CA2584455C - Procede de fabrication de toles d' acier austenitique fer-carbone-manganese et toles ainsi produites - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de fabrication d'une tôle laminée à froid en acier austénitique fer-carbone-manganèse, résistante à la corrosion, comprenant les étapes suivantes : On approvisionne une tôle dont la composition chimique comprend, les teneurs étant exprimées en poids : 0,35% < C < 1 ,05%, 16%< Mn < 24%, le reste de la composition étant constitué de fer et d'impuretés inévitables résultant de l'élaboration, on lamine à froid ladite tôle, on effectue un recuit de recristallisation sur ladite tôle dans un four contenant un gaz choisi parmi les gaz réducteurs vis à vis du fer, les paramètres du recuit étant choisis de telle sorte que ladite tôle soit couverte sur ses deux faces d'une sous-couche d'oxyde (FeMn)O essentiellement amorphe et d'une couche externe d'oxyde de manganèse MnO cristallin, l'épaisseur totale de ces deux couches étant supérieure ou égale à 0,5 micromètre.
Description
PROCEDE DE FABRICATION DE TOLES D'ACIER AUSTENITIQUE FER-CARBONE-MANGANESE ET
TOLES AINSI PRODUITES
L'invention concerne la fabrication économique de tôles laminées à froid d'aciers austénitiques fer-carbone-manganèse à très hautes caractéristiques mécaniques présentant une très bonne résistance à la corrosion.
lo Certaines applications, notamment dans le domaine automobile, requièrent l'utilisation de matériaux structuraux combinant une résistance élevée à la rupture et une grande aptitude à la déformation. Dans le cas de tôles laminées à froid allant de 0,2 mm à 6 mm, les applications concernent par exemple des pièces participant à la sécurité et à la durabilité des véhicules automobiles ou encore des pièces de peau. Pour répondre aux exigences simultanées de résistance et de ductilité, on connaît des aciers à structure totalement austénitique, tels que les aciers Fe-C(jusqu'à 1,5%)-Mn(15 à 35%) (teneurs exprimées en poids) et contenant éventuellement d'autres éléments tels que le silicium, le nickel ou le chrome.
Ces tôles d'acier sous forme de bobines laminées à froid et recuites peuvent être livrées soit avec un revêtement anti-corrosion, par exemple à base de.
zinc, soit livrées nues à l'industrie automobile. On rencontre par exemple cette dernière situation dans la fabrication de pièces automobiles moins exposées à la corrosion où un traitement du type phosphatation et cataphorèse est simplement effectué sans qu'il y ait nécessité d'un revêtement de zinc. Les tôles d'acier peuvent être également livrées nues dans le cas où un client effectue lui-même ou fait effectuer un traitement de revêtement tel qu'une galvanisation au trempé ou un électrozingage.
Ainsi, lorsque des tôles d'acier austénitique Fe-C-Mn doivent être livrées nues en clientèle, on réalise une protection temporaire par exemple grâce à
un film d'huile, de façon à éviter une oxydation superficielle entre le moment où le produit est laminé à froid et recuit, et celui où il est mis en aeuvre effectivement pour la fabrication de pièces. Lors du stockage ou du transport
TOLES AINSI PRODUITES
L'invention concerne la fabrication économique de tôles laminées à froid d'aciers austénitiques fer-carbone-manganèse à très hautes caractéristiques mécaniques présentant une très bonne résistance à la corrosion.
lo Certaines applications, notamment dans le domaine automobile, requièrent l'utilisation de matériaux structuraux combinant une résistance élevée à la rupture et une grande aptitude à la déformation. Dans le cas de tôles laminées à froid allant de 0,2 mm à 6 mm, les applications concernent par exemple des pièces participant à la sécurité et à la durabilité des véhicules automobiles ou encore des pièces de peau. Pour répondre aux exigences simultanées de résistance et de ductilité, on connaît des aciers à structure totalement austénitique, tels que les aciers Fe-C(jusqu'à 1,5%)-Mn(15 à 35%) (teneurs exprimées en poids) et contenant éventuellement d'autres éléments tels que le silicium, le nickel ou le chrome.
Ces tôles d'acier sous forme de bobines laminées à froid et recuites peuvent être livrées soit avec un revêtement anti-corrosion, par exemple à base de.
zinc, soit livrées nues à l'industrie automobile. On rencontre par exemple cette dernière situation dans la fabrication de pièces automobiles moins exposées à la corrosion où un traitement du type phosphatation et cataphorèse est simplement effectué sans qu'il y ait nécessité d'un revêtement de zinc. Les tôles d'acier peuvent être également livrées nues dans le cas où un client effectue lui-même ou fait effectuer un traitement de revêtement tel qu'une galvanisation au trempé ou un électrozingage.
Ainsi, lorsque des tôles d'acier austénitique Fe-C-Mn doivent être livrées nues en clientèle, on réalise une protection temporaire par exemple grâce à
un film d'huile, de façon à éviter une oxydation superficielle entre le moment où le produit est laminé à froid et recuit, et celui où il est mis en aeuvre effectivement pour la fabrication de pièces. Lors du stockage ou du transport
2 des bobines, peuvent en effet alterner des cycles de température et d'atmosphère propices au développement d'une oxydation superficielle néfaste à l'utilisation. De plus, le film d'huile de protection temporaire peut être localement modifié par des frottements ou des contacts lors de s manipulations et la résistance à la corrosion ainsi diminuée. ll serait donc très souhaitable de disposer d'un procédé de fabrication pour éviter les risques d'oxydation des flans ou pièces, avant ou après emboutissage, avant ou après ferrage, et avant opérations de peinture.
Par ailleurs, comme il a été mentionné plus haut, dans le cas d'applications io où les conditions de service sont moins sévères en termes de corrosion, il serait souhaitable de disposer d'un procédé de fabrication d'acier à hautes caractéristiques mécaniques qui confère une résistance satisfaisante à la corrosion soit à l'état brut de recuit, soit après traitements ultérieurs du type phosphatation et peinture par cataphorèse.
15 Le but de l'invention est donc de disposer d'une tôle d'acier austénitique laminé à froid fer-carbone-manganèse de fabrication économique, à
résistance élevée et à combinaison résistance-a(iongement avantageuse, présentant une très bonne résistance à l'oxydation en l'absence d'un revêtement métallique tel qu'un revêtement à base de zinc.
20 Sans atteindre la résistance à la corrosion conférée par un revêtement à
base de zinc, l'invention a pour objet une protection améliorant très significativement les conditions de mise en oruvre des tôles nues.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'une tôle laminée à froid résistante à la corrosion en acier austénitique fer-carbone-25 manganèse, comprenant les étapes suivantes :
- On approvisionne une tôle dont la composition chimique comprend, les teneurs étant exprimées en poids : 0,35% < C<_ 1,05%, 16%<_ Mn _ 24%, le reste de la composition étant constitué de fer et d'impuretés inévitables résultant de l'élaboration, on lamine à froid la tôle, on effectue un recuit de 30 recristallisation sur ladite tôle dans un four au sein d'une atmosphère réductrice vis-à-vis du fer et oxydante vis-à-vis du manganèse, les paramètres dudit recuit étant choïsis de telle sorte que ladite tôle soit
Par ailleurs, comme il a été mentionné plus haut, dans le cas d'applications io où les conditions de service sont moins sévères en termes de corrosion, il serait souhaitable de disposer d'un procédé de fabrication d'acier à hautes caractéristiques mécaniques qui confère une résistance satisfaisante à la corrosion soit à l'état brut de recuit, soit après traitements ultérieurs du type phosphatation et peinture par cataphorèse.
15 Le but de l'invention est donc de disposer d'une tôle d'acier austénitique laminé à froid fer-carbone-manganèse de fabrication économique, à
résistance élevée et à combinaison résistance-a(iongement avantageuse, présentant une très bonne résistance à l'oxydation en l'absence d'un revêtement métallique tel qu'un revêtement à base de zinc.
20 Sans atteindre la résistance à la corrosion conférée par un revêtement à
base de zinc, l'invention a pour objet une protection améliorant très significativement les conditions de mise en oruvre des tôles nues.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'une tôle laminée à froid résistante à la corrosion en acier austénitique fer-carbone-25 manganèse, comprenant les étapes suivantes :
- On approvisionne une tôle dont la composition chimique comprend, les teneurs étant exprimées en poids : 0,35% < C<_ 1,05%, 16%<_ Mn _ 24%, le reste de la composition étant constitué de fer et d'impuretés inévitables résultant de l'élaboration, on lamine à froid la tôle, on effectue un recuit de 30 recristallisation sur ladite tôle dans un four au sein d'une atmosphère réductrice vis-à-vis du fer et oxydante vis-à-vis du manganèse, les paramètres dudit recuit étant choïsis de telle sorte que ladite tôle soit
3 couverte sur ses deux faces d'une sous-couche d'oxyde (FeMn)O
essentiellement amorphe et d'une couche externe d'oxyde de manganèse MnO cristallin, l'épaisseur totale de ces deux couches étant supérieure ou égale à 0,5 micromètre.
Avantageusement, la composition de la tôle comprend : Si <_ 3%, AI _ 0,050%, S<_ 0,030%, P< 0,080%, N<_ 0,1%, et à titre optionnel, un ou plusieurs éléments tels que Cr 5 1%, Mo <_ 0,40%, Ni <_ 1%, Cu <_ 5%, Ti 5 0,50%, Nb <_ 0,50%, V< 0,50%.
De préférence, la composition chimique de la tôle comprend une teneur en Zo carbone en poids telle que : 0,5<_C:90,7%
Avantageusement, la composition chimique de la tôle comprend une teneur en carbone en poids telle que : 0,85:9C91,05%
Selon un mode préféré, la composition chimique de la tôle comprend une teneur en manganèse en poids telle que : 20_Mn<24%
Avantageusement, la composition chimique de la tôle comprend une teneur en manganèse en poids telle que : 16<_Mn<_19%
Préférentiellement, l'épaisseur totale des deux couches superficielles d'oxydes formées fors du recuit a une épaisseur supériéure ou égale à 1,5 micromètres Selon une caractéristique préférée, on effectue un recuit de recristailisation sur la tôle dans un four au sein d'une atmosphère réductrice vis-à-vis du fer et oxydante vis-à-vis du manganèse, où la pression partielle d'oxygène est supérieure ou égale à 2 10"" Pa Avantageusement, on effectue le recuit dans un four au sein d'une atmosphère réductrice vis-à-vis du fer et oxydante vis-à-vis du manganèse où
la pression partielle d'oxygène est supérieure à 5 10"16 Pa.
Préférentiellement encore, la sous-couche d'oxyde (FeMn)(O) essentiellement amorphe formée lors du recuit a un caractère continu.
Selon un mode préféré, la couche d'oxyde MnO cristallin a un caractère continu.
Préférentiellement encore, on effectue le recuit de recristailisation au sein d'une installation compacte de recuit continu
essentiellement amorphe et d'une couche externe d'oxyde de manganèse MnO cristallin, l'épaisseur totale de ces deux couches étant supérieure ou égale à 0,5 micromètre.
Avantageusement, la composition de la tôle comprend : Si <_ 3%, AI _ 0,050%, S<_ 0,030%, P< 0,080%, N<_ 0,1%, et à titre optionnel, un ou plusieurs éléments tels que Cr 5 1%, Mo <_ 0,40%, Ni <_ 1%, Cu <_ 5%, Ti 5 0,50%, Nb <_ 0,50%, V< 0,50%.
De préférence, la composition chimique de la tôle comprend une teneur en Zo carbone en poids telle que : 0,5<_C:90,7%
Avantageusement, la composition chimique de la tôle comprend une teneur en carbone en poids telle que : 0,85:9C91,05%
Selon un mode préféré, la composition chimique de la tôle comprend une teneur en manganèse en poids telle que : 20_Mn<24%
Avantageusement, la composition chimique de la tôle comprend une teneur en manganèse en poids telle que : 16<_Mn<_19%
Préférentiellement, l'épaisseur totale des deux couches superficielles d'oxydes formées fors du recuit a une épaisseur supériéure ou égale à 1,5 micromètres Selon une caractéristique préférée, on effectue un recuit de recristailisation sur la tôle dans un four au sein d'une atmosphère réductrice vis-à-vis du fer et oxydante vis-à-vis du manganèse, où la pression partielle d'oxygène est supérieure ou égale à 2 10"" Pa Avantageusement, on effectue le recuit dans un four au sein d'une atmosphère réductrice vis-à-vis du fer et oxydante vis-à-vis du manganèse où
la pression partielle d'oxygène est supérieure à 5 10"16 Pa.
Préférentiellement encore, la sous-couche d'oxyde (FeMn)(O) essentiellement amorphe formée lors du recuit a un caractère continu.
Selon un mode préféré, la couche d'oxyde MnO cristallin a un caractère continu.
Préférentiellement encore, on effectue le recuit de recristailisation au sein d'une installation compacte de recuit continu
4 Selon un mode préféré, on effectue un traitement ultérieur de phosphatation sur ladite tôle Préférentiellement encore, on effectue un traitement ultérieur de cataphorèse sur ladite tôle.
L'invention a également pour objet une tôle laminée à froid et recuite en acier austénitique fer-carbone-manganèse, résistante à la corrosion, dont la composition chimique comprend, les teneurs étant exprimées en poids :
0,35% <_ C<_ 1,05%, 16%< Mn < 24%, le reste de la composition étant constitué de fer et d'impuretés inévitables résultant de l'élaboration, la tôle io étant revêtue sur ses deux faces d'une sous-couche d'oxyde (FeMn)O
essentiellement amorphe et d'une couche externe d'oxyde de manganèse MnO cristallin, l'épaisseur totale de ces deux couches étant supérieure ou égale à 0,5 micromètre.
Avantageusement, la composition chimique comprend les éléments suivants :Si <_ 3%, Al _ 0,050%, S< 0,030%, PS 0,080%, N<_ 0,1% et à titre optionnel, un ou plusieurs éléments tels que, Cr <_ 1 !o, Mo <_ 0,40% Ni <_ 1%, Cu _ 5%, Ti _< 0,50%, Nb <_ 0,50%, V_ 0,50%.
De préférence, la composition chimique de la tôle comprend une teneur en carbone en poids telle que : 0,5<_C:90,7%
2o Avantageusement, , la composition chimique de la tôle comprend une teneur en carbone en poids telle que : 0,85:5C:91,05%
Selon un mode préféré, la composition chimique de la tôle comprend une teneur en manganèse en poids telle que : 20<Mn:924%
Avantageusement, la composition chimique de la tôle comprend une teneur en manganèse en poids telle que : 16<_Mn<_19%
Selon une caractéristique préférée de l'invention, l'épaisseur totale des deux couches est supérieure ou égale à 1,5 micromètres.
Selon une caractéristique préférée, la sous-couche essentiellement amorphe d'oxyde (FeMn)(O) a un caractère continu Préférentiellement, la couche externe d'oxyde MnO cristallin a un caractère continu.
Préférentiellement, la tôle comporte une couche phosphatée superposée à la couche externe d'oxyde cristallin MnO.
Préférentiellement encore, la tôle comporte une couche de cataphorèse superposée à la couche phosphatée.
L'invention a pour objet l'utilisation d'une tôle fabriquée au moyen d'un
L'invention a également pour objet une tôle laminée à froid et recuite en acier austénitique fer-carbone-manganèse, résistante à la corrosion, dont la composition chimique comprend, les teneurs étant exprimées en poids :
0,35% <_ C<_ 1,05%, 16%< Mn < 24%, le reste de la composition étant constitué de fer et d'impuretés inévitables résultant de l'élaboration, la tôle io étant revêtue sur ses deux faces d'une sous-couche d'oxyde (FeMn)O
essentiellement amorphe et d'une couche externe d'oxyde de manganèse MnO cristallin, l'épaisseur totale de ces deux couches étant supérieure ou égale à 0,5 micromètre.
Avantageusement, la composition chimique comprend les éléments suivants :Si <_ 3%, Al _ 0,050%, S< 0,030%, PS 0,080%, N<_ 0,1% et à titre optionnel, un ou plusieurs éléments tels que, Cr <_ 1 !o, Mo <_ 0,40% Ni <_ 1%, Cu _ 5%, Ti _< 0,50%, Nb <_ 0,50%, V_ 0,50%.
De préférence, la composition chimique de la tôle comprend une teneur en carbone en poids telle que : 0,5<_C:90,7%
2o Avantageusement, , la composition chimique de la tôle comprend une teneur en carbone en poids telle que : 0,85:5C:91,05%
Selon un mode préféré, la composition chimique de la tôle comprend une teneur en manganèse en poids telle que : 20<Mn:924%
Avantageusement, la composition chimique de la tôle comprend une teneur en manganèse en poids telle que : 16<_Mn<_19%
Selon une caractéristique préférée de l'invention, l'épaisseur totale des deux couches est supérieure ou égale à 1,5 micromètres.
Selon une caractéristique préférée, la sous-couche essentiellement amorphe d'oxyde (FeMn)(O) a un caractère continu Préférentiellement, la couche externe d'oxyde MnO cristallin a un caractère continu.
Préférentiellement, la tôle comporte une couche phosphatée superposée à la couche externe d'oxyde cristallin MnO.
Préférentiellement encore, la tôle comporte une couche de cataphorèse superposée à la couche phosphatée.
L'invention a pour objet l'utilisation d'une tôle fabriquée au moyen d'un
5 procédé ci-dessus pour la fabrication d'éléments structuraux ou de pièces de peau automobiles.
L'invention a également pour objet l'utilisation d'une tôle décrite ci-dessus, pour la fabrication d'éléments structuraux ou de pièces de peau dans le domaine automobile io D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description ci-dessous, donnée à titre d'exemple.
Après de nombreux essais, les inventeurs ont montré que les différentes exigences rapportées ci-dessus sont satisfaites en observant les conditions suivantes :
En ce qui concerne la composition chimique de l'acier, le carbone joue un rôle très important sur la formation de la microstructure : il augmente l'énergie de défaut d'empilement et favorise la stabilité de la phase austénitique. En combinaison avec une teneur en manganèse allant de 16 à 24% en poids, cette stabilité est obtenue pour une teneur en carbone supérieure ou égale à
0,35%. En particulier, lorsque la teneur en carbone est comprise entre 0,5%
et 0,7%, la stabiiité de l'austénite est accrue et la résistance est augmentée.
De plus, lorsque la teneur en carbone est supérieure à 0,85%, une résistance mécanique encore accrue est obtenue. Cependant, lorsque la teneur en carbone est supérieure à 1,05% il devient diffïcile d'éviter une précipitation de carbures qui intervient au cours de certains cycles thermiques de fabrication industrielle, en particulier lors du refroidissement au bobinage, et qui dégrade la ductilité et la ténacité.
Le manganèse est également un élément ïndispensable pour accroître (a résistance, augmenter l'énergie de défaut d'empilement et stabiliser la phase austénitique. Le manganèse joue également un rôle très important en vue de la formation d'oxydes particuliers lors de l'étape de recuit continu, ces oxydes jouant un rôle protecteur vis-à-vis de la corrosion ultérieure et de la revêtabilité. Si sa teneur en manganèse est inférieure à 16%, il existe un
L'invention a également pour objet l'utilisation d'une tôle décrite ci-dessus, pour la fabrication d'éléments structuraux ou de pièces de peau dans le domaine automobile io D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description ci-dessous, donnée à titre d'exemple.
Après de nombreux essais, les inventeurs ont montré que les différentes exigences rapportées ci-dessus sont satisfaites en observant les conditions suivantes :
En ce qui concerne la composition chimique de l'acier, le carbone joue un rôle très important sur la formation de la microstructure : il augmente l'énergie de défaut d'empilement et favorise la stabilité de la phase austénitique. En combinaison avec une teneur en manganèse allant de 16 à 24% en poids, cette stabilité est obtenue pour une teneur en carbone supérieure ou égale à
0,35%. En particulier, lorsque la teneur en carbone est comprise entre 0,5%
et 0,7%, la stabiiité de l'austénite est accrue et la résistance est augmentée.
De plus, lorsque la teneur en carbone est supérieure à 0,85%, une résistance mécanique encore accrue est obtenue. Cependant, lorsque la teneur en carbone est supérieure à 1,05% il devient diffïcile d'éviter une précipitation de carbures qui intervient au cours de certains cycles thermiques de fabrication industrielle, en particulier lors du refroidissement au bobinage, et qui dégrade la ductilité et la ténacité.
Le manganèse est également un élément ïndispensable pour accroître (a résistance, augmenter l'énergie de défaut d'empilement et stabiliser la phase austénitique. Le manganèse joue également un rôle très important en vue de la formation d'oxydes particuliers lors de l'étape de recuit continu, ces oxydes jouant un rôle protecteur vis-à-vis de la corrosion ultérieure et de la revêtabilité. Si sa teneur en manganèse est inférieure à 16%, il existe un
6 risque de formation de phases martensitiques qui diminuent notablement l'aptitude à la déformation. Une teneur en manganèse augmentée jusqu'à
19% permet la fabrication d'acier présentant une énergie de défaut d'empilement accrue, ce qui favorise un mode de déformation par maciage.
Lorsque la teneur en manganèse est comprise entre 20 et 24%, on obtient, en relation avec la teneur en carbone, une aptitude à la déformation propre à
la fabrication de pièces à caractéristiques mécaniques élevées.
Cependant, lorsque la teneur en manganèse est supérieure à 24%, la ductilité à température ambiante est dégradée. De plus, pour des questions io de coût, il n'est pas souhaitable que la teneur en manganèse soit élevée.
L'aluminium est un élément particulièrement efficace pour la désoxydation de l'acier. Comme le carbone, il augmente l'énergie de défaut d'empilement.
Cependant, sa présence excessive dans des aciers à forte teneur en manganèse présente des inconvénients: En effet, le manganèse augmente la solubifité de l'azote dans le fer liquide, et si une quantité d'aluminium trop importante est présente dans l'acier, l'azote se combinant avec l'aluminium précipite sous forme de nitrures d'aluminium gênant la migration des joints de grains lors de la transformation à chaud et augmente très notablement le risque d'apparitions de fissures. Une teneur en AI inférieure ou égale à 0,050 % permet d'éviter une précipitation d'AIN. Corrélativement, la teneur en azote doit être inférieure ou égale à 0,1% afin d'éviter cette précipitation et la formation de défauts volumiques (soufflures) lors de la solidification.
Le silicium est également un élément efficace pour désoxyder l'acier ainsi que pour durcïr en phase solide. Cependant, au-delà d'une teneur de 3%, il tend à former des oxydes indésirables et doit donc être tenu inférieur à cette limite.
Le soufre et le phosphore sont des impuretés fragilisant les joints de grains.
Leur teneur respective doit être inférieure ou égale à 0,030 et 0,080% afin de maintenir une ductilité à chaud suffisante.
3o Le chrome et le nickel peuvent être utilisés à titre optionnel pour augmenter la résistance de l'acier par durcissement en solution solide. Cependant, le chrome diminuant l'énergie de défaut d'empilement, sa teneur doit étre inférieure ou égale à 1 /a. Le nickel contribue à obtenir un allongement à
19% permet la fabrication d'acier présentant une énergie de défaut d'empilement accrue, ce qui favorise un mode de déformation par maciage.
Lorsque la teneur en manganèse est comprise entre 20 et 24%, on obtient, en relation avec la teneur en carbone, une aptitude à la déformation propre à
la fabrication de pièces à caractéristiques mécaniques élevées.
Cependant, lorsque la teneur en manganèse est supérieure à 24%, la ductilité à température ambiante est dégradée. De plus, pour des questions io de coût, il n'est pas souhaitable que la teneur en manganèse soit élevée.
L'aluminium est un élément particulièrement efficace pour la désoxydation de l'acier. Comme le carbone, il augmente l'énergie de défaut d'empilement.
Cependant, sa présence excessive dans des aciers à forte teneur en manganèse présente des inconvénients: En effet, le manganèse augmente la solubifité de l'azote dans le fer liquide, et si une quantité d'aluminium trop importante est présente dans l'acier, l'azote se combinant avec l'aluminium précipite sous forme de nitrures d'aluminium gênant la migration des joints de grains lors de la transformation à chaud et augmente très notablement le risque d'apparitions de fissures. Une teneur en AI inférieure ou égale à 0,050 % permet d'éviter une précipitation d'AIN. Corrélativement, la teneur en azote doit être inférieure ou égale à 0,1% afin d'éviter cette précipitation et la formation de défauts volumiques (soufflures) lors de la solidification.
Le silicium est également un élément efficace pour désoxyder l'acier ainsi que pour durcïr en phase solide. Cependant, au-delà d'une teneur de 3%, il tend à former des oxydes indésirables et doit donc être tenu inférieur à cette limite.
Le soufre et le phosphore sont des impuretés fragilisant les joints de grains.
Leur teneur respective doit être inférieure ou égale à 0,030 et 0,080% afin de maintenir une ductilité à chaud suffisante.
3o Le chrome et le nickel peuvent être utilisés à titre optionnel pour augmenter la résistance de l'acier par durcissement en solution solide. Cependant, le chrome diminuant l'énergie de défaut d'empilement, sa teneur doit étre inférieure ou égale à 1 /a. Le nickel contribue à obtenir un allongement à
7 rupture important, et augmente en particulier la ténacité. Cependant, il est également souhaitable, pour des questions de coûts, de limiter la teneur en nickel à une teneur maximale inférieure ou égale à 1%. Pour des raisons similaires, le molybdène peut être ajouté en quantité inférieure ou égale à
0,40%.
De même, à titre optionnel, une addition de cuivre jusqu'à une teneur inférieure ou égale à 5% est un moyen de durcir l'acier par précipitation de cuivre métallique. Cependant, au-delà de cette teneur, le cuivre est responsable de l'apparition de défauts de surface en tôle à chaud.
io Le titane, le niobium et le vanadium sont également des éléments pouvant être utilisés optionnellement pour obtenir un durcissement par précipitation de carbonitrures. Cependant, lorsque la teneur en Nb ou en V, ou en Ti est supérieure à 0,50%, une précipitation excessive de carbonitrures peut provoquer une réduction de la ténacité, ce qui doit être évité.
La mise en oruvre du procédé de fabrication selon l'invention est la suivante :
On élabore un acier dont la composition a été exposée ci-dessus. La tôle d'acier est ensuite laminée à chaud pour obtenir un produit dont l'épaisseur va de 0,6 à 10 mm environ. Cette tôle d'acier est ensuite laminée à froid jusqu'à une épaisseur de 0,2 à 6 mm environ. Après laminage à froid, la microstructure anisotrope de l'acier est composée de grains fortement déformés, et la ductilité est réduite. Selon l'invention, outre l'obtention de propriétés mécaniques satisfaisantes, le recuit de recristallisation qui suit a pour but de conférer une résistance à la corrosion particulièrement élevée.
Usuellement, les tôles en acier subissent un recuit de recristallisation en vue 2s de leur conférer une microstructure et des caractéristiques mécaniques particulières. Dans des conditions industrielles, ce recuit de recristallisation est réalisé dans un four dans lequel règne une atmosphère réductrice vis-à-vis du fer. A cet effet, les tôles défilent dans un four constitué d'une enceinte isolée de l'atmosphère extérieure dans laquelle circule un gaz réducteur. Par exemple, ce gaz peut être choisi parmi l'hydrogène, et les mélanges d'azote et d'hydrogène, ét présenter un point de rosée compris entre -40 C et -15 C.
Les inventeurs ont mis en évidence qu'une résistance accrue à la corrosion était obtenue lorsque les conditions de recuit étaient choisies précisément
0,40%.
De même, à titre optionnel, une addition de cuivre jusqu'à une teneur inférieure ou égale à 5% est un moyen de durcir l'acier par précipitation de cuivre métallique. Cependant, au-delà de cette teneur, le cuivre est responsable de l'apparition de défauts de surface en tôle à chaud.
io Le titane, le niobium et le vanadium sont également des éléments pouvant être utilisés optionnellement pour obtenir un durcissement par précipitation de carbonitrures. Cependant, lorsque la teneur en Nb ou en V, ou en Ti est supérieure à 0,50%, une précipitation excessive de carbonitrures peut provoquer une réduction de la ténacité, ce qui doit être évité.
La mise en oruvre du procédé de fabrication selon l'invention est la suivante :
On élabore un acier dont la composition a été exposée ci-dessus. La tôle d'acier est ensuite laminée à chaud pour obtenir un produit dont l'épaisseur va de 0,6 à 10 mm environ. Cette tôle d'acier est ensuite laminée à froid jusqu'à une épaisseur de 0,2 à 6 mm environ. Après laminage à froid, la microstructure anisotrope de l'acier est composée de grains fortement déformés, et la ductilité est réduite. Selon l'invention, outre l'obtention de propriétés mécaniques satisfaisantes, le recuit de recristallisation qui suit a pour but de conférer une résistance à la corrosion particulièrement élevée.
Usuellement, les tôles en acier subissent un recuit de recristallisation en vue 2s de leur conférer une microstructure et des caractéristiques mécaniques particulières. Dans des conditions industrielles, ce recuit de recristallisation est réalisé dans un four dans lequel règne une atmosphère réductrice vis-à-vis du fer. A cet effet, les tôles défilent dans un four constitué d'une enceinte isolée de l'atmosphère extérieure dans laquelle circule un gaz réducteur. Par exemple, ce gaz peut être choisi parmi l'hydrogène, et les mélanges d'azote et d'hydrogène, ét présenter un point de rosée compris entre -40 C et -15 C.
Les inventeurs ont mis en évidence qu'une résistance accrue à la corrosion était obtenue lorsque les conditions de recuit étaient choisies précisément
8 pour obtenir sur les deux faces de la tôle une couche superficïelle d'oxydes d'épaisseur totale supérieure ou égale à 0,5 micromètre. Cette couche superficielle d'oxydes est elle-même constituée par :
- Une sous-couche d'oxyde mixte (FeMn)O continue ou discontinue en contact avec le substrat, à caractère essentiellement amorphe. Ce dernier terme désigne le fait que la sous-couche est constituée à plus de 95% d'oxyde mixte à caractère amorphe - Une couche d'oxyde de manganèse MnO continue ou discontinue, à
caractère cristallin io On a mis en évidence que la résistance à la corrosion est particulièrement élevée lorsque la couche superficielle d'oxyde essentiellement amorphe (FeMn)O est continue. Cette caractéristique renforce la résistance à la corrosion, des joints de grains se révélant être des zones de moindre résistance.
Les inventeurs ont également mis en évidence que des conditions particulières de recuit continu de tôles d'aciers austénitiques fer carbone manganèse, en présence d'une atmosphère réductrice vis-à-vis du fer et oxydante vis-à-vis du manganèse, conduisaient à la formation d'une telle couche superFicielle :
2o En particulier, un des modes de fabrication selon l'invention consiste à
effectuer un recuit au sein d'un four lorsque la pression partielle d'oxygène est supérieure ou égale à 2 10-17 Pa (environ 2 10-22 atmosphère). Par exemple, le gaz peut être choisi parmi l'hydrogène, ou des mélanges comprenant entre 20 et 97% en volume d'azote, et le complément en hydrogène. Grâce à ses connaissances usuelles, pour une atmosphère donnée, l'homme du métier adaptera alors les paramètres de marche du four de recuit (tels que température de recuit, point de rosée) dans le but d'obtenir une pression partielle d'oxygène supérieure à 210"1' Pa.
Comme il sera exposé plus loin, une couche supérieure ou égale à 1,5 micromètres peut être souhaitable en vue d'obtenir une résistance à la corrosion encore plus avantageuse. Un des modes de fabrication selon l'invention consïste à effectuer un recuit au sein d'un four avec une pression
- Une sous-couche d'oxyde mixte (FeMn)O continue ou discontinue en contact avec le substrat, à caractère essentiellement amorphe. Ce dernier terme désigne le fait que la sous-couche est constituée à plus de 95% d'oxyde mixte à caractère amorphe - Une couche d'oxyde de manganèse MnO continue ou discontinue, à
caractère cristallin io On a mis en évidence que la résistance à la corrosion est particulièrement élevée lorsque la couche superficielle d'oxyde essentiellement amorphe (FeMn)O est continue. Cette caractéristique renforce la résistance à la corrosion, des joints de grains se révélant être des zones de moindre résistance.
Les inventeurs ont également mis en évidence que des conditions particulières de recuit continu de tôles d'aciers austénitiques fer carbone manganèse, en présence d'une atmosphère réductrice vis-à-vis du fer et oxydante vis-à-vis du manganèse, conduisaient à la formation d'une telle couche superFicielle :
2o En particulier, un des modes de fabrication selon l'invention consiste à
effectuer un recuit au sein d'un four lorsque la pression partielle d'oxygène est supérieure ou égale à 2 10-17 Pa (environ 2 10-22 atmosphère). Par exemple, le gaz peut être choisi parmi l'hydrogène, ou des mélanges comprenant entre 20 et 97% en volume d'azote, et le complément en hydrogène. Grâce à ses connaissances usuelles, pour une atmosphère donnée, l'homme du métier adaptera alors les paramètres de marche du four de recuit (tels que température de recuit, point de rosée) dans le but d'obtenir une pression partielle d'oxygène supérieure à 210"1' Pa.
Comme il sera exposé plus loin, une couche supérieure ou égale à 1,5 micromètres peut être souhaitable en vue d'obtenir une résistance à la corrosion encore plus avantageuse. Un des modes de fabrication selon l'invention consïste à effectuer un recuit au sein d'un four avec une pression
9 partielle d'oxygène supérieure ou égale à 5 10-16 Pa (environ 5 10"2' atmosphère) Un recuit rapide sous atmosphère au sein d'une installation compacte de recuit continu, comportant par exemple un chauffage rapide au moyen d'un chauffage par induction et/ou un refroidissement rapide, peut être avantageusement utiiisé pour la mise en ceuvre de l'invention.
A titre d'exemple, les modes de réalisation suivants vont montrer d'autres avantages conférés par l'invention :
Un acier Fe C Mn austénitique dont la composition exprimée en pourcentage 1 pondérai figure au tableau 1 ci-dessous a été élaboré sous forme de tôle laminée à chaud puis laminée à froid jusqu'à une épaisseur de 1,5mm.
C Mn Si S P AI Cu Cr Ni Mo N
0,61 21,5 0,49 0,001 0,016 0,003 0,02 0,053 0,044 0,009 0,01 La tôle d'acier a ensuite subi des recuits de recristallisation pendant 60s sous une atmosphère d'azote avec 15% d'hydrogène en volume dans les conditions suivantes :
- Un recuit correspondant à des conditions conventionnelles :
température : 810 C, point de rosée :-30 C. La pression partielle d'oxygène est inférieure à 1,01 x 10'18 Pa.
- Un recuifi selon l'invention : température : 810 C, point de rosée :
+10 C. La pression partielle d'oxygène est supérieure à 5,07 10'16 Pa .
Ces conditions de recuit correspondent à une résistance de 1000MPa et un allongement à rupture supérieur à 60%.
Dans les conditions conventionnelles, l'épaisseur totale de la couche superficielle d'oxyde est de 0,1 micromètre. Dans le cas d'un recuit à 810 C
effectué avec un point de rosée significativement plus élevé que les conditions usuelles, la couche d'oxyde superFiciei formé (sous-couche essentiellement amorphe (FeMn)( ) et couche cristalline MnO) a une épaisseur totale de 1,5 micromètres : La couche (FeMn)O à caractère essentiellement amorphe est parfaitement continue.
On a ensuite huilé les tôles recuites, grâce à une huile de protection temporaire Ferrocoat N6130 à 0,5g/m2. Cette opération vise à reproduire la protection temporaire des bobines pendant la période qui s'écoule entre la production en usine sidérurgique d'une bobine d'acier nu laminée à froid, et 5 son utilisation ultérieure. On a effectué des essais de corrosion humidotherme sur des éprouvettes de 200mm x 100mm : ce test, qui alterne des phases chaudes et humides (8 heures à 40 C avec 100% d'humidité
relative) et à température ambiante (16h) a pour but de déterminer la résistance à la corrosion lors de changement climatique.
io On a ensuite noté les conditions d'apparition de la rouille rouge, caractéristique d'une corrosion du substrat d'acier, ou de l'envahissement de cette rouille rouge sur une surface équivalant à 10% de I'éprouvette de test.
Les résultats, exprimés en nombre de cycles à l'apparition de la rouille rouge ou de 10% de recouvrement, sont les suivants :
Nombre de cycles à Nombre de cycles Epaisseur totale de la apparition de la rouille conduisant à 10% de couche d'oxydes de rouge recouvrement de rouille (FeMn)(O) et MnO
0,1 micromètre 6 11 1,5 micromètres (*) >18 >20 (*) : Selon i'invention Ainsi, la tôle recuite selon l'invention présente une résistance à la corrosion très supérieure, le délai avant apparition de la rouille rouge étant pratiquement doublé.
II est de pratique courante dans l'industrie automobile, de spécifier une résistance minimale à la corrosion, exprimée en termes de cycles en essai de corrosion humidotherme avant recouvrement de 10% de l'éprouvette. Une tenue minimale de 15 cycles est souvent exigée.
Les inventeurs ont mis en évidence que la tenue minimale de 15 cycles était obtenue lorsque l'épaisseur totale de la couche d'oxydes de (FeMn)(O) et MnO était supérieure ou égale à 1 micromètre.
Par ailleurs, des essais de résistance à la corrosion perforante ont été
effectués pour les conditions de recuit exposées ci-dessus. Les résultats, exprimant le pourcentage de rouille rouge après 2 ou 5 cycles (un cycle étant constitué d'une exposition au brouillard salin 35 C-4h, suivie d'une phase de séchage à 60 C-2h et d'une exposition à une humidité relative de 95% à
50 C pendant 2h) sont portés au tableau ci-dessous :
Epaisseur totale de la Proportion de rouille Proportion de rouille couche d'oxydes de rouge après 2 cycles rouge après 5 cycles (FeMn)(O) et MnO
0,1 micromètre 100% 100%
1,5 micromètres (~) 30% 80%
Selon l'invention Ces résultats mettent en évidence l'amélioration de la résistance à la corrosion perforante conférée par l'invention. En particulier, le développement de l'oxydation est très sensiblement retardé lorsque l'épaisseur de la couche d'oxyde est supérieure ou égale à 1,5 micromètres.
Les tôles laminées à froid et recuites selon l'invention peuvent être avantageusement soumises à un traitement de phosphatation : en effet, les inventeurs ont mis en évidence que le caractère cristallin de la couche externe MnO et sa nature se prêtent bien à un revêtement par phosphatation.
Ce caractère est d'autant plus prononcé que la couche externe cristallisée forme un film continu, ce qui conduit à une protection par phosphatation très uniforme.
Après phosphatation, un revêtement ultérieur de peinture par cataphorèse permet la fabrication d'éléments résistant d'une manière satisfaisante à la corrosion. Dans le cas d'applications où les exigences de tenue à la corrosion sont moins sévères que celles nécessitant la protection apportée par un revêtement à base de zinc, les pièces ainsi obtenues seront avantageusement utilisées.
Le procédé selon l'invention sera mis en oruvre de façon particulièrement avantageuse pour la fabrication de tôles nues d'acier austénitique Fe C Mn laminées à froid, lorsque des conditions de stockage et de transport des tôles io exigent une attention particulière vis-à-vis du risque d'oxydation.
A titre d'exemple, les modes de réalisation suivants vont montrer d'autres avantages conférés par l'invention :
Un acier Fe C Mn austénitique dont la composition exprimée en pourcentage 1 pondérai figure au tableau 1 ci-dessous a été élaboré sous forme de tôle laminée à chaud puis laminée à froid jusqu'à une épaisseur de 1,5mm.
C Mn Si S P AI Cu Cr Ni Mo N
0,61 21,5 0,49 0,001 0,016 0,003 0,02 0,053 0,044 0,009 0,01 La tôle d'acier a ensuite subi des recuits de recristallisation pendant 60s sous une atmosphère d'azote avec 15% d'hydrogène en volume dans les conditions suivantes :
- Un recuit correspondant à des conditions conventionnelles :
température : 810 C, point de rosée :-30 C. La pression partielle d'oxygène est inférieure à 1,01 x 10'18 Pa.
- Un recuifi selon l'invention : température : 810 C, point de rosée :
+10 C. La pression partielle d'oxygène est supérieure à 5,07 10'16 Pa .
Ces conditions de recuit correspondent à une résistance de 1000MPa et un allongement à rupture supérieur à 60%.
Dans les conditions conventionnelles, l'épaisseur totale de la couche superficielle d'oxyde est de 0,1 micromètre. Dans le cas d'un recuit à 810 C
effectué avec un point de rosée significativement plus élevé que les conditions usuelles, la couche d'oxyde superFiciei formé (sous-couche essentiellement amorphe (FeMn)( ) et couche cristalline MnO) a une épaisseur totale de 1,5 micromètres : La couche (FeMn)O à caractère essentiellement amorphe est parfaitement continue.
On a ensuite huilé les tôles recuites, grâce à une huile de protection temporaire Ferrocoat N6130 à 0,5g/m2. Cette opération vise à reproduire la protection temporaire des bobines pendant la période qui s'écoule entre la production en usine sidérurgique d'une bobine d'acier nu laminée à froid, et 5 son utilisation ultérieure. On a effectué des essais de corrosion humidotherme sur des éprouvettes de 200mm x 100mm : ce test, qui alterne des phases chaudes et humides (8 heures à 40 C avec 100% d'humidité
relative) et à température ambiante (16h) a pour but de déterminer la résistance à la corrosion lors de changement climatique.
io On a ensuite noté les conditions d'apparition de la rouille rouge, caractéristique d'une corrosion du substrat d'acier, ou de l'envahissement de cette rouille rouge sur une surface équivalant à 10% de I'éprouvette de test.
Les résultats, exprimés en nombre de cycles à l'apparition de la rouille rouge ou de 10% de recouvrement, sont les suivants :
Nombre de cycles à Nombre de cycles Epaisseur totale de la apparition de la rouille conduisant à 10% de couche d'oxydes de rouge recouvrement de rouille (FeMn)(O) et MnO
0,1 micromètre 6 11 1,5 micromètres (*) >18 >20 (*) : Selon i'invention Ainsi, la tôle recuite selon l'invention présente une résistance à la corrosion très supérieure, le délai avant apparition de la rouille rouge étant pratiquement doublé.
II est de pratique courante dans l'industrie automobile, de spécifier une résistance minimale à la corrosion, exprimée en termes de cycles en essai de corrosion humidotherme avant recouvrement de 10% de l'éprouvette. Une tenue minimale de 15 cycles est souvent exigée.
Les inventeurs ont mis en évidence que la tenue minimale de 15 cycles était obtenue lorsque l'épaisseur totale de la couche d'oxydes de (FeMn)(O) et MnO était supérieure ou égale à 1 micromètre.
Par ailleurs, des essais de résistance à la corrosion perforante ont été
effectués pour les conditions de recuit exposées ci-dessus. Les résultats, exprimant le pourcentage de rouille rouge après 2 ou 5 cycles (un cycle étant constitué d'une exposition au brouillard salin 35 C-4h, suivie d'une phase de séchage à 60 C-2h et d'une exposition à une humidité relative de 95% à
50 C pendant 2h) sont portés au tableau ci-dessous :
Epaisseur totale de la Proportion de rouille Proportion de rouille couche d'oxydes de rouge après 2 cycles rouge après 5 cycles (FeMn)(O) et MnO
0,1 micromètre 100% 100%
1,5 micromètres (~) 30% 80%
Selon l'invention Ces résultats mettent en évidence l'amélioration de la résistance à la corrosion perforante conférée par l'invention. En particulier, le développement de l'oxydation est très sensiblement retardé lorsque l'épaisseur de la couche d'oxyde est supérieure ou égale à 1,5 micromètres.
Les tôles laminées à froid et recuites selon l'invention peuvent être avantageusement soumises à un traitement de phosphatation : en effet, les inventeurs ont mis en évidence que le caractère cristallin de la couche externe MnO et sa nature se prêtent bien à un revêtement par phosphatation.
Ce caractère est d'autant plus prononcé que la couche externe cristallisée forme un film continu, ce qui conduit à une protection par phosphatation très uniforme.
Après phosphatation, un revêtement ultérieur de peinture par cataphorèse permet la fabrication d'éléments résistant d'une manière satisfaisante à la corrosion. Dans le cas d'applications où les exigences de tenue à la corrosion sont moins sévères que celles nécessitant la protection apportée par un revêtement à base de zinc, les pièces ainsi obtenues seront avantageusement utilisées.
Le procédé selon l'invention sera mis en oruvre de façon particulièrement avantageuse pour la fabrication de tôles nues d'acier austénitique Fe C Mn laminées à froid, lorsque des conditions de stockage et de transport des tôles io exigent une attention particulière vis-à-vis du risque d'oxydation.
Claims (27)
1 Procédé de fabrication d'une tôle laminée à froid en acier austénitique fer-carbone-manganèse résistante à la corrosion, comprenant les étapes suivantes :
- On approvisionne une tôle dont la composition chimique comprend, les teneurs étant exprimées en poids :
0,35% <= C <= 1,05%
16%9 Mn <= 24%
le reste de la composition étant constitué de fer et d'impuretés inévitables résultant de l'élaboration, - On lamine à froid ladite tôle - On effectue un recuit de recristallisation sur ladite tôle dans un four au sein d'une atmosphère réductrice vis-à-vis du fer et oxydante vis-à-vis du manganèse, les paramètres dudit recuit étant choisis de telle sorte que ladite tôle soit couverte sur ses deux faces d'une sous-couche d'oxyde (FeMn)O essentiellement amorphe et d'une couche externe d'oxyde de manganèse MnO cristallin, l'épaisseur totale de ces deux couches étant supérieure ou égale à 0,5 micromètre
- On approvisionne une tôle dont la composition chimique comprend, les teneurs étant exprimées en poids :
0,35% <= C <= 1,05%
16%9 Mn <= 24%
le reste de la composition étant constitué de fer et d'impuretés inévitables résultant de l'élaboration, - On lamine à froid ladite tôle - On effectue un recuit de recristallisation sur ladite tôle dans un four au sein d'une atmosphère réductrice vis-à-vis du fer et oxydante vis-à-vis du manganèse, les paramètres dudit recuit étant choisis de telle sorte que ladite tôle soit couverte sur ses deux faces d'une sous-couche d'oxyde (FeMn)O essentiellement amorphe et d'une couche externe d'oxyde de manganèse MnO cristallin, l'épaisseur totale de ces deux couches étant supérieure ou égale à 0,5 micromètre
2 Procédé de fabrication d'une tôle laminée à froid en acier austénitique fer-carbone-manganèse selon la revendication 1, caractérisé en ce que la composition chimique de ladite tôle comprend, les teneurs étant exprimées en poids :
Si <= 3%
Af <= 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%
Si <= 3%
Af <= 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%
3 Procédé de fabrication selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la composition chimique de ladite tôle comprend une teneur en carbone exprimée en poids supérieure ou égale à 0,5% et inférieure ou égale à 0,7%
4 Procédé de fabrication selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la composition chimique de ladite tôle comprend une teneur en carbone exprimée en poids supérieure ou égale à 0,85% et inférieure ou égale à
1,05%
1,05%
Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la composition chimique de ladite tôle comprend une teneur en manganèse exprimée en poids supérieure ou égale à 20% et inférieure ou égale à 24%
6 Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la composition chimique de ladite tôle comprend une teneur en manganèse exprimée en poids supérieure ou égale à 16% et inférieure ou égale à 19%
7 Procédé de fabrication d'une tôle laminée à froid en acier austénitique fer-carbone-manganèse selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce les paramètres dudit recuit sont choisis de telle sorte que l'épaisseur totale des dites deux couches soit supérieure ou égale à 1,5 micromètres.
8 Procédé de fabrication d'une tôle laminée à froid en acier austénitique fer-carbone-manganèse résistante à la corrosion selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on effectue un recuit de recristallisation sur ladite tôle dans un four au sein d'une atmosphère réductrice vis-à-vis du fer et oxydante vis-à-vis du manganèse, où la pression partielle d'oxygène est supérieure ou égale à 2 10 -17 Pa
9 Procédé de fabrication d'une tôle laminée à froid en acier austénitique fer-carbone-manganèse selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on effectue ledit recuit de recristailisation sur ladite tôle dans un four au sein d'une atmosphère réductrice vis-à-vis du fer et oxydante vis-à-vis du manganèse, où la pression partielle d'oxygène est supérieure à 5 10 -16 Pa
Procédé de fabrication d'une tôle laminée à froid en acier austénitique fer-carbone-manganèse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite sous-couche d'oxyde (FeMn)O essentiellement amorphe a un caractère continu
11 Procédé de fabrication d'une tôle laminée à froid en acier austénitique fer-carbone-manganèse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite couche d'oxyde MnO cristallin a un caractère continu
12 Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on effectue ledit recuit de recristailisation au sein d'une installation compacte de recuit continu
13 Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on effectue un traitement de phosphatation après ledit recuit de recristallisation de ladite tôle
14 Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'on effectue un traitement ultérieur de cataphorèse sur ladite tôle
15 Tôle laminée à froid et recuite en acier austénitique fer-carbone-manganèse résistante à la corrosion, dont la composition chimique comprend, les teneurs étant exprimées en poids :
0,35% <= C <= 1,05%
16% <= Mn <= 24%
le reste de la composition étant constitué de fer et d'impuretés inévitables résultant de l'élaboration, ladite tôle étant revêtue sur ses deux faces d'une sous-couche d'oxyde (FeMn)O essentiellement amorphe et d'une couche externe d'oxyde de manganèse MnO cristallin, l'épaisseur totale de ces deux couches étant supérieure ou égale à 0,5 micromètre
0,35% <= C <= 1,05%
16% <= Mn <= 24%
le reste de la composition étant constitué de fer et d'impuretés inévitables résultant de l'élaboration, ladite tôle étant revêtue sur ses deux faces d'une sous-couche d'oxyde (FeMn)O essentiellement amorphe et d'une couche externe d'oxyde de manganèse MnO cristallin, l'épaisseur totale de ces deux couches étant supérieure ou égale à 0,5 micromètre
16 Tôle laminée à froid et recuite en acier austénitique fer-carbone-manganèse résistante à la corrosion selon la revendication 15, caractérisée en ce qu'elle comprend, les teneurs étant exprimées en poids :
Si <= 3%
Ai <= 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%
Si <= 3%
Ai <= 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%
17 Tôle laminée à froid et recuite en acier austénitique fer-carbone-manganèse résistante à la corrosion selon la revendication 15 ou 16 caractérisée en ce que la composition chimique de ladite tôle comprend une teneur en carbone exprimée en poids supérieure ou égale à 0,5% et inférieure ou égale à 0,7%
18 Tôle laminée à froid et recuite en acier austénitique fer-carbone-manganèse résistante à la corrosion selon la revendication 15 ou 16, caractérisée en ce que la composition chimique de ladite tôle comprend une teneur en carbone exprimée en poids supérieure ou égale à 0,85% et inférieure ou égale à 1,05%
19 Tôle laminée à froid et recuite en acier austénitique fer-carbone-manganèse résistante à la corrosion selon l'une quelconque des revendications 15 à 18, caractérisée en ce que la composition chimique de ladite tôle comprend une teneur en manganèse exprimée en poids supérieure ou égale à 20% et inférieure ou égale à 24%
20 Tôle laminée à froid et recuite en acier austénitique fer-carbone-manganèse résistante à la corrosion selon l'une quelconque des revendications 15 à 18, caractérisée en ce que la composition chimique de ladite tôle comprend une teneur en manganèse exprimée en poids supérieure ou égale à 16% et inférieure ou égale à 19%
21 Tôle laminée à froid et recuite selon l'une quelconque des revendications 15 à 20, caractérisée en ce que l'épaisseur totale des dites deux couches est supérieure ou égale à 1,5 micromètres.
22 Tôle laminée à froid et recuite selon l'une quelconque des revendications 15 à 21, caractérisée en ce que ladite sous-couche essentiellement amorphe d'oxyde (FeMn)(O) a un caractère continu
23 Tôle laminée à froid et recuite selon l'une quelconque des revendications 15 à 22, caractérisée en ce que la couche externe d'oxyde MnO cristallin a un caractère continu.
24 Tôle laminée à froid et recuite selon l'une quelconque des revendications 15 à 23, caractérisée en ce qu'une couche phosphatée est superposée à la couche externe d'oxyde MnO cristallin
25 Tôle laminée à froid et recuite selon la revendication 24, caractérisée en ce qu'une couche de cataphorèse est superposée ultérieurement à ladite couche phosphatée
26 Utilisation d'une tôle fabriquée au moyen d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, pour la fabrication d'éléments structuraux ou de pièces de peau dans le domaine automobile.
27 Utilisation d'une tôle selon l'une quelconque des revendications 15 à 25, pour la fabrication d'éléments structuraux ou de pièces de peau dans le domaine automobile
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