par rapport à la direction de laminage, de sorte que leur résistance à
la traction est limitée; en particulier le rapport de la limite élastique
et de la charge de rupture est or" règle générais égal on Supérieur à eu, 75.
<EMI ID=1.1>
<EMI ID=2.1>
tement de vieillissement classique.
Lorsqu'on désire obtenir des tôles embouties, présentant une limite élastique élevée, c'est-à-dire nettement supérieure à celle que
<EMI ID=3.1>
ment, on se trouve apparemment devant une difficulté insurmontable du
fait que si'les aciers demi-durs et durs ont une limite élastique élevée, leurs allongements sont nettement trop faibles pour rendre possible l'utilisation de ces aciers pour des opérations d'emboutissage. Par ailleurs,
le problème de l'isotropie des propriétés est loin d'être résolu de manière satisfaisante pour ceux-ci.
A la connaissance du demandeur. il n'y a pas à ce jour de procédé permettant d'obtenir réellement des tôles à haute limite élastique présentant une emboutissabilité comparable à celle des aciers doux. Un tel procédé permettrait, à résistance égale, de réduire sensiblement l'épaisseur des tôles embouties ou, à épaisseur égale, d'en augmenter la résistance.
La présente invention a précisément pour objet un procédé applicable aux tôles à haute limite élastique et permettant de leur conférer
<EMI ID=4.1>
pas vieillissantes.
Le procédé, objet de la présente invention, est essentiellement caractérisé en ce que l'on soumet une tôle laminée à chaud, et dont la composition vérifie les conditions indiquées ci-après, à une opération de
<EMI ID=5.1>
15 minutes et en ce qu'après ce réchauffage, la tôle est soumise à un refroidissement approprié, généralement à l'air, de façon à transformer en martensite et/ou bainite les flots de perlite qui étaient présents dans la structure de l'acier, avant que celui-ci ne soit soumis au dit procédé.
Les aciers mis en oeuvre par le procédé ci-dessus doivent vérifier les conditions pondérales ci-après :
<EMI ID=6.1>
le solde étant constitué de Fe, avec ses teneurs usuelles en S et P et en impuretés habituelles.
Suivant l'invention, le choix de la température de réchauffage
<EMI ID=7.1>
chauffage une teneur en carbone permettant, lors du refroidissement, d'obtenir la structure souhaitée, à savoir de la martensite et/ou de la bainite finement réparties en flots dans la matrice.
En pratique, on réchauffe la tôle de façon rapide, jusqu'à
<EMI ID=8.1>
composition considérée de l'acier, et on maintient cette température pendant le temps minimum nécessaire pour que les ilôts de perlite, en se désagrégeant, donnent naissance à de l'austénite riche en carbone; passé ce temps, l'acier est soumis à un refroidissement suffisamment rapide pour que les plages (austénitiques à haute teneur en carbone) se transforment en martensite
<EMI ID=9.1>
gement au cours du refroidissement.
Les conditions de mise en oeuvre du procédé ci-dessus sont d'autant plus favorables qu'au départ l'acier présente une structure ferrlteperlite plus finement divisée, ce que l'on obtient par un choix judicieux des conditions de température finale du laminage à chaud; en l'occurrence, la température finale de laminage est avantageusement comprise entre
<EMI ID=10.1>
Les micrographies données ci-après montrent comment évolue la structure d'un acier soumis au procédé ci-dessus.
La première micrographie montre au grossissement 500 x l'état d'un acier au vanadium, après son laminage à chaud. On y observe aisément les plages de perlite (en noir) et celles de ferrite (en blanc).
La deuxième micrographie montre, au même grossissement ( 500 x), l'état de l'acier après le traitement selon -le procédé ci-dessus. Les plages de ferrite sont restées pratiquement inchangées, tandis que la perlite s'est résorbée en petites plages de martensite.
<EMI ID=11.1>
une plage de ferrite (en blanc) adjacente à une plage de martensite fibreuse
(en noir).
Au. point de vue numérique, les résultats ci-après ont été enregistrés sur deux types d'acier, avant et après le procédé susmentionné.
<EMI ID=12.1>
Dans ce tableau :
<EMI ID=13.1>
Il ressort de ce tableau que le procédé ci-dessus a provoqué dans l'acier une chute importante de la limite élastique, tandis que la charge de rupture diminuait dans des proportions bien moindres (cfr. rapport
E/R).
C'est cette diminution importante du rapport E/R qui est à l'origine de l'accroissement inattendu d'emboutissabilité de la tôle, avantage que l'on ne pouvait normalement pas considérer comme une conséquence prévisible du traitement de refroidissement (avec apparition de martensite) auquel la tôle a été soumise. Ce traitement confère un net caractère d'emboutissabilité à une tôle dont la limite élastique est sensiblement supérieure
à celle qu'aurait eue une tôle en acier doux soumise au même traitement. -v Le traitement révélé par ce procédé peut être appliqué de tôle à tôle, mais on préfère l'appliquer en continu sur des tôles, par exemple, que l'on débobine d'un côté pour les rebobiner de l'autre après traitement.
Suivant une modalité intéressante d'utilisation des tôles déjà soumises au processus susmentionné, on soumet les dites tôles à une opération de déformation macroscopique faible, c'est-à-dire de 1 à 4 %, ce qui, résultat tout à fait inattendue et imprévisible, conduit à un relèvement spectaculaire de la limite élastique de la tôle, laquelle par ailleurs s'est très normalement comportée au cours de la dite déformation.
Les propriétés des aciers ainsi déformés sont encore accrues si l'on soumet ceux-ci à une opération de vieillissement, effectuée de préférence à basse température (de 150 à 350[deg.]C et si possible environ 200[deg.]C). L'expérience a montre que l'amélioration des propriétés de ces aciers augmentait avec la teneur en azote de ceux-ci et pour des épaisseurs ne dépassant guère 6 mm.
Les résultats numériques suivants, qui se rapportent à
<EMI ID=14.1>
de l'importance de l'amélioration de leurs propriétés mécaniques après déformation, spécialement en ce qui co,�cerne la limite élastique.
<EMI ID=15.1>
R = résistance à la rupture, exprimée en mégapascals. r
REVENDICATIONS
1. Procédé de traitement d'une tôle en acier, laminée à chaud, caractérisé en ce que l'on soumet la dite tôle à une opération de réchauffage
<EMI ID=16.1>
puis à un refroidissement généralement à l'air, de telle façon que les flots de perlite, qui étaient présents dans la tôle, se transforment en martensite et/ou bainite, le dit acier vérifiant par ailleurs les conditions pondérales ci-après :
<EMI ID=17.1>
le solde étant constitué de Fe avec ses teneurs usuelles en S et P et en impuretés habituelles.
relative to the rolling direction, so that their resistance to
traction is limited; in particular the ratio of the elastic limit
and the breaking load is gold "rule generated equal to greater than eu, 75.
<EMI ID = 1.1>
<EMI ID = 2.1>
classic aging process.
When it is desired to obtain stamped sheets, having a high elastic limit, that is to say clearly greater than that which
<EMI ID = 3.1>
ment, we are apparently faced with an insurmountable difficulty
fact that if 'the semi-hard and hard steels have a high elastic limit, their elongations are clearly too low to make possible the use of these steels for stamping operations. Otherwise,
the problem of the isotropy of the properties is far from being solved in a satisfactory manner for them.
To the knowledge of the applicant. to date, there is no process making it possible to actually obtain sheets with a high elastic limit having a drawability comparable to that of mild steels. Such a process would make it possible, for equal resistance, to significantly reduce the thickness of the stamped sheets or, for equal thickness, to increase their resistance.
The present invention specifically relates to a process applicable to sheets with high elastic limit and making it possible to give them
<EMI ID = 4.1>
not aging.
The method which is the subject of the present invention is essentially characterized in that a hot-rolled sheet is subjected, the composition of which satisfies the conditions indicated below, to an operation of
<EMI ID = 5.1>
15 minutes and in that after this reheating, the sheet is subjected to an appropriate cooling, generally in air, so as to transform into martensite and / or bainite the streams of perlite which were present in the structure of the steel , before it is subjected to said process.
The steels used by the above process must verify the following weight conditions:
<EMI ID = 6.1>
the remainder consisting of Fe, with its usual contents of S and P and of usual impurities.
According to the invention, the choice of the reheating temperature
<EMI ID = 7.1>
heating a carbon content making it possible, during cooling, to obtain the desired structure, namely martensite and / or bainite finely distributed in streams in the matrix.
In practice, the sheet is heated quickly, up to
<EMI ID = 8.1>
considered composition of the steel, and this temperature is maintained for the minimum time necessary for the islands of perlite, by disintegrating, to give rise to austenite rich in carbon; after this time, the steel is subjected to a sufficiently rapid cooling so that the pads (austenitic with high carbon content) turn into martensite
<EMI ID = 9.1>
ingly during cooling.
The conditions for implementing the above process are all the more favorable since, at the start, the steel has a more finely divided ferrlteperlite structure, which is obtained by a judicious choice of the final temperature conditions of the rolling at hot; in this case, the final rolling temperature is advantageously between
<EMI ID = 10.1>
The micrographs given below show how the structure of a steel subjected to the above process changes.
The first micrograph shows at 500 x magnification the condition of a vanadium steel after hot rolling. You can easily see the pearlite (black) and ferrite (white) areas.
The second micrograph shows, at the same magnification (500 x), the state of the steel after the treatment according to the above process. The ferrite patches remained virtually unchanged, while the perlite resorbed into small patches of martensite.
<EMI ID = 11.1>
a ferrite patch (in white) adjacent to a fibrous martensite patch
(in black).
At. From a numerical point of view, the results below were recorded on two types of steel, before and after the above-mentioned process.
<EMI ID = 12.1>
In this table :
<EMI ID = 13.1>
It can be seen from this table that the above process caused a significant drop in the elastic limit in the steel, while the breaking load decreased in much smaller proportions (cf. report
E / R).
It is this significant reduction in the E / R ratio which is at the origin of the unexpected increase in the drawability of the sheet, an advantage that could not normally be considered as a foreseeable consequence of the cooling treatment (with the appearance of martensite) to which the sheet has been subjected. This treatment gives a clear drawability character to a sheet whose elastic limit is appreciably higher.
to that which would have had a mild steel sheet subjected to the same treatment. The treatment revealed by this process can be applied from sheet to sheet, but it is preferred to apply it continuously on sheets, for example, which are unwound on one side to rewind them on the other after treatment.
According to an interesting method of using the sheets already subjected to the aforementioned process, the said sheets are subjected to a weak macroscopic deformation operation, that is to say from 1 to 4%, which, a completely unexpected result and unpredictable, leads to a spectacular increase in the elastic limit of the sheet, which moreover behaved very normally during said deformation.
The properties of the steels thus deformed are further increased if they are subjected to an aging operation, preferably carried out at low temperature (from 150 to 350 [deg.] C and if possible around 200 [deg.] C) . Experience has shown that the improvement in the properties of these steels increases with their nitrogen content and for thicknesses hardly exceeding 6 mm.
The following numerical results, which relate to
<EMI ID = 14.1>
the importance of improving their mechanical properties after deformation, especially as regards the elastic limit.
<EMI ID = 15.1>
R = tensile strength, expressed in megapascals. r
CLAIMS
1. A method of treating a hot-rolled steel sheet, characterized in that said sheet is subjected to a reheating operation
<EMI ID = 16.1>
then cooling generally in air, so that the streams of perlite, which were present in the sheet, are transformed into martensite and / or bainite, the said steel also satisfying the following weight conditions:
<EMI ID = 17.1>
the balance being made up of Fe with its usual contents of S and P and of usual impurities.