CA2073131C - Acier a emboutissage ameliore, procede de fabrication de toles minces destinees a l'emboutissage et tole mince obtenue - Google Patents
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Abstract
L'acier à emboutissabilité améliorée est caractérisé en ce qu'il contient du carbone dans use proportion inférieure à 0,015 %, du manganèse dans une proportion de 0,15 à 0,25 % du soufre dans une proportion inférieure à 0,012 % et de l'aluminium dans une proportion inférieure à 0,014 %. Cet acier est destiné à la fabrication de tôles minces destinées à l'emboutissage, selon un procédé comportant notamment les opérations suivantes : - élaboration en convertisseur d'un acier ayant la composition ci-dessus ; - laminage à chaud entièrement en domaine austénitique ; - bobinage à une température supérieure à 650.degree.C - recuit continu, après laminage à froid, à une température inférieure à 700.degree.C.
Description
L°invention concerne les aciers pour emballages destinés à être emboutis. Plus particulièrement elle concerne un procédé de fabrication de tôles en acier, destinées à la fabrication par emboutissage par retreint de boîtes ou récipients tels que des boîtes dïtes "boîtes deux pièces", notamment des boîtes dites "DRD" (c'est-à-dire obtenues par emboutissage-réemboutissage), ainsi que le produit obtenu.
L'utilisation croissante du procédé d'emboutissage dans la fabrication d'emballages métalliques nécessite le développement de tôles d'acier de très faibles épaisseurs, ou fers minces (fer-blanc ou fer chromé) toujours plus performants du point de vue formabilité et résistance mécanique de l'emballage, récipient ou boîte, embouti.
Selon les techniques courantes actuelles, ces produits sont habituellement obtenus par un procédé
comportant notamment une phase de recuit sur base.
Cependant l'emboutissabilité des produits ainsi obtenus est insuffisante pour les mises en oeuvre les plus sévères c'est-à-dire lorsque les fers doivent être 'très fortement déformés par emboutissage.
Ce problème est d'autant plus important que les fers pour emboutissage tendent à avoir une épaisseur de plus en plus faible. En effet 1°amélioration des caractéristiques mécaniques des aciers pour emballage autorise la fabrication de boîtes ou récipients de très faible épaisseur sans nuïre à la tenue mécanique de ceux-ci. Par contre ces épaisseurs faibles induisent des contraintes particulières pour l'emboutissage de tels fers, pour lesquels on recherche un coefficient d'anisotropie élevé et un anisotropie plane faible.
L'utilisation croissante du procédé d'emboutissage dans la fabrication d'emballages métalliques nécessite le développement de tôles d'acier de très faibles épaisseurs, ou fers minces (fer-blanc ou fer chromé) toujours plus performants du point de vue formabilité et résistance mécanique de l'emballage, récipient ou boîte, embouti.
Selon les techniques courantes actuelles, ces produits sont habituellement obtenus par un procédé
comportant notamment une phase de recuit sur base.
Cependant l'emboutissabilité des produits ainsi obtenus est insuffisante pour les mises en oeuvre les plus sévères c'est-à-dire lorsque les fers doivent être 'très fortement déformés par emboutissage.
Ce problème est d'autant plus important que les fers pour emboutissage tendent à avoir une épaisseur de plus en plus faible. En effet 1°amélioration des caractéristiques mécaniques des aciers pour emballage autorise la fabrication de boîtes ou récipients de très faible épaisseur sans nuïre à la tenue mécanique de ceux-ci. Par contre ces épaisseurs faibles induisent des contraintes particulières pour l'emboutissage de tels fers, pour lesquels on recherche un coefficient d'anisotropie élevé et un anisotropie plane faible.
2 Dans le but d'obtenir ces caractéristiques l'invention a pour objet un procédé de fabrication de tôles minces en acier pour emballage à embautissabilitë
amélioré, caractérisé en ce qu'il comporte notamment les opérations suivantes .
- - élaboration en convertisseur d'un acier contenant du carbone dans une proportion inférieure à 0, 015 %, du manganèse dans une proportion de 0,15 à 0,25 %, du soufre dans une proportion inférieure à 0,0:12 % et de l'aluminium dans une proportion inférieure à 0,04 %, toutes ces valeurs étant pondérales ;
- laminage à chaud entièrement en domaine austénitique ;
- bobinage à une température supérieure à 650°C ;
- recuit continu après laminage à froid à une température inférieure à 700°C.
Préférentiellement, l'acier est élaboré en convertisseur avec soufflage d'oxygène par le fond et avec soufflage d'argon.
L'invention concerne aussi un produit en acier à
emboutissabilité améliorée , la composition étant la suivante .
de 0,005 à 0,015 % de carbone ;
de 0,15 à 0,25 % de~manganèse ;
- de 0 à 0,014 ~ d'aluminium ;
' - de 0 à.0,012 % de soufre ;
- de 0 à 0,010 % de phosphore - de 0 à 0,007 % d'azote le reste étant du fer.
L'invention a aussi pour objet une tôle mince en acier, destinée à l'emboutissage, obtenue par le procédé
ci-dessus.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre, donnée uniquement à
titre d'exemple.
'ï
~J r~ ,:l .~,. ci ~-
amélioré, caractérisé en ce qu'il comporte notamment les opérations suivantes .
- - élaboration en convertisseur d'un acier contenant du carbone dans une proportion inférieure à 0, 015 %, du manganèse dans une proportion de 0,15 à 0,25 %, du soufre dans une proportion inférieure à 0,0:12 % et de l'aluminium dans une proportion inférieure à 0,04 %, toutes ces valeurs étant pondérales ;
- laminage à chaud entièrement en domaine austénitique ;
- bobinage à une température supérieure à 650°C ;
- recuit continu après laminage à froid à une température inférieure à 700°C.
Préférentiellement, l'acier est élaboré en convertisseur avec soufflage d'oxygène par le fond et avec soufflage d'argon.
L'invention concerne aussi un produit en acier à
emboutissabilité améliorée , la composition étant la suivante .
de 0,005 à 0,015 % de carbone ;
de 0,15 à 0,25 % de~manganèse ;
- de 0 à 0,014 ~ d'aluminium ;
' - de 0 à.0,012 % de soufre ;
- de 0 à 0,010 % de phosphore - de 0 à 0,007 % d'azote le reste étant du fer.
L'invention a aussi pour objet une tôle mince en acier, destinée à l'emboutissage, obtenue par le procédé
ci-dessus.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre, donnée uniquement à
titre d'exemple.
'ï
~J r~ ,:l .~,. ci ~-
3 On élabore en convertisseur du type LWS, c'est-à-dire avec soufflage d'oxygène par le fond, et avec soufflage d'argon, un acier de composition Mn = 187 "
p _ ~ n N - 4,5 "
Al = 8 "
S - 6 "
le reste étant du fer.
Cet acier n'est pas soumis à un dégazage sous vide.
Cet acier est ensuite coulé en continu de manière classique, puis laminé à chaud avec une température de fin de laminage de 870°, et bobiné à une température de 710°C.
Après laminage à froid jusqu'à une épaisseur de 0,23 mm, la tôle mince obtenue est soumise à un recuit en continu à une température inférieure à 700°C, par exemple 660°C, puis relaminée jusqu'à une épaisseur de 0,18 mm.
On notera que les teneurs en manganèse et en soufre sont optimisées pour garantir simultanément une bonne forgeabilité lors du laminage à chaud, et une bonne emboutissabilité de la tôle mince finalement obtenue. En effet, une réduction de la teneur en manganèse est favorable pour ce qui concerne la texture finale de la tôle, mais si cette teneur est trop faible, il peut se poser des problèmes de forgeabilité.
La teneur en carbone réduite, obtenue grâce à
l'élaboration en convertisseur LWS avec soufflage d'argon, associée à un bobinage à haute température favorise l'emboutissabilité de la tôle mince finalement obtenue.
Par ailleurs la faible teneur en aluminium permet d'éviter sa précipitation lors du recuit, ce qui est également favorable pour l'emboutissabilité.
La combinaison de ces différents facteurs permet l'obtention d'une bonne emboutissabilité de la tôle
p _ ~ n N - 4,5 "
Al = 8 "
S - 6 "
le reste étant du fer.
Cet acier n'est pas soumis à un dégazage sous vide.
Cet acier est ensuite coulé en continu de manière classique, puis laminé à chaud avec une température de fin de laminage de 870°, et bobiné à une température de 710°C.
Après laminage à froid jusqu'à une épaisseur de 0,23 mm, la tôle mince obtenue est soumise à un recuit en continu à une température inférieure à 700°C, par exemple 660°C, puis relaminée jusqu'à une épaisseur de 0,18 mm.
On notera que les teneurs en manganèse et en soufre sont optimisées pour garantir simultanément une bonne forgeabilité lors du laminage à chaud, et une bonne emboutissabilité de la tôle mince finalement obtenue. En effet, une réduction de la teneur en manganèse est favorable pour ce qui concerne la texture finale de la tôle, mais si cette teneur est trop faible, il peut se poser des problèmes de forgeabilité.
La teneur en carbone réduite, obtenue grâce à
l'élaboration en convertisseur LWS avec soufflage d'argon, associée à un bobinage à haute température favorise l'emboutissabilité de la tôle mince finalement obtenue.
Par ailleurs la faible teneur en aluminium permet d'éviter sa précipitation lors du recuit, ce qui est également favorable pour l'emboutissabilité.
La combinaison de ces différents facteurs permet l'obtention d'une bonne emboutissabilité de la tôle
4 mince, avec un recuit à basse température, laquelle est exigée pour un recuit continu de tôles très minces, dont l'épaisseur peut être inférieur à 0,20 mm. En effet les techniques actuelles de recuit continu ne permettent pas de traiter à haute température de telles tôles qui, sous l' effet de températures élevées et de la grande vitesse de défi7.ement, risqueraient de fluer et former des plis, perturbant ainsi le processus de recuit et dégradant la qualité de la tôle.
Le tableau ci-dessous indique pour différentes compositions d'acier et conditions de laminage et bobinage à chaud les valeurs du coefficient d'anisotropie " r " et de la valeur de "dC" de la tôle mince obtenue après laminage à froid et recuit. La valeur "~'° est déterminée par des essais de traction uniaxiale après recuit. La valeur "b C", qui exprime le niveau de cornes d'emboutissage, est mesurée par méthode magnétique après relaminage. Cette valeur est corrélée à la valeur de l'anisotropie plane "~r".
Acier Acier Acier selon classiqueclassique finvenrion redt cn continu avec en recuit recuit base _ COnItntl CX-I1 cz;2 ex-3 Composition (en IO-3.'.)' 2~
C 10 11 7 b0 43 Mn 167 187 231 310 271 p 6 4 6 11 g N 4,S 4,2 4,2 S,S 4,S
3 Tunp&aturc dc 890 870 885 860 ~ 860 0 fin dc laminage Tcm ' tum de bobina71S 710 720 S70 710 c (C) r l,bS 1,62 1,61 1,61 - 1,30 D G - 0,18- - 0,20- 0,39 - 0,35 0, t, !.J w 4 ' ~ ~. . .,.
On constate que par rapport aux aciers classique selon l'Art antérieur, le coefficient d'anisotropie de la tôle mince en acier selon l'invention est au moins aussi élevé, et surtout que l'anisotropie plane (corrélée à
"d C") est considérablement réduite, ce qui correspond à
une emboutissabilité nettement améliorée.
Le tableau ci-dessous indique pour différentes compositions d'acier et conditions de laminage et bobinage à chaud les valeurs du coefficient d'anisotropie " r " et de la valeur de "dC" de la tôle mince obtenue après laminage à froid et recuit. La valeur "~'° est déterminée par des essais de traction uniaxiale après recuit. La valeur "b C", qui exprime le niveau de cornes d'emboutissage, est mesurée par méthode magnétique après relaminage. Cette valeur est corrélée à la valeur de l'anisotropie plane "~r".
Acier Acier Acier selon classiqueclassique finvenrion redt cn continu avec en recuit recuit base _ COnItntl CX-I1 cz;2 ex-3 Composition (en IO-3.'.)' 2~
C 10 11 7 b0 43 Mn 167 187 231 310 271 p 6 4 6 11 g N 4,S 4,2 4,2 S,S 4,S
3 Tunp&aturc dc 890 870 885 860 ~ 860 0 fin dc laminage Tcm ' tum de bobina71S 710 720 S70 710 c (C) r l,bS 1,62 1,61 1,61 - 1,30 D G - 0,18- - 0,20- 0,39 - 0,35 0, t, !.J w 4 ' ~ ~. . .,.
On constate que par rapport aux aciers classique selon l'Art antérieur, le coefficient d'anisotropie de la tôle mince en acier selon l'invention est au moins aussi élevé, et surtout que l'anisotropie plane (corrélée à
"d C") est considérablement réduite, ce qui correspond à
une emboutissabilité nettement améliorée.
Claims (5)
1) Procédé de fabrication de tôles minces en acier destinées à l'emboutissage, caractérisé en ce qu'il comporte notamment les opérations suivantes :
- élaboration en convertisseur d'un acier contenant du carbone dans une proportion inférieure à 0,015 %, du manganèse dans une proportion de 0,15 à 0,25 % du soufre dans une proportion inférieure à 0,012 % et de l'aluminium dans une proportion inférieure à 0,014 %, ces proportions étant pondérales ;
- laminage à chaud entièrement en domaine austénitique ;
- bobinage à une température supérieure à 650°C ;
- recuit continu après laminage à froid à une température inférieure à 700°C.
- élaboration en convertisseur d'un acier contenant du carbone dans une proportion inférieure à 0,015 %, du manganèse dans une proportion de 0,15 à 0,25 % du soufre dans une proportion inférieure à 0,012 % et de l'aluminium dans une proportion inférieure à 0,014 %, ces proportions étant pondérales ;
- laminage à chaud entièrement en domaine austénitique ;
- bobinage à une température supérieure à 650°C ;
- recuit continu après laminage à froid à une température inférieure à 700°C.
2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la composition pondérale de l'acier est la suivante :
- de 0,005 à 0;015 % de carbone ;
- de 0,15 à 0,25 % de manganèse ;
- de 0 à 0,014 % d'aluminium ;
- de 0 à 0,012 % de soufre - de 0, à 0,00 % d'azote le reste étant du fer.
- de 0,005 à 0;015 % de carbone ;
- de 0,15 à 0,25 % de manganèse ;
- de 0 à 0,014 % d'aluminium ;
- de 0 à 0,012 % de soufre - de 0, à 0,00 % d'azote le reste étant du fer.
3) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'acier est élaboré en convertisseur avec soufflage d'oxygène par le fond et avec soufflage d'argon.
4) Produit en acier à emboutissabilité améliorée, caractérisé en ce que la composition pondérale de l'acier est la suivante :
- de 0,005 à 0,015 % de carbone ;
- de 0,15 à 0,25 % de manganèse ;
- de 0 à 0,014 % d'aluminium ;
- de 0 à 0, 012 % de soufre ;
- de 0, à 0,007 % d'azote le reste étant du fer.
- de 0,005 à 0,015 % de carbone ;
- de 0,15 à 0,25 % de manganèse ;
- de 0 à 0,014 % d'aluminium ;
- de 0 à 0, 012 % de soufre ;
- de 0, à 0,007 % d'azote le reste étant du fer.
5) Tôle mince destinée à l'emboutissage, caractérisée en ce qu'elle est obtenue par le procédé
selon l'une quelconque des revendications 1 à 3.
selon l'une quelconque des revendications 1 à 3.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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| FR91.08565 | 1991-07-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2073131A1 CA2073131A1 (fr) | 1993-01-05 |
| CA2073131C true CA2073131C (fr) | 2003-04-29 |
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ID=9414844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA002073131A Expired - Fee Related CA2073131C (fr) | 1991-07-04 | 1992-07-03 | Acier a emboutissage ameliore, procede de fabrication de toles minces destinees a l'emboutissage et tole mince obtenue |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5232524A (fr) |
| EP (1) | EP0521808B1 (fr) |
| JP (1) | JPH05195147A (fr) |
| KR (1) | KR100244363B1 (fr) |
| AT (1) | ATE221922T1 (fr) |
| CA (1) | CA2073131C (fr) |
| DE (1) | DE69232717T2 (fr) |
| DK (1) | DK0521808T3 (fr) |
| ES (1) | ES2180532T3 (fr) |
| FR (1) | FR2678641B1 (fr) |
| PT (1) | PT521808E (fr) |
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|---|---|---|---|---|
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| FR2724946B1 (fr) * | 1994-09-23 | 1996-12-13 | Lorraine Laminage | Procede de fabrication d'un acier presentant une bonne aptitude a la mise en forme et une bonne resistance a l'indentation |
| FR2730942B1 (fr) * | 1995-02-24 | 1997-05-16 | Lorraine Laminage | Procede d'elaboration d'une tole ou d'une bande en acier pour la realisation d'une boite et tole ou bande en acier obtenue par ce procede |
| NL1000696C2 (nl) * | 1995-06-29 | 1996-12-31 | Hoogovens Staal Bv | Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een dunne warmgewalste stalen band. |
| FR2739105B1 (fr) * | 1995-09-21 | 1998-04-30 | Lorraine Laminage | Procede de fabrication d'une bande metallique pour emballages et emballages metalliques obtenus par ce procede |
| WO1998000248A1 (fr) * | 1996-06-28 | 1998-01-08 | Hoogovens Staal B.V. | Procede et installation pour la fabrication d'une bande ou d'une feuille d'acier d'emboutissage profond |
| FR2767078B1 (fr) * | 1997-08-07 | 1999-10-22 | Lorraine Laminage | Procede d'elaboration d'une tole mince en acier a ultra bas carbone pour la realisation de produits emboutis pour emballage et tole mince obtenue |
| WO2000063453A1 (fr) † | 1999-04-20 | 2000-10-26 | Nippon Steel Corporation | Tole d'acier tres mince destinee a un contenant en deux morceaux, tres resistante a la formation de plis et cornes d'emboutissage lors de la reduction du diametre du col, et procede de production associe |
| JP4559918B2 (ja) * | 2004-06-18 | 2010-10-13 | 新日本製鐵株式会社 | 加工性に優れたブリキおよびテインフリースチール用鋼板およびその製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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