CA2506351A1 - Procede pour fabriquer une tole en acier resistant a l'abrasion et tole obtenue - Google Patents
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Abstract
L'invention est généralement reliée à la fabrication d'un acier résistant à
l'abrasion et concerne particulièrement un procédé de fabrication d'une pièce de ce même acier dont la composition chimique comprend C, Si, Al, Mn, Ni, Cr, Mo, W, B, Ti, Zr, S, N, Nb, Ta, V, Se, Te, Ca, Bi et Pb en des proportions précises et satisfaisant certaines relations mathématiques, le procédé comprenant une trempe après austénisation avec refroidissement jusqu'à une certaine température avec une première vitesse puis une seconde vitesse, suivi d'un refroidissement jusqu'à la température ambiante. L'invention concerne également une tôle faite de cet acier.
l'abrasion et concerne particulièrement un procédé de fabrication d'une pièce de ce même acier dont la composition chimique comprend C, Si, Al, Mn, Ni, Cr, Mo, W, B, Ti, Zr, S, N, Nb, Ta, V, Se, Te, Ca, Bi et Pb en des proportions précises et satisfaisant certaines relations mathématiques, le procédé comprenant une trempe après austénisation avec refroidissement jusqu'à une certaine température avec une première vitesse puis une seconde vitesse, suivi d'un refroidissement jusqu'à la température ambiante. L'invention concerne également une tôle faite de cet acier.
Claims (4)
1 - Procédé pour fabriquer une pièce, et par exemple une tôle, en acier résistant à l'abrasion dont la composition chimique comprend, en poids:
0,35% <= C <= 0,8%
0% <= Si <= 2%
0% <= Al<=2%
0,35% <= Si + Al <= 2%
0% <= Mn <= 2,5%
0% <= Ni <= 5%
0% <= Cr <= 5%
0% <= Mo <= 0,50%
0% <= W <= 1,00%
0,1% <= Mo +W/2 <= 0,50%
0%<=B<=0,02%
0%<=Ti<=2%
0% <= Zr <= 4%
0,05% <= Ti + Zr/2 <= 2%
0%<=S<=0.15%
N < 0,03%
- éventuellement de 0% à 1,5% de cuivre, - éventuellement au moins un élément pris parmi Nb, Ta et V en des teneurs telles que Nb/2 + Ta/4 + V <= 0,5%, - éventuellement au moins un élément pris parmi Se, Te, Ca, Bi, Pb en des teneurs inférieures ou égales à 0,1%, le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration, la composition chimique satisfaisant en outre les relations suivantes:
0,1 % <= C - Ti/4 - Zr/8 + 7xN/8 <= 0,55%
et:
Ti + Zr/2 - 7xN/2 >= 0,05%
et:
1,05xMn + 0,54xNi +0,50xCr + 0,3x(Mo + W/2)1/2 + K > 1,8 avec K = 0,5 si B >= 0,0005% et K = 0 si B < 0,0005%, selon lequel on soumet la tôle à un traitement thermique de trempe, effectué
dans la chaude de mise en forme à chaud et par exemple de laminage ou après austénitisation par réchauffage dans un four, pour réaliser la trempe:
- on refroidit la pièce ou la tôle à une vitesse de refroidissement moyenne supérieure à 0,5°C/s entre une température supérieure à AC3 et une température comprise entre T = 800 - 270xC* - 90xMn -37xNi - 70XCr - 83x(Mo + W/2), avec C* = C - Ti/4 - Zr/8 + 7xN/8, et T-50°C, - puis on refroidit la pièce ou la tôle à une vitesse de refroidissement à
coeur Vr <
1150xep-1,7 et supérieure à 0,1°C/s entre la température T et 100°C, ep étant l'épaisseur de la tôle exprimée en mm, - on refroidit la pièce ou la tôle jusqu'à la température ambiante et on effectue, éventuellement, un planage.
0,35% <= C <= 0,8%
0% <= Si <= 2%
0% <= Al<=2%
0,35% <= Si + Al <= 2%
0% <= Mn <= 2,5%
0% <= Ni <= 5%
0% <= Cr <= 5%
0% <= Mo <= 0,50%
0% <= W <= 1,00%
0,1% <= Mo +W/2 <= 0,50%
0%<=B<=0,02%
0%<=Ti<=2%
0% <= Zr <= 4%
0,05% <= Ti + Zr/2 <= 2%
0%<=S<=0.15%
N < 0,03%
- éventuellement de 0% à 1,5% de cuivre, - éventuellement au moins un élément pris parmi Nb, Ta et V en des teneurs telles que Nb/2 + Ta/4 + V <= 0,5%, - éventuellement au moins un élément pris parmi Se, Te, Ca, Bi, Pb en des teneurs inférieures ou égales à 0,1%, le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration, la composition chimique satisfaisant en outre les relations suivantes:
0,1 % <= C - Ti/4 - Zr/8 + 7xN/8 <= 0,55%
et:
Ti + Zr/2 - 7xN/2 >= 0,05%
et:
1,05xMn + 0,54xNi +0,50xCr + 0,3x(Mo + W/2)1/2 + K > 1,8 avec K = 0,5 si B >= 0,0005% et K = 0 si B < 0,0005%, selon lequel on soumet la tôle à un traitement thermique de trempe, effectué
dans la chaude de mise en forme à chaud et par exemple de laminage ou après austénitisation par réchauffage dans un four, pour réaliser la trempe:
- on refroidit la pièce ou la tôle à une vitesse de refroidissement moyenne supérieure à 0,5°C/s entre une température supérieure à AC3 et une température comprise entre T = 800 - 270xC* - 90xMn -37xNi - 70XCr - 83x(Mo + W/2), avec C* = C - Ti/4 - Zr/8 + 7xN/8, et T-50°C, - puis on refroidit la pièce ou la tôle à une vitesse de refroidissement à
coeur Vr <
1150xep-1,7 et supérieure à 0,1°C/s entre la température T et 100°C, ep étant l'épaisseur de la tôle exprimée en mm, - on refroidit la pièce ou la tôle jusqu'à la température ambiante et on effectue, éventuellement, un planage.
2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 1,05xMn + 0,54xNi +0,50xCr + 0,3x(Mo + W/2)1/2 + K > 2
3 - Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que:
C > 0,45%
C > 0,45%
4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que Si + AI > 0,5%
- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que :
Ti + Zr/2 > 0,10%
6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que:
Ti + Zr/2 > 0,30%
7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que C* >= 0,22%
8 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, en outre, on effectue un revenu à une température inférieure ou égale à
350°C.
9 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que pour ajouter le titane dans l'acier, on met l'acier liquide au contact d'un laitier contenant du titane et on fait diffuser lentement le titane du laitier dans l'acier liquide.
- Pièce, et notamment tôle, en acier résistant à l'abrasion dont la composition chimique comprend, en poids:
0,35% <= C <= 0,8%
0%<=Si<=2%
0%<=AI<=2%
0,35% <= Si + AI <= 2%
0% <= Mn <= 2,5%
0%<=Ni<=5%
0%<=Cr<=5%
0% <= Mo <= 0,50%
0% <= W <= 1,00%
0,1 % <= Mo +W/2 <= 0,50%
0%<=B<=0,02%
0%<=Ti<=2%
0% <= Zr <= 4%
0,05% <= Ti + Zr/2 <= 2%
0%<=S<=0,15%
N <= 0,03%
- éventuellement de 0% à 1,5% de cuivre, éventuellement au moins un élément pris parmi Nb, Ta et V en des teneurs telles que Nb/2 + Ta/4 + V <= 0,5%, - éventuellement au moins un élément pris parmi Se, Te, Ca, Bi, Pb en des teneurs inférieures ou égales à 0,1%, le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration, la composition chimique satisfaisant en outre les relations suivantes 0,1 % <= C - Ti/4 - Zr/8 + 7xN/8 <= 0,55%
et:
Ti + Zr/2 - 7×N/2 >= 0.05 %
et:
1,05×Mn + 0,54×Ni + 0,50×Cr + 0,3×(Mo + W/2)1/2 + K >
1,8 avec : K = 0,5 si B >= 0,0005% et K = 0 si B < 0,0005%, dont la planéité est caractérisée par une flèche inférieure à 12mm/m, l'acier ayant une structure martensitique ou martensito-bainitiqué, ladite structure contenant en outre de 5% à 20% d'austénite retenue et des carbures.
11 - Pièce selon la revendication 10, caractérisée en ce que:
1,05×Mn + 0,54×Ni + 0,50×Cr + 0,3×(Mo + W/2)1/2 + K >
12 - Pièce selon la revendication 10 ou la revendication 11, caractérisée en ce que:
C > 0,45%
13 - Pièce selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisée en ce que:
Si + Al > 0,5%
14 - Pièce selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisée en ce que:
Ti + Zr/2 > 0,10%
15 - Pièce selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisée en ce que:
Ti + Zr/2 > 0,30%
16 - Pièce selon l'une quelconque des revendications 10 à 15, caractérisée en ce que:
C* >= 0,22%
17 - Pièce selon l'une quelconque des revendications 10 à 16, caractérisée en ce qu'elle est une tôle d'épaisseur comprise entre 2 mm et 150 mm et dont la planéité est caractérisée par une flèche inférieure à 12mm/m.
18 - Pièce selon l'une quelconque de revendications 10 à 17, caractérisée en ce que la dureté est comprise entre 280 HB et 450 HB et:
0,1 % <= C - Ti/4 - Zr/8 + 7×N/8 <= 0,2%
19 - Pièce selon l'une quelconque de revendications 10 à 17, caractérisée en ce que la dureté est comprise entre 380 HB et 550 HB et:
0,2% < C - Ti/4 - Zr/8 + 7×N/8 <= 0,3%
20 - Pièce selon l'une quelconque de revendications 10 à 17, caractérisée en ce que la dureté est comprise entre 450 HB et 650 HB et:
0,3% < C - Ti/4 - Zr/8 + 7×N/8 <= 0,5%
- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que :
Ti + Zr/2 > 0,10%
6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que:
Ti + Zr/2 > 0,30%
7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que C* >= 0,22%
8 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, en outre, on effectue un revenu à une température inférieure ou égale à
350°C.
9 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que pour ajouter le titane dans l'acier, on met l'acier liquide au contact d'un laitier contenant du titane et on fait diffuser lentement le titane du laitier dans l'acier liquide.
- Pièce, et notamment tôle, en acier résistant à l'abrasion dont la composition chimique comprend, en poids:
0,35% <= C <= 0,8%
0%<=Si<=2%
0%<=AI<=2%
0,35% <= Si + AI <= 2%
0% <= Mn <= 2,5%
0%<=Ni<=5%
0%<=Cr<=5%
0% <= Mo <= 0,50%
0% <= W <= 1,00%
0,1 % <= Mo +W/2 <= 0,50%
0%<=B<=0,02%
0%<=Ti<=2%
0% <= Zr <= 4%
0,05% <= Ti + Zr/2 <= 2%
0%<=S<=0,15%
N <= 0,03%
- éventuellement de 0% à 1,5% de cuivre, éventuellement au moins un élément pris parmi Nb, Ta et V en des teneurs telles que Nb/2 + Ta/4 + V <= 0,5%, - éventuellement au moins un élément pris parmi Se, Te, Ca, Bi, Pb en des teneurs inférieures ou égales à 0,1%, le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration, la composition chimique satisfaisant en outre les relations suivantes 0,1 % <= C - Ti/4 - Zr/8 + 7xN/8 <= 0,55%
et:
Ti + Zr/2 - 7×N/2 >= 0.05 %
et:
1,05×Mn + 0,54×Ni + 0,50×Cr + 0,3×(Mo + W/2)1/2 + K >
1,8 avec : K = 0,5 si B >= 0,0005% et K = 0 si B < 0,0005%, dont la planéité est caractérisée par une flèche inférieure à 12mm/m, l'acier ayant une structure martensitique ou martensito-bainitiqué, ladite structure contenant en outre de 5% à 20% d'austénite retenue et des carbures.
11 - Pièce selon la revendication 10, caractérisée en ce que:
1,05×Mn + 0,54×Ni + 0,50×Cr + 0,3×(Mo + W/2)1/2 + K >
12 - Pièce selon la revendication 10 ou la revendication 11, caractérisée en ce que:
C > 0,45%
13 - Pièce selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisée en ce que:
Si + Al > 0,5%
14 - Pièce selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisée en ce que:
Ti + Zr/2 > 0,10%
15 - Pièce selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisée en ce que:
Ti + Zr/2 > 0,30%
16 - Pièce selon l'une quelconque des revendications 10 à 15, caractérisée en ce que:
C* >= 0,22%
17 - Pièce selon l'une quelconque des revendications 10 à 16, caractérisée en ce qu'elle est une tôle d'épaisseur comprise entre 2 mm et 150 mm et dont la planéité est caractérisée par une flèche inférieure à 12mm/m.
18 - Pièce selon l'une quelconque de revendications 10 à 17, caractérisée en ce que la dureté est comprise entre 280 HB et 450 HB et:
0,1 % <= C - Ti/4 - Zr/8 + 7×N/8 <= 0,2%
19 - Pièce selon l'une quelconque de revendications 10 à 17, caractérisée en ce que la dureté est comprise entre 380 HB et 550 HB et:
0,2% < C - Ti/4 - Zr/8 + 7×N/8 <= 0,3%
20 - Pièce selon l'une quelconque de revendications 10 à 17, caractérisée en ce que la dureté est comprise entre 450 HB et 650 HB et:
0,3% < C - Ti/4 - Zr/8 + 7×N/8 <= 0,5%
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|---|---|---|---|
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