CA2584449A1 - Procede de revetement au trempe a chaud dans un bain de zinc des bandes en acier fer-carbone-manganese - Google Patents
Procede de revetement au trempe a chaud dans un bain de zinc des bandes en acier fer-carbone-manganese Download PDFInfo
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Abstract
L'invention a pour objet un procédé de revêtement au trempé à chaud dans un bain liquide à base de zinc comprenant de l'aluminium, d'une bande en acier austénitique fer-carbone-manganèse en défilement, selon lequel on fait subir à ladite bande un traitement thermique dans un four à l'intérieur duquel règne une atmosphère réductrice vis à vis du fer, pour obtenir une bande couverte d'une mince couche d'oxyde de manganèse, puis on fait défiler la bande couverte de la mince couche d'oxyde de manganèse dans ledit bain, la teneur en aluminium dans le bain étant ajustée à une valeur au moins égale à la teneur nécessaire pour que l'aluminium réduise complètement la couche d'oxyde de manganèse, de manière à former à la surface de la bande un revêtement comprenant une couche d'alliage fer-manganèse-zinc et une couche superficiel le de zinc.
Claims (26)
1. Procédé de revêtement au trempé à chaud dans un bain liquide à base de zinc comprenant de l'aluminium, ledit bain ayant une température T2, d'une bande en acier austénitique fer-carbone-manganèse comprenant :
0,30% <= C <= 1,05%, 16% <= Mn <= 26%, Si <= 1%, et Al <= 0,050%, les teneurs étant exprimées en poids, ledit procédé comprenant les étapes consistant à :
- faire subir à ladite bande un traitement thermique dans un four à
l'intérieur duquel règne une atmosphère réductrice vis-à-vis du fer, ledit traitement thermique comprenant une phase de chauffage à une vitesse de chauffage V1, une phase de maintien à une température T1 et pendant un temps de maintien M, suivi d'une phase de refroidissement à une vitesse de refroidissement V2, pour obtenir une bande couverte sur ses deux faces d'une sous-couche continue d'oxyde mixte de fer et de manganèse (Fe,Mn)O amorphe, et d'une couche externe continue ou discontinue d'oxyde de manganèse MnO
cristallin, puis - faire défiler ladite bande couverte desdites couches d'oxyde dans ledit bain pour revêtir la bande par un revêtement à base de zinc, la teneur en aluminium dans ledit bain étant ajustée à une valeur au moins égale à la teneur nécessaire pour que l'aluminium réduise complètement la couche d'oxyde de manganèse MnO cristallin et au moins partiellement la couche d'oxyde (Fe,Mn)O amorphe, de manière à former à la surface de la bande ledit revêtement comprenant trois couches d'alliage fer-manganèse-zinc et une couche superficielle de zinc.
0,30% <= C <= 1,05%, 16% <= Mn <= 26%, Si <= 1%, et Al <= 0,050%, les teneurs étant exprimées en poids, ledit procédé comprenant les étapes consistant à :
- faire subir à ladite bande un traitement thermique dans un four à
l'intérieur duquel règne une atmosphère réductrice vis-à-vis du fer, ledit traitement thermique comprenant une phase de chauffage à une vitesse de chauffage V1, une phase de maintien à une température T1 et pendant un temps de maintien M, suivi d'une phase de refroidissement à une vitesse de refroidissement V2, pour obtenir une bande couverte sur ses deux faces d'une sous-couche continue d'oxyde mixte de fer et de manganèse (Fe,Mn)O amorphe, et d'une couche externe continue ou discontinue d'oxyde de manganèse MnO
cristallin, puis - faire défiler ladite bande couverte desdites couches d'oxyde dans ledit bain pour revêtir la bande par un revêtement à base de zinc, la teneur en aluminium dans ledit bain étant ajustée à une valeur au moins égale à la teneur nécessaire pour que l'aluminium réduise complètement la couche d'oxyde de manganèse MnO cristallin et au moins partiellement la couche d'oxyde (Fe,Mn)O amorphe, de manière à former à la surface de la bande ledit revêtement comprenant trois couches d'alliage fer-manganèse-zinc et une couche superficielle de zinc.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite atmosphère réductrice vis-à-vis du fer est composée d'un gaz choisi parmi l'hydrogène, et les mélanges azote - hydrogène.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit gaz comprend entre 20 et 97% en volume d'azote et entre 3 et 80% en volume d'hydrogène.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit gaz comprend entre 85 et 95% en volume d'azote et entre 5 et 15% en volume d'hydrogène.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit gaz présente un point de rosée compris entre -80 et 20°C.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit gaz présente un point de rosée compris entre -80 et -40°C.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit gaz présente un point de rosée compris entre -60 et -40°C.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le traitement thermique de la bande est réalisé à une vitesse de chauffage V1 supérieure ou égale à 6°C/s, à une température T1 comprise entre 600 et 900°C, pendant un temps de maintien M compris entre 20 s et 60 s, et à une vitesse de refroidissement V2 supérieure ou égale à 3°C/s jusqu'à une température d'immersion de la bande T3 comprise entre (T2 - 10°C) et (T2 + 30°C).
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la température T1 est comprise entre 650 et 820°C.
10. Procédé selon revendication 9, caractérisé en ce que la température T1 est inférieure ou égale à 750°C.
11. Procédé selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le temps de maintien M est compris entre 20 et 40 s.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé
en ce qu'on met en oeuvre le traitement thermique dans une atmosphère réductrice de telle sorte que l'on forme une couche d'oxyde mixte (Fe,Mn)(O) amorphe présentant une épaisseur comprise entre 5 et 10 nm, et une couche d'oxyde de manganèse MnO cristalline présentant une épaisseur comprise entre 5 et 90 nm, avant de réduire complètement la couche de MnO par l'aluminium du bain.
en ce qu'on met en oeuvre le traitement thermique dans une atmosphère réductrice de telle sorte que l'on forme une couche d'oxyde mixte (Fe,Mn)(O) amorphe présentant une épaisseur comprise entre 5 et 10 nm, et une couche d'oxyde de manganèse MnO cristalline présentant une épaisseur comprise entre 5 et 90 nm, avant de réduire complètement la couche de MnO par l'aluminium du bain.
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que la couche d'oxyde de manganèse MnO cristalline présente une épaisseur comprise entre 5 et 50 nm.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la couche d'oxyde de manganèse MnO cristalline présente une épaisseur comprise entre 10 et 40 nm.
15. Procédé selon l'une quelconques des revendications 1 à 14, caractérisé
en ce que le bain liquide à base de zinc comprend entre 0,15 et 5% en poids d'aluminium.
en ce que le bain liquide à base de zinc comprend entre 0,15 et 5% en poids d'aluminium.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé
en ce que la température du bain liquide à base de zinc T2 est comprise entre 430 et 480°C.
en ce que la température du bain liquide à base de zinc T2 est comprise entre 430 et 480°C.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé
en ce que la bande est en contact avec le bain liquide à base de zinc pendant un temps de contact C compris entre 2 et 10 s.
en ce que la bande est en contact avec le bain liquide à base de zinc pendant un temps de contact C compris entre 2 et 10 s.
18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que le temps de contact C est compris entre 3 et 5 s.
19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé
en ce que la teneur en carbone dans l'acier est comprise entre 0,40 et 0,70% en poids.
en ce que la teneur en carbone dans l'acier est comprise entre 0,40 et 0,70% en poids.
20 20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé
en ce que la teneur en manganèse dans l'acier est comprise entre 20 et 25% en poids.
en ce que la teneur en manganèse dans l'acier est comprise entre 20 et 25% en poids.
21. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé
en ce qu'après avoir revêtu la bande en acier austénitique par le revêtement comprenant trois couches d'alliage fer-manganèse-zinc et une couche superficielle de zinc, on soumet Iadite bande revêtue à un traitement thermique de manière à allier complètement ledit revêtement.
en ce qu'après avoir revêtu la bande en acier austénitique par le revêtement comprenant trois couches d'alliage fer-manganèse-zinc et une couche superficielle de zinc, on soumet Iadite bande revêtue à un traitement thermique de manière à allier complètement ledit revêtement.
22. Bande en acier austénitique fer-carbone-manganèse pouvant être obtenue selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, dont la composition chimique comprend, les teneurs étant exprimées en poids :
0,30% _ C S 1,05%
16%S Mn _ 26%
Si<_1%
AI 5 0,050%
S < 0,030%
P< 0,080%
N < 0,1 %, et à titre optionnel, un ou plusieurs éléments tels que Cr<_ 1%
Mo < 0,40%
Ni <1%
Cu<_5%
Ti _ 0,50%
Nb <_ 0,50%
V _ 0,50%, le reste de la composition étant constitué de fer et d'impuretés inévitables résultant de l'élaboration, ladite bande étant revêtue sur les deux faces par revêtement à base de zinc comportant dans l'ordre à
partir de l'interface acier/revêtement une couche d'alliage fer-manganèse-zinc composée de deux phases cubique .GAMMA. et cubique à
face centrée .GAMMA. 1, une couche d'alliage fer-manganèse-zinc .delta. 1 de structure hexagonale, une couche d'alliage fer-manganèse-zinc .zeta. de structure monoclinique, et une couche superficielle de zinc.
0,30% _ C S 1,05%
16%S Mn _ 26%
Si<_1%
AI 5 0,050%
S < 0,030%
P< 0,080%
N < 0,1 %, et à titre optionnel, un ou plusieurs éléments tels que Cr<_ 1%
Mo < 0,40%
Ni <1%
Cu<_5%
Ti _ 0,50%
Nb <_ 0,50%
V _ 0,50%, le reste de la composition étant constitué de fer et d'impuretés inévitables résultant de l'élaboration, ladite bande étant revêtue sur les deux faces par revêtement à base de zinc comportant dans l'ordre à
partir de l'interface acier/revêtement une couche d'alliage fer-manganèse-zinc composée de deux phases cubique .GAMMA. et cubique à
face centrée .GAMMA. 1, une couche d'alliage fer-manganèse-zinc .delta. 1 de structure hexagonale, une couche d'alliage fer-manganèse-zinc .zeta. de structure monoclinique, et une couche superficielle de zinc.
23. Bande en acier austénitique fer-carbone-manganèse pouvant être obtenue selon la revendication 21, dont la composition chimique comprend, les teneurs étant exprimées en poids :
0,30% <= C <= 1,05%
16% <= Mn <= 26%
Si <= 1%
Al <= 0,050%
S <= 0,030%
P <= 0,080%
N <= 0,1 %, et à titre optionnel, un ou plusieurs éléments tels que Cr <= 1%
Mo <= 0,40%
Ni <= 1%
Cu <= 5%
Ti <= 0,50%
Nb <= 0,50%
V <= 0,50%, le reste de la composition étant constitué de fer et d'impuretés inévitables résultant de l'élaboration, ladite bande étant revêtue sur au moins une de ses faces par revêtement à base de zinc comportant dans l'ordre à partir de l'interface acier/revêtement une couche d'alliage fer-manganèse-zinc composée de deux phases cubique .GAMMA. et cubique à
face centrée .GAMMA.1, une couche d'alliage fer-manganèse-zinc .delta. 1 de structure hexagonale, et éventuellement une couche superficielle d'alliage fer-manganèse-zinc .zeta. de structure monoclinique.
0,30% <= C <= 1,05%
16% <= Mn <= 26%
Si <= 1%
Al <= 0,050%
S <= 0,030%
P <= 0,080%
N <= 0,1 %, et à titre optionnel, un ou plusieurs éléments tels que Cr <= 1%
Mo <= 0,40%
Ni <= 1%
Cu <= 5%
Ti <= 0,50%
Nb <= 0,50%
V <= 0,50%, le reste de la composition étant constitué de fer et d'impuretés inévitables résultant de l'élaboration, ladite bande étant revêtue sur au moins une de ses faces par revêtement à base de zinc comportant dans l'ordre à partir de l'interface acier/revêtement une couche d'alliage fer-manganèse-zinc composée de deux phases cubique .GAMMA. et cubique à
face centrée .GAMMA.1, une couche d'alliage fer-manganèse-zinc .delta. 1 de structure hexagonale, et éventuellement une couche superficielle d'alliage fer-manganèse-zinc .zeta. de structure monoclinique.
24. Bande en acier selon l'une des revendications 22 ou 23, caractérisée en ce que la teneur en silicium est inférieure à 0,5% en poids.
25. Bande en acier selon l'une quelconque des revendications 22 à 24, caractérisée en ce que la teneur en carbone est comprise entre 0,40 et 0,70% en poids.
26. Bande en acier selon l'une quelconque des revendications 22 à 25, caractérisée en ce que la teneur en manganèse est comprise entre 20 et 25% en poids.
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