,010%. D'autre part, l'addition de calcium en une quantité globale de plus de 2 kg/tonne d'acier produit un effet de saturation et, par. conséquent, l'addition d'une quantité excessive rend l'opé-
ration peu économique.
Suivant la présente invention, on prévoit des traitements préalables de l'acier en fusion auquel on doit ajouter du calcium et j ce, afin d'améliorer le rendement et l'effet de l'addition de calcium. Parmi les traitement préalables, il y a le dégazage sous vide, le barbotage d'un gaz inerte, la désoxydation de l'aluminium et la modi- fication au laitier.
De préférence, l'acier en fusion est un acier calmé à l'aluminium et il est préférable d'avoir une teneur en aluminium soluble dans les acides de plus de 0,005%, étant donné que la teneur en aluminium soluble diminue la teneur en FeO du laitier avec, pour résultat, une réduction de la consommation du laitier et des matières réfractaires de la poche de coulée par oxydation.
<EMI ID=4.1>
en fusion en présence d'aluminium en formant des impuretés du système Ca-Al-O-S conformément à l'équation suivante :
<EMI ID=5.1>
En conséquence, plus la concentration en aluminium est élevée, plus la teneur en soufre de l'acier en fusion diminue par l'addition de calcium et plus les caractéristiques de résistance aux chocs
des produits en acier sont améliorées.
Lorsqu'il est spécifié que le produit en acier ne contient
pas d'aluminium, l'acier en fusion doit être soumis au procédé de dégazage sous vide avant l'addition de calcium afin de réduire la teneur totale en oxygène à moins de 100 parties par million. On
<EMI ID=6.1>
de dégazage sous vide. Lorsqu'on soumet de l'acier calmé à l'aluminium à un dégazage sous vide par le procédé DH (=Dortmund- Horder), on effectue, de préférence, le dégazage sous un degré
de vide final inférieur à 0, 5 mm de Hg dans un appareil de dégazage
sous vide et avec un rapport de circulation supérieur à 1, 5, de
sorte que la teneur en oxygène actif tombe en dessous de 10 parties
par million.
Suivant la présente invention, de préférence, on soumet l'acier en fusion au procédé de barbotage par un gaz inactif tel que l'argon, afin d'agiter l'acier en fusion en faisant flotter les impuretés restantes. Lorsque l'acier en fusion est contenu dans une poche
de coulée d'une capacité de 25 à 300 tonnes, on effectue le procédé de barbotage au moyen d'un gaz inactif dans les conditions suivantes :
Pression du gaz inactif : 2,5 à 5 kg/mm2 manométriques
Débit de charge du gaz inactif : 10 à 80 Nm3/heure
Durée du barbotage : 20 à 40 minutes .
Evidemment, on peut effectuer ce procédé de barbotage au moyen d'un gaz inactif seul ou en combinaison avec un procédé de désoxydation à l'aluminium et/ou de dégazage sous vide.
Suivant la présente invention, il est préférable d'effectuer le procédé de modification au laitier avant l'addition de calcium afin d'éviter la formation d'un laitier très oxydant. On effectue le procédé de modification au laitier en mettant un laitier artificiel dans une poche de coulée vide dans laquelle on coule ensuite l'acier en fusion. Ce laitier artificiel est fortement basique et il comprend :
40 à 60% en poids de CaO, 7 à 9% en poids de MgO, 15 à 25% en poids d'A1203, 3 à 5% en poids de Si02 et 20 à 30% en poids de CaF2.
On prépare le laitier artificiel de cette composition à partir du laitier formant le stade final de l'affinage de l'acier au four électrique .
Comme le montre la figure 1, l'effet de désulfuration
(représenté par un rapport vis-à-vis du degré de désulfuration maximum obtenu dans tout l'essai) commence à augmenter à un
<EMI ID=7.1>
CaO/SiO2 de 20. On effectue cet essai en maintenant la teneur en CaF2 à 20-30%. L'effet de désulfuration devient également le point de saturation lorsque le laitier contient 40 à 60% de CaO. On prévoit la présence d'A1203 et de MgO afin d'abaisser le point de fusion du laitier artificiel et de réduire la vitesse de dissolution du laitier dans l'acier en fusion, comm� le montre la figure 2.
Il est préférable de régler la répartition des granulométries du laitier artificiel de la manière suivante :
<EMI ID=8.1>
Le procédé de modification au laitier est également efficace pour la désulfuration de l'acier en fusion et l'effet de désulfuration devient important lorsqu'on ajoute le laitier à raison de 5 kg/tonne d'acier, cet effet atteignant un point de saturation à 20 kg/tonne comme le montre la figure 3. Le laitier artificiel
<EMI ID=9.1>
<EMI ID=10.1>
La présente invention prévoit un procédé d'addition
de calcium dans lequel le calcium n'est pas consumé au cours de son passage à travers la couche de laitier, cependant qu'il est à une profondeur suffisante dans l'acier en fusion.
Suivant une forme de réalisation de la présente invention, on effectue l'addition de calcium en projetant, au moyen d'un dispositif de lancement, des obus d'additif de calcium à une vitesse initiale de 20 à 100 mètres/seconde dans l'acier en fusion contenu dans une poche de coulée d'une capacité de 25 à 300 tonnes. Cette poche de coulée a une hauteur de 1 à 7 mètres. A une vitesse initiale de projection inférieure à 20 mètres/seconde, les obus de l'additif de calcium ne peuvent pénétrer à une profondeur suffisante dans l'acier en fusion, de sorte que les obus viennent flotter sur la couche de laitier avant d'être dissous complètement, diminuant ainsi l'effet et le rendement de l'addition de calcium. D'autre part, une vitesse initiale supérieure à 100 mètres/seconde est défavorable,
étant donné que les obus viennent heurter et détériorer les matières réfractaires du fond de la poche de coulée .
Un obus d'additif de calcium approprié pour le procédé décrit ci-dessus a. un diamètre de 5 à 100 mm, de préférence, de
25 à 50 mm, ainsi qu'une longueur de 100 à 800 mm et il est constitué d'une enveloppe dans laquelle est contenu l'additif de calcium. L'enveloppe de l'obus est constituée de l'une ou l'autre des matières suivantes :
Aluminium d'une épaisseur de 0, 5 à 20 mm
Fer d'une épaisseur de 0, 2 à 15 mm
Cuivre d'une épaisseur de 0, 2 à 15 mm
Matière organique d'une épaisseur de 0, 2 à 20 mm
Papier ignifuge d'une épaisseur de 1 à 20 mm.
Les additifs de calcium contenus dans l'obus englobent
le calcium métallique et les alliages de calcium tels qu'un alliage
composition de de Ca-Si ou Ca-Ba-Si . On donnera ci-après des exemples de l'additif de calcium :
<EMI ID=11.1>
<EMI ID=12.1>
La figure 4 illustre un exemple d'un obus suivant la présente invention. L'obus 10 est constitué d'une pointe 11 en un métal tel que le fer ayant une densité supérieure à celle des matières de l'autre partie, une partie centrale 12 de l'enveloppe constituée des matières ci-dessus et de l'additif de calcium qui
y est contenu, ainsi qu'un empennage 13 fixé à l'extrémité de
l'obus 10 en vue de stabiliser la direction de vol. Comme on l'a mentionné ci-dessus, la pointe est, de préférence, réalisée en
une matière d'une densité supérieure de telle sorte que la position
de l'obus 10 soit perpendiculaire à la surface de l'acier en fusion ..
lorsqu'il est projeté à partir d'un dispositif de lancement.
Suivant une autre forme de réalisation de la présente invention, on effectue l'addition de calcium en chargeant continuellement l'additif de calcium sous forme d'un fil à une vitesse de
10 à 100 mètres /seconde dans l'acier en fusion contenu dans une poche de coulée d'une capacité de 25 à 300 tonnes. Le fil d'additif de calcium suivant la présente invention est constitué d'une enveloppe cylindrique creuse ayant un diamètre extérieur de 5 à 100 mm, de préférence, de 25 à 50 mm, enveloppe dans laquelle est contenu l'additif de calcium. La matière de l'enveloppe cylindrique creuse et son épaisseur sont les mêmes que dans le cas de l'additif de calcium sous forme d'un obus. Pour les mêmes raisons que celles invoquées dans le cas d'un obus, la vitesse de distribution du fil
est limitée à l'intervalle de 10 à 100 mètres/seconde .
Les exemples suivants sont donnés uniquement afin de faciliter la compréhension de l'invention, des modifications pouvant y être apportées par l'homme de métier sans se départir de l'esprit et du cadre de l'invention.
<EMI ID=13.1>
Exemple 1
On prépare des aciers calmés à l'aluminium et ayant
les compositions chimiques indiquées au tableau 1 en vue de les
utiliser comme matériau des canalisations à haute résistance
employées dans les régions arctiques . On ajoute respectivement le Ca, le Ti, le Zr et le Ce à l'acier à l'état fondu. On Ismine les aciers obtenus en tôles de 11 mm d'épaisseur dans les mêmes j conditions réglées à basse température .
Tableau 1
<EMI ID=14.1>
<EMI ID=15.1>
invention.
On détermine les propriétés mécaniques des échantillons d'acier ainsi laminé ; ces propriétés sont indiquées au tableau 2.
Tableau 2
<EMI ID=16.1>
Ainsi qu'on peut le constater d'après le tableau 2, tous les échantillons d'acier possèdent des propriétés mécaniques largement supérieures aux valeurs requises pour les matériaux
<EMI ID=17.1>
des valeurs d'énergie potentielle environ deux fois supérieures à celles des échantillons n[deg.] 1 à 5. La température de transition
<EMI ID=18.1>
faible comparativement à celle des échantillons n[deg.] 1 à 5. Notamment, à une teneur en soufre de 0,05%, l'addition de calcium suivant la présente invention est très efficace pour améliorer la caractéristique d'énergie potentielle d'absorption qui ne peut être obtenue par une addition classique telle qu'une addition de Ti, de
Zr et de Ce .
Exemple 2
On prépare des échantillons d'acier en fusion ayant chacun la composition chimique indiquée au tableau 3 au moyen d'un four à induction à haute fréquence et on y ajoute un additif de calcium. On lamine les échantillons d'acier obtenus à une épaisseur de 17 mm dans les mêmes conditions réglées à basse température.
Tableau
<EMI ID=19.1>
<EMI ID=20.1>
l'effet de la présente invention. Bien qu'il n'y ait aucune indication de la teneur totale en oxygène des échantillons d'acier, tous les échantillons sont en acier calmé à l'aluminium et leur teneur totale en oxygène est inférieure à 100 parties par million.
Les propriétés mécaniques des échantillons d'acier ainsi laminés sont indiquées au tableau 4.
Tableau 4
<EMI ID=21.1>
Comme on peut le constater aisément d'après le tableau 4, l'addition de calcium suivant la présente invention (échantillons n[deg.] 9 et 13) améliore sensiblement les caractéristiques de résis- tance aux chocs. Avec la même teneur en soufre de 0,005%,
<EMI ID=22.1>
que l'échantillon n[deg.] 12. Notamment, l'addition de calcium en une quantité globale inférieure à 100 g/tonne d'acier n'améliore pas les propriétés de résistance aux chocs en travers du sens de laminage. A une teneur en soufre de 0,010%, l'addition de calcium
en une quantité globale supérieure à 100 g/tonne d'acier (échan-
î tillon n[deg.] 18) est moins efficace que l'addition de Ce (échantillon n[deg.] 16).
Exemple 3
On prépare des échantillons d'acier ayant la composition chimique indiquée au tableau 5. On ajoute du calcium aux échantillons n[deg.] 21 et 25, tandis que l'on ajoute du Ce à l'échantillon
n[deg.] 24. Ensuite, on soumet chaque échantillon à un laminage à chaud à une température finale de 800[deg.]C et à une température d'enroulement de 570"C, pour obtenir une tôle d'acier d'une épaisseur de 6 mm .
Tableau 5
<EMI ID=23.1>
<EMI ID=24.1>
Le tableau 6 ci-après montre les propriétés mécaniques des tôles formées, ces propriétés étant déterminées en travers du sens de laminage .
Tableau 6
<EMI ID=25.1>
<EMI ID=26.1>
On effectue les essais de Charpy au moyen d'éprouvettes
<EMI ID=27.1>
taille en utilisant des éprouvettes de la même forme que celles prévues pour l'essai de traction suivant la norme JIS n[deg.] 5, des entailles
en V de 1 mm étant pratiquées de part et d'autre du centre. La longueur calibrée dans l'essai d'allongement à l'entaille est de 25 mm.
Ainsi qu'on peut le constater d'après le tableau 6, on obtient de sensibles améliorations dans les propriétés d'allongement
à l'entaille et de Charpy par l'addition de calcium suivant la présente invention .
Exemple 4
On- prépare de l'acier en fusion ayant une composition chimique comprenant 0,05% de carbone, 0,33% de Si, 1,46% de Mn, 0,016% de P, 0,005% de S , 0,06% de Cu, 0,02% de Cr, 0,023% de
Nb, 0,038% d'Al soluble, le reste étant du fer. On maintient respectivement les échantillons de cet acier en fusion aux températures indiquées au tableau 7 et on y ajoute des additifs de calcium sous
forme d'obus dans les conditions suivantes :
Ingrédient calcium de l'additif ; substance unique de Ca ;
dimension de l'additif : 40 mm de diamètre extérieur et
250 mm de long.
Vitesse initiale de la projection : 50 mètres/seconde Quantité globale de calcium ajouté : 200 g/tonne d'acier Teneur en calcium de l'acier après l'addition : 0,0031% Rapport Ca/S de l'acier après l'addition : 0,6.
On effectue un essai de micropureté en vue de déterminer les inclusions non métalliques contenues dans l'acier conformément
aux normes JIS ; les résultats obtenus sont indiqués au tableau 7.
Tableau 7
<EMI ID=28.1>
Lorsque l'acier en fusion est à des températures infé-
<EMI ID=29.1>
pour envisager sa mise en pratique.
Exemple 5
On prépare des échantillons à partir d'un acier en fusion constitué de 0,09% de carbone, de 0,28% de Si, de 1,30% de Mo,
<EMI ID=30.1>
de 0,041% d'Al soluble, le reste étant du fer. On maintient des échantillons de l'acier en fusion respectivement aux températures indiquées au tableau 8 et l'on effectue l'addition de calcium en chargeant, dans l'acier en fusion, un fil d'additif de calcium dans les conditions suivantes :
<EMI ID=31.1>
50% de Si, le reste étant du fer. Dimension du fil : 35 mm de diamètre
Vitesse de distribution du fil : 35 mètres/seconde Quantité globale de Ca ajouté : 250 g/tonne d'acier
<EMI ID=32.1>
On effectue l'essai de micropureté sur chaque échan- tillon en vue de déterminer les inclusions non métalliques contenues dans l'acier conformément au procédé des normes JIS ; les résul- tats sont indiqués au tableau 8.
Tableau 8 Tableau
<EMI ID=33.1>
Exemple 6
On prépare des échantillons d'acier en fusion d'une composition chimique indiquée au tableau 9 et l'on soumet certains de ces échantillons au dégazage sous vide par le procédé DH dans les conditions indiquées au tableau 10, de façon à réduire la quantité d'oxygène actif ao à moins de 1 partie par million. On détermine la quantité d'oxygène actif contenu dans l'acier en fusion au moyen d'une sonde à oxygène conformément au procédé à électrode en zircone solide.
Tableau 9
<EMI ID=34.1>
Tableau 10
<EMI ID=35.1>
<EMI ID=36.1>
Au cours du dégazage sous vide, aux échantillons
d'acier en fusion, on ajoute les alliages suivants :
Alliage Si-Mn à faible teneur en carbone : 10 kg/tonne
Alliage Fe-Mn à faible teneur en carbone : 3 kg/tonne Fe-Nb : 0,4 kg/tonne .
! Ensuite, aux échantillons d'acier en fusion, on ajoute
du calcium dans les conditions suivantes : i
<EMI ID=37.1>
nant l'élément calcium.
Vitesse initiale de projection : 50 mètres/seconde Quantité globale ajoutée de Ca : 270 g/tonne d'acier .
Les propriétés mécaniques de chaque échantillon sont indiquées au tableau 11.
Tableau 11
<EMI ID=38.1>
<EMI ID=39.1>
Le symbole "a ' désigne la quantité d'oxygène actif contenu dans l'acier . Dans les essais de résistance aux chocs, on détermine la valeur L dans le sens du laminage, la valeur C, en travers du sens de laminage et la valeur Z, perpendiculairement à la surface laminée .
D'après ces résultats, on peut constater que les caractéristiques de résistance aux chocs à basse température sont nettement améliorées dans les échantillons n[deg.] 34 et 35,
dans lesquels on effectue le dégazage sous vide avant l'addition de calcium, comparativement aux échantillons n[deg.] 36 et 37 dans lesquels on n'effectue pas le dégazage sous vide ; dès lors, le dégazage sous vide améliore l'effet de l'addition de calcium.
Exemple 7
Dans une poche de coulée, 'on charge de l'acier en fusion ayant la composition chimique suivante : 0,08% de carbone, 0,30% de Si, 1,41% de Mn, 0,018% de P, 0,008% de S, 0,02% de Cu, 0,03% de Cr, 0,023% de Nb, 0,06% de V, 0,027% d'aluminium soluble, le reste étant du fer. On agite l'acier en fusion en y insufflant de l'argon gazeux pendant 20, 30, 40 ou 50 minutes dans les conditions suivantes :
Pression de soufflage : 3,5 kg/cm2
Débit d'argon : 35 Nm3/heure.
Ensuite, on procède à l'addition de calcium aux échantillons d'acier que l'on soumet au barbotage d'un gaz dans les conditions ci-dessus, de même qu'à l'échantillon d'acier non soumis
à ce barbotage.
Conditions de l'addition de calcium
Additif : obus
Température de l'acier en fusion : 1.630[deg.]C
Vitesse initiale de projection : 50 mètres/seconde
Quantité globale de Ca ajouté : 270 g/tonne d'acier
Rapport Ca/S : 0,33.
Les propriétés mécaniques et la pureté des échantillons d'acier obtenus sont indiquées au tableau 12.
Tableau 12
<EMI ID=40.1>
Remarque 1 : L"indice de rendement de l'addition de calcium" est
représenté par le rapport entre le rendement du calcium ajouté dans un cas particulier et le rende - ment maximal du calcium ajouté dans le présent exemple.
Remarque 2 : L' "indice de pureté" est représenté par le rapport
entre la pureté d'un cas particulier et la pureté maximale obtenue dans le présent exemple.
<EMI ID=41.1>
pérature" est représentée par le rapport entre la valeur de l'énergie d'absorption dans le sens C à
-40[deg.]C pour une éprouvette à entaille en V de 2 mm d'un échantillon particulier et une valeur de 30 kg.m.
D'après le tableau 12, on constate aisément que le rendement et l'effet de l'addition de calcium sont nettement améliorés par le barbotage au moyen d'un gaz.
Exemple 8
On prépare de l'acier en fusion ayant une composition chimique comprenant 0,07 à 0,09% de carbone, 0, 28 à 0,33% de Si, 1, 33 à 1,41% de Mn, 0, 011 à 0,023% de P, 0, 004 à 0,007% de S, 0, 020 à 0,021% de Nb, 0,02% de Cu, 0, 02 à 0,03% de Cr, 0, 018 à 0,045% d'aluminium soluble, le reste étant du fer.
D'autre part, dans une poche de coulée, on dépose un laitier artificiel ayant une composition comprenant 45% de CaO,
<EMI ID=42.1>
quantité de 5, 10, 20 ou 30kg/tonne d'acier. Ensuite, dans la poche de coulée, on charge de l'acier en fusion de la composition ci-dessus et on procède à l'addition de calcium dans les mêmes conditions. Le tableau 13 indique le rendement de l'addition de calcium, le degré de pureté et les propriétés de résistance aux chocs de l'acier obtenu.
Tableau 13
<EMI ID=43.1>
Remarque : L' "indice de rendement de l'addition de calcium"
est représenté par le rapport entre le rendement d'un échantillon particulier et la valeur maximale du rendement des additions de calcium dans cet
<EMI ID=44.1>
à basse température" est représentée par le rapport entre l'énergie d'absorption dans le sens C pour une éprouvette à dimensions pleines d'un échantillon particulier et la valeur maximale obtenue dans le présent exemple .
REVENDICATIONS
1. Procédé d'addition de calcium à de l'acier en fusion comprenant essentiellement :
0, 02 à 0, 55% en poids de carbone,
moins de 0,50% en poids de Si,
0, 20 à 2,50% en poids de Mn,
ainsi que les éléments habituels d'alliage , le reste étant du fer avec la quantité inévitable d'impuretés, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on maintient l'acier en fusion à une température de
1.480 à 1.800[deg.]C, tandis qu'il contient moins de 0,01% de soufre, de préférence, moins de 0,007% de soufre, sa teneur totale en oxygène étant inférieure à 100 parties par million, un additif de calcium étant également ajouté à cet acier en fusion en une quantité de 0, 1 à 2 kg sur la base de calcium pur par tonne d'acier
de telle sorte que le rapport entre la teneur en calcium de l'acier après l'addition de calcium et la teneur en soufre soit maintenu
à une valeur de 0,05 à 0,8.