Aciers pour laminage de bandes à basse température.
La présente invention concerne des aciers pour laminage de bandes à basse température, ainsi qu'un procédé de laminage à basse température, applicable à ces aciers.
Dans la pratique actuelle, les brames d'acier sont réchauffées jusqu' à des températures de l'ordre de 1200[deg.]C à 1300[deg.]C dans un four à brames. Elles sont ensuite transmises au laminoir dégrossisseur, puis au laminoir finisseur où elles entrent à une température d'environ 1050[deg.]C. Le laminoir de finition s'accompagne typiquement d'une perte de température d'environ 150[deg.]C. Dans ces conditions, la température de fin
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aciers courants. Ce niveau de température permet de laminer l'acier à l'état austénitique. Cette technique est particulièrement bien adaptée au cas, fréquent actuellement, où les bandes sont ensuite soumises à
un recuit de longue durée en bobine, qui permet de supprimer le vieillissement des aciers contenant de l'aluminium.
Il n'en va cependant pas de même lorsque l'on applique une méthode de recuit continu. Dans ce cas, le refroidissement est trop rapide pour assurer la précipitation du carbone et de l'azote. On est alors amené
à pratiquer un recuit supplémentaire, dit de survieillissement, pour provoquer la précipitation des éléments interstitiels, tels que le carbone et l'azote, qui ont été remis en solution aux températures de recuit. Ce recuit supplémentaire demande un temps non négligeable et nécessite une installation adéquate et consomme de l'énergie, ce qui nuit à la productivité et à l'économie du traitement.
Un moyen connu pour supprimer le vieillissement de l'acier consiste à bloquer l'azote, c'est-à-dire à éviter la décomposition du nitrure d'aluminium AIN en limitant la température de réchauffage des brames à
1100[deg.]C maximum.
Par température de réchauffage des brames, il faut également entendre la température d'égalisation des lingots de coulée continue tronçonnés et réchauffés, généralement par induction, pour égaliser leur température avant d'être laminés directement.
La limitation de la température de réchauffage des brames donne cependant lieu à certains problèmes lorsque l'on désire terminer le laminage à chaud en phase totalement austénitique, c'est-à-dire à au moins
880[deg.]C pour les aciers classiques.
Du fait de l'abaissement de la température de début de laminage à chaud, l'intervalle de température disponible pour ce laminage se trouve réduit et il est difficile, dans le cas de nombreux laminoirs
<EMI ID=2.1> homogène. Le risque est grand, dans ces conditions, de devoir terminer
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situées dans le domaine intercritique où l'acier présente une struc-
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déformable que l'austénite, un même laminage nécessite une charge de
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homogène. Cet accroissement de charge se manifeste au moins pendant la dernière phase de laminage, c'est-à-dire lorsque la température du produit est la plus basse. Il en résulte une conduite plus difficile du laminoir à chaud et une difficulté accrue de respect des tolérances sur l'épaisseur de la bande laminée à chaud. Il s'ensuit également une dégradation des propriétés de la bande finale après laminage à froid et recuit en continu.
La présente invention a pour objet de révéler des compositions d'acier permettant de pratiquer le laminage à basse température, tout en évitant les inconvénients précités.
Il est bien entendu qu'au sens de la présente invention, le laminage dit "à basse température" est un laminage à chaud dans un domaine de températures plus basses que celles qui sont habituellement pratiquées. A titre indicatif, le domaine de températures envisagé dans le cadre
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chauffage ou d'égalisation à environ 700[deg.]C en fin de laminage alors que, dans la pratique habituelle, les valeurs correspondantes sont respectivement de 1300[deg.]C et 900[deg.]C.
La présente invention permet donc de déplacer vers le bas d'environ
150[deg.]C à 200[deg.]C l'ensemble des températures correspondant à la séquence de laminage à chaud.
D'une manière surprenante, les essais effectués par le Demandeur ont fait apparaître que les aciers à ultra basse teneur en carbone pouvaient, dans certaines conditions, être laminés à basse température sans encourir les inconvénients mentionnés plus haut Les aciers qui font l'objet de la présente invention sont caractérisés en ce qu'ils présentent la composition pondérale suivante :
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le reste étant du fer et des impuretés inévitables.
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En outre, la teneur en titane est telle que le rapport atomique (Ti) soit de préférence compris entre 0,7 et 3.
Egalement selon l'invention, le titane peut être remplacé, en tout ou en partie, par du niobium. Dans ce cas, la teneur en niobium, respectivement la somme des teneurs en titane et en niobium, doit respecter les conditions précitées relatives à la teneur en titane.
Les aciers conformes à l'invention peuvent être laminés à des températures nettement inférieures à la pratique courante du laminage à chaud.
Conformément à un autre aspect de l'invention, on réchauffe une brame d'acier ayant la composition précitée, respectivement on égalise la température de ladite brame, à une température qui n'est pas supérieure à 1150[deg.]C, on soumet la brame à un laminage de dégrossissage au cours duquel elle se refroidit jusqu'à une température ne dépassant pas 950[deg.]C, et on la soumet ensuite à un laminage de finition dans un domaine de températures dont les limites supérieure et inférieure sont au maximum égales respectivement à 950[deg.]C et 850[deg.]C.
Les taux de réduction appliqués au cours de ces opérations de laminage ne sont pas différents de ceux que l'on rencontre dans la pratique Egalement selon l'invention, il s'est avéré avantageux de fixer la limite supérieure de la température de réchauffage, respectivement d'égalisation des brames à 1050[deg.]C, celle de la température de début du laminage de finition à 850[deg.]C et celle de la température de fin du laminage de finition à 800[deg.]C.
Toujours selon l'invention, les bandes d'acier ainsi obtenues sontbo- <EMI ID=9.1> rieure à 575[deg.]C.
L'exemple de réalisation qui suit permettra de faire bien comprendre la portée de la présente invention, ainsi que son intérêt pour la production de bandes laminées à chaud.
Exemple de réalisation.
On a produit, par laminage à chaud à basse température suivant l'invention, des bandes constituées de six aciers différents. Quatre aciers (A, B, C,D) étaient conformes aux compositions qui font l'ob-
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sentaient des compositions classiques.
Le tableau 1 indique les compositions des six aciers soumis aux essais. Les quatre aciers de l'invention présentaient des teneurs en carbone de 10 à 50 fois plus faibles que les aciers classiques de référence; ils contenaient en outre soit du titane soit du niobium.
Tous ces aciers ont été réchauffés à 1100[deg.]C, puis laminés à chaud en faisant varier la température de fin de laminage entre 900[deg.]C et 730[deg.]C.
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TABLEAU 1.
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Le tableau 2 indique, en unités arbitraires, la charge de laminage requise pour appliquer le même laminage à ces six aciers, pour différentes températures de fin de laminage à chaud (TFL)'
TABLEAU 2.
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L'examen du tableau 2 montre que, lorsque l'on passe du laminage en phase austénitique au laminage dans le domaine intercritique, la
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REVENDICATIONS.
1. Aciers pour laminage de bandes à basse température, caractérisés en ce qu'ils présentent la composition suivante :
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le reste étant du fer et des impuretés inévitables.
Steels for strip rolling at low temperatures.
The present invention relates to steels for rolling strips at low temperature, as well as a low temperature rolling process, applicable to these steels.
In current practice, the steel slabs are heated to temperatures of the order of 1200 [deg.] C to 1300 [deg.] C in a slab oven. They are then transmitted to the roughing rolling mill, then to the finishing rolling mill where they enter at a temperature of around 1050 [deg.] C. The finishing rolling mill is typically accompanied by a loss of temperature of approximately 150 [deg.] C. Under these conditions, the end temperature
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common steels. This temperature level makes it possible to roll the steel in an austenitic state. This technique is particularly well suited to the case, currently frequent, where the strips are then subjected to
long-term annealing in coils, which eliminates the aging of steels containing aluminum.
However, this is not the case when applying a continuous annealing method. In this case, the cooling is too rapid to ensure the precipitation of carbon and nitrogen. We are then brought
to carry out an additional annealing, called overaging, to cause the precipitation of the interstitial elements, such as carbon and nitrogen, which have been redissolved at the annealing temperatures. This additional annealing requires considerable time and requires an adequate installation and consumes energy, which harms the productivity and the economy of the treatment.
One known means for suppressing the aging of steel consists in blocking the nitrogen, that is to say in avoiding the decomposition of the aluminum nitride AIN by limiting the heating temperature of the slabs to
1100 [deg.] C maximum.
By reheating temperature of the slabs is also meant the temperature of equalization of the sectioned and reheated continuous casting ingots, generally by induction, to equalize their temperature before being directly rolled.
Limiting the reheating temperature of the slabs gives rise to certain problems, however, when it is desired to end the hot rolling in the fully austenitic phase, that is to say at least
880 [deg.] C for conventional steels.
Due to the lowering of the hot rolling start temperature, the temperature range available for this rolling is reduced and it is difficult, in the case of many rolling mills
<EMI ID = 2.1> homogeneous. There is a great risk, in these conditions, of having to finish
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located in the intercritical area where steel has a structure-
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deformable as austenite, the same rolling requires a load of
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homogeneous. This increase in load is manifested at least during the last rolling phase, that is to say when the temperature of the product is lowest. This results in a more difficult operation of the hot rolling mill and an increased difficulty in respecting tolerances on the thickness of the hot rolled strip. It also results in a degradation of the properties of the final strip after cold rolling and continuous annealing.
The object of the present invention is to reveal steel compositions making it possible to practice rolling at low temperature, while avoiding the aforementioned drawbacks.
It is understood that in the sense of the present invention, the so-called "low temperature" rolling is a hot rolling in a range of temperatures lower than those which are usually practiced. As an indication, the temperature range envisaged in the context
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heating or equalization to around 700 [deg.] C at the end of rolling while, in usual practice, the corresponding values are 1300 [deg.] C and 900 [deg.] C, respectively.
The present invention therefore makes it possible to move downwards by approximately
150 [deg.] C to 200 [deg.] C the set of temperatures corresponding to the hot rolling sequence.
Surprisingly, the tests carried out by the Applicant have shown that steels with ultra low carbon content could, under certain conditions, be rolled at low temperature without incurring the drawbacks mentioned above. The steels which are the subject of the present invention are characterized in that they have the following weight composition:
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the remainder being iron and unavoidable impurities.
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In addition, the titanium content is such that the atomic ratio (Ti) is preferably between 0.7 and 3.
Also according to the invention, titanium can be replaced, in whole or in part, by niobium. In this case, the niobium content, respectively the sum of the titanium and niobium contents, must comply with the abovementioned conditions relating to the titanium content.
The steels according to the invention can be rolled at temperatures much lower than the current practice of hot rolling.
In accordance with another aspect of the invention, a steel slab having the above composition is heated, respectively the temperature of said slab is equalized, to a temperature which is not higher than 1150 [deg.] C, it is subjected the slab to a rough rolling during which it cools down to a temperature not exceeding 950 [deg.] C, and it is then subjected to a finishing rolling in a temperature range whose upper and lower limits are at most equal to 950 [deg.] C and 850 [deg.] C respectively.
The reduction rates applied during these rolling operations are not different from those encountered in practice. Also according to the invention, it has proved advantageous to fix the upper limit of the reheating temperature, respectively. equalization of the slabs at 1050 [deg.] C, that of the temperature at the start of the finishing rolling at 850 [deg.] C and that of the temperature at the end of the finishing rolling at 800 [deg.] C.
Still according to the invention, the steel strips thus obtained are <EMI ID = 9.1> greater than 575 [deg.] C.
The example of embodiment which follows will make it possible to clearly understand the scope of the present invention, as well as its advantage for the production of hot-rolled strips.
Example of realization.
Strips made of six different steels were produced by hot rolling at low temperature according to the invention. Four steels (A, B, C, D) conformed to the compositions which form the
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felt classic compositions.
Table 1 shows the compositions of the six steels tested. The four steels of the invention had carbon contents from 10 to 50 times lower than the standard reference steels; they also contained either titanium or niobium.
All these steels were reheated to 1100 [deg.] C, then hot rolled by varying the end of rolling temperature between 900 [deg.] C and 730 [deg.] C.
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TABLE 1.
<EMI ID = 12.1>
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Table 2 indicates, in arbitrary units, the rolling load required to apply the same rolling to these six steels, for different end of hot rolling temperatures (TFL) '
TABLE 2.
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Examination of Table 2 shows that, when passing from rolling in the austenitic phase to rolling in the intercritical domain, the
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CLAIMS.
1. Steels for rolling strips at low temperature, characterized in that they have the following composition:
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the rest being iron and unavoidable impurities.