EP0780482A1 - Acier laminé à froid présentant une bonne aptitude au soudage et au brasage - Google Patents

Acier laminé à froid présentant une bonne aptitude au soudage et au brasage Download PDF

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EP0780482A1
EP0780482A1 EP96402691A EP96402691A EP0780482A1 EP 0780482 A1 EP0780482 A1 EP 0780482A1 EP 96402691 A EP96402691 A EP 96402691A EP 96402691 A EP96402691 A EP 96402691A EP 0780482 A1 EP0780482 A1 EP 0780482A1
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EP
European Patent Office
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niobium
vanadium
boron
phosphorus
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Withdrawn
Application number
EP96402691A
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German (de)
English (en)
Inventor
Jérôme Guth
Pascal Verrier
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Sollac SA
Original Assignee
Sollac SA
Lorraine de Laminage Continu SA SOLLAC
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Publication date
Application filed by Sollac SA, Lorraine de Laminage Continu SA SOLLAC filed Critical Sollac SA
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    • C21D8/0478Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing involving a particular surface treatment

Definitions

  • the present invention relates to a cold-rolled steel strip for the production of automobile bodywork elements and elements for covering household appliances.
  • Such a strip must have a good formability, by stamping essentially in the context of its use in the automobile, by stamping and by folding in the context of its use in household appliances.
  • the titanium and / or niobium content of these steels makes it possible to trap the carbon and nitrogen dissolved in the steel to form titanium and / or niobium carbides as well as titanium and / or niobium carbonitrides. .
  • the additives such as carbon and nitrogen are not found between the ferrite grains and the steel has excellent workability, especially stamping.
  • this type of steel is coated with a zinc-based anticorrosion coating, which is essential in the context of its application in the automotive field, and very often the case in the context of its use in household appliances, this type of steel poses a problem when it is desired to assemble two sheets together by resistance welding, by spot or by seam, or by brazing.
  • This brass penetrates by intergranular diffusion in the grain boundaries of the steel and is trapped there.
  • This phenomenon is visually characterized by a deposit of brass on the surface of the spot weld, and is generally called brassing phenomenon.
  • the brazing filler product generally copper, diffuses at the grain boundaries and deteriorates the quality of the brazed assembly.
  • the present invention provides a cold-rolled steel strip which prevents the diffusion of the brass which forms on the surface of the electrode in the steel sheet and thus prevents its tearing from the surface of the electrode, which allows d '' significantly increase the service life of welding electrodes, and this while keeping the steel sheet its workability.
  • the diffusion of the brazing filler product generally copper, at the grain boundaries is prevented, which allows the use of cheaper high melting filler products. and faster to implement without deteriorating the quality of the brazed assemblies.
  • the invention relates more particularly to a strip of cold-rolled steel, coated on at least one of its faces with a zinc-based anticorrosion coating, having good ability to resistance welding and to brazing, characterized in that the steel comprises in weight percent from 0 to 0.007% of carbon, from 0 to 0.25% of manganese, from 0 to 0.005% of nitrogen, from 0.002 to 0.10% of silicon, of titanium in sufficient quantity to that the titanium content is greater than four times the sum of the carbon and nitrogen contents, while being less than 0.10%, and at least one element chosen from boron, niobium, phosphorus and vanadium, the boron content being between 0.0003 and 0.001%, the phosphorus content being between 0.02 and 0.08%, the niobium content being between 0.01 and 0.025% and the vanadium content being between 0.01 and 0.025%, the remainder being iron and residual impurities, said strip being obtained bare from a hot strip, which is cold rolled before undergoing recrystallization annealing.
  • the present invention also relates to a structure consisting of at least one stamped or folded steel element and assembled by welding or brazing, characterized in that said element is produced from a sheet metal blank cut from a strip having one previous characteristics, for example an automobile body or a household appliance.
  • the steel strip according to the invention is a cold-rolled steel strip, coated on at least one of its faces with a zinc-based anticorrosion coating, for example a layer of pure zinc or a layer of an alloy with zinc base, for example a zinc-aluminuim alloy, a zinc-iron alloy, or any other zinc-based alloy.
  • a zinc-based anticorrosion coating for example a layer of pure zinc or a layer of an alloy with zinc base, for example a zinc-aluminuim alloy, a zinc-iron alloy, or any other zinc-based alloy.
  • the basic steel of the invention is a very low carbon steel, containing less than 0.007% by weight of carbon, from 0 to 0.25% by weight of manganese, less than 0.005% by weight of nitrogen and from 0.002 to 0 , 10% silicon, as well as titanium which makes it possible to trap carbon and nitrogen in solution in order to obtain a steel without interstitial.
  • a first characteristic of the invention consists in putting titanium in sufficient quantity to obtain a steel without interstitial, on stoichiometric titanium.
  • the titanium content must be greater than four times the sum of the carbon and nitrogen contents of the steel, while remaining less than 0.10% by weight, preferably less than 0.08% by weight.
  • This characteristic is important because this titanium content greater than four times the sum of the carbon and nitrogen contents of steel makes it possible, during the production of said steel, to rapidly form large precipitates of titanium carbonitrides TiNC.
  • the titanium content must be greater than the sum of 48/12 of the carbon content and 48/14 of the nitrogen content in order to precipitate all the carbon and nitrogen atoms of the steel (Ti > 48/12 C + 48/14 N).
  • the titanium content must certainly be high relative to the carbon and nitrogen content of the steel, but must remain less than 0.10% by weight, preferably less than 0.08% by weight, to avoid hardening the steel, which would be detrimental to its ability to shape, in particular to stamping.
  • the second important characteristic of the steel of the invention consists in adding to the base of this steel without interstitial to titanium on stoichiometric, at least one element chosen from boron, niobium, phosphorus and vanadium.
  • This element will delay, constrain, the formation of ferrite during the austenite-ferrite transformation, and thus this transformation will lead to the formation of small grains of ferrite.
  • This addition element will therefore be placed in the ferritic grain boundaries and thus prevent the diffusion of the brass which forms at the coated sheet-electrode interface, in the steel.
  • the Applicant has found that the addition of boron in a weight percent proportion between 0.0003 and 0.001%, preferably between 0.0003 and 0.0007%, makes it possible to obtain the phenomenon.
  • a boron content of less than 0.003% by weight is insufficient to prevent the diffusion of brass into the steel and a boron content of more than 0.01% by weight causes a substantial variation in the mechanical properties of the steel, in particular an increase in the elastic limit, a drop in the elongation rate and the Lankford coefficient.
  • the phosphorus content must not exceed 0.08% by weight.
  • the Applicant has also found that the phenomenon is also obtained by the addition of niobium, in a proportion of between 0.01 and 0.025%.
  • the free niobium will retard the germination of the ferrite and thus lead to the formation of very small ferritic grains, the niobium concentrating at the level of the ferrite grain boundaries.
  • Vanadium can also be added in a proportion of between 0.01 and 0.025% by weight.
  • Vanadium will also delay the germination of ferrite and thus lead to the formation of very small ferritic grains, the vanadium concentrating at the level of the ferrite grain boundaries.
  • the Applicant has found that the desired effect is greater, more marked, with boron or phosphorus than with niobium or vanadium.
  • the Applicant has found that if niobium or vanadium is used, the optimum consists in coupling the addition of niobium or vanadium with the addition of boron or phosphorus, which makes it possible to ensure synergy between each of these elements.
  • the steel comprises at least one element chosen from boron and phosphorus, the boron content being between 0.0003 and 0.0005%, the phosphorus content being between 0.02 and 0.04 %, and at least one element chosen from niobium and vanadium, the niobium content being between 0.01 and 0.02% and the vanadium content being between 0.01 and 0.02%.
  • the strip is obtained from a hot strip wound at a winding temperature between 600 and 720 ° C, which is then cold rolled before undergoing recrystallization annealing.
  • the winding temperature is between 680 and 700 ° C.
  • the recrystallization annealing it may be a continuous annealing or a basic annealing.
  • a steel according to the invention containing niobium and boron, or a steel containing phosphorus makes it possible to multiply the lifetime of the electrodes at least by five.
  • a cold-rolled steel strip was produced for each of these three grades and these strips were coated on both sides with a 10 micron layer of a zinc-iron coating with 10% iron and 90% zinc .
  • Steel A corresponding to a steel without interstitial to titanium, commonly called titanium IF, made it possible to produce 200 welded points giving satisfaction in terms of pure tensile strength of the welded points, with a welding intensity equal to a third of the latitude welding of steel.
  • Steel B corresponding to an example of steel according to the invention, made it possible to produce 800 welded points giving satisfaction in terms of pure traction of the welded points, with a welding intensity equal to the maximum of the welding latitude, it is to say in more severe conditions.
  • steel C corresponding to another embodiment of the invention, made it possible to produce 1200 welded points giving satisfaction in terms of pure tensile strength of the welded points, with a welding intensity equal to the maximum of the welding latitude of the steel.
  • the steel according to the invention makes it possible to considerably increase the life of the spot resistance welding electrodes.
  • the steel of the invention is therefore perfectly suited for producing structures consisting of at least one element in stamped or bent steel and assembled by welding or brazing, for example an automobile bodywork or the covering of a household appliance of the type gas stove, fridge, washing machine or dishwasher.

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Abstract

L'invention concerne un feuillard en acier laminé à froid, revêtu sur au moins une de ses faces d'un revêtement anticorrosion à base de zinc, présentant une bonne aptitude au soudage par résistance et au brasage, pour la réalisation d'éléments de carrosserie automobile et d'éléments d'habillage d'appareils électroménagers. L'acier comprend en pour-cent poids de 0 à 0,007% de carbone, de 0 à 0,25% de manganèse, de 0 à 0,005% d'azote, de 0,002 à 0,10% de silicium, du titane en quantité suffisante pour que la teneur en titane soit supérieure à quatre fois la somme des teneurs en carbone et en azote, tout en étant inférieure à 0,10%, et au moins un élément choisi parmi le bore, le niobium, le phosphore et le vanadium, la teneur en bore étant comprise entre 0,0003 et 0,001%, la teneur en phosphore étant comprise entre 0,02 et 0,08%, la teneur en niobium étant comprise entre 0,01 et 0,025% et la teneur en vanadium étant comprise entre 0,01 et 0,025%, le reste étant du fer et des impuretés résiduelles, ledit feuillard étant obtenu à partir d'une bande à chaud, laquelle est laminée à froid avant de subir un recuit de recristallisation.

Description

  • La présente invention concerne un feuillard en acier laminé à froid pour la réalisation d'éléments de carrosserie automobile et d'éléments d'habillage d'appareils électroménagers.
  • Un tel feuillard doit avoir une bonne aptitude au façonnage, par emboutissage essentiellement dans le cadre de son utilisation dans l'automobile, par emboutissage et par pliage dans le cadre de son utilisation dans l'électroménager.
  • Pour cela il est nécessaire d'utiliser des tôles en aciers dit "aciers hyper emboutissables", c'est à dire présentant des caractéristiques mécaniques peu élevées, la limite d'élasticité Re étant de l'ordre de 120 à 210 MPa au maximum et la charge maximale à la rupture Rm ne dépassant pas 350 MPa, présentant un taux d'allongement A% de l'ordre de 40%, et un coefficient d'emboutissabilité, dit coefficient de Lankford, supérieur à 1,7.
  • Il est connu d'utiliser des aciers sans interstitiels au titane ou au titane-niobium par exemple. En effet, on sait que les éléments interstitiels ou substitutionnels durcissent l'acier, c'est à dire augmentent sa limite d'élasticité Re, diminuent son taux d'allongement A% ainsi que son coefficient de Lankford r.
  • La teneur en titane et/ou en niobium de ces aciers permet de piéger le carbone et l'azote en solution dans l'acier pour former des carbures de titane et/ou de niobium ainsi que des carbo-nitrures de titane et/ou niobium.
  • De ce fait, les éléments d'addition tels que le carbone et l'azote ne se retrouvent pas entre les grains de ferrite et l'acier présente une excellente aptitude au façonnage, en particulier à l'emboutissage.
  • Lorsque ce type d'acier est revêtu d'un revêtement anticorrosion à base de zinc, ce qui est indispensable dans le cadre de son application dans le domaine automobile, et très souvent le cas dans le cadre de son utilisation en électroménager, ce type d'acier pose un problème lorsque l'on désire assembler deux tôles entre elles par soudage par résistance, par point ou à la molette, ou par brasage.
  • En effet, on assiste à une dégradation accélérée des électrodes ou des molettes et par conséquent une baisse progressive de la qualité des assemblages soudés, en l'occurrence des points soudés.
  • Cette dégradation des électrodes est la conséquence du phénomène suivant.
  • Lorsque l'on soude entre elles deux tôles revêtues d'un revêtement anticorrosion à base de zinc, au moyen d'électrodes en cuivre, il se produit à l'interface tôle/électrode la formation de laiton du fait de la diffusion du zinc de la tôle dans le cuivre de l'électrode.
  • Ce laiton pénètre par diffusion intergranulaire dans les joints de grains de l'acier et s'y emprisonne.
  • Ceci conduit à la formation de petites liaisons mécaniques entre l'électrode et la tôle, et, lors de l'ouverture des mors de soudage, ce phénomène va engendrer des arrachements de matière à la surface de l'électrode et donc une consommation de l'électrode.
  • Ce phénomène se caractérise visuellement par un dépôt de laiton à la surface de la soudure par point, et est généralement appelé phénomène de laitonnage.
  • Cela nécessite de remplacer à intervalle régulier les électrodes de soudage ou de les ragréer au moyen de dispositifs d'usinage si on désire conserver une qualité satisfaisant des points soudés, ce qui engendre des coûts importants.
  • Il est connu pour éviter ce phénomène de laitonnage de la surface de contact des électrodes de disposer à leur extrémité des éléments formant barrière de diffusion du zinc dans le cuivre constitutif de l'électrode, par exemple des pastilles de molybdène, de tungstène, de titane ou de zirconium.
  • Mais cette solution est coûteuse et les pastilles d'alliage formant barrière de diffusion du zinc fixées sur l'électrode se fissurent à la longue et il se produit des phénomènes de collage tôle-électrode importants.
  • De plus, ce type d'électrode à pastille d'alliage barrière de diffusion du zinc ne peut être réagréé par des dispositifs usuels.
  • De même, dans le cas du brasage, le produit d'apport de brasage, en général du cuivre, diffuse aux joints de grains et détériore la qualité de l'assemblage brasé.
  • La présente invention propose un feuillard en acier laminé à froid qui empêche la diffusion du laiton qui se forme à la surface de l'électrode dans la tôle d'acier et ainsi évite son arrachement de la surface de l'électrode, ce qui permet d'accroître considérablement la durée de vie des électrodes de soudage, et ceci en conservant à la tôle d'acier son aptitude au façonnage.
  • De la même façon, pour le brasage, la diffusion du produit d'apport de brasage, en général du cuivre, aux joints de grains est empêchée, ce qui permet d'utiliser des produits d'apport à haute température de fusion, moins chers et plus rapide de mise en oeuvre sans détériorer la qualité des assemblages brasés.
  • L'invention concerne plus particulièrement un feuillard en acier laminé à froid, revêtu sur au moins une de ses faces d'un revêtement anticorrosion à base de zinc, présentant une bonne aptitude au soudage par résistance et au brasage, caractérisé en ce que l'acier comprend en pour-cent poids de 0 à 0,007% de carbone, de 0 à 0,25% de manganèse, de 0 à 0,005% d'azote, de 0,002 à 0,10% de silicium, du titane en quantité suffisante pour que la teneur en titane soit supérieure à quatre fois la somme des teneurs en carbone et en azote, tout en étant inférieure à 0,10%, et au moins un élément choisi parmi le bore, le niobium, le phosphore et le vanadium, la teneur en bore étant comprise entre 0,0003 et 0,001%, la teneur en phosphore étant comprise entre 0,02 et 0,08%, la teneur en niobium étant comprise entre 0,01 et 0,025% et la teneur en vanadium étant comprise entre 0,01 et 0,025%, le reste étant du fer et des impuretés résiduelles, ledit feuillard étant obtenu à partir d'une bande à chaud, laquelle est laminée à froid avant de subir un recuit de recristallisation.
  • Selon d'autres caractéristiques de l'invention,
    • l'acier comprend en pour-cent poids de 0,002 à 0,005% de carbone, de 0,10 à 0,18% de manganèse, de 0,001 à 0,004% d'azote, de 0,003 à 0,05% de silicium, du titane en quantité suffisante pour que la teneur en titane soit supérieure à quatre fois la somme des teneurs en carbone et en azote, tout en étant inférieure à 0,08%, et au moins un élément choisi parmi le bore, le niobium, le phosphore et le vanadium, la teneur en bore étant comprise entre 0,0003 et 0,0007%, la teneur en phosphore étant comprise entre 0,02 et 0,04%, la teneur en niobium étant comprise entre 0,01 et 0,025% et la teneur en vanadium étant comprise entre 0,01 et 0,025%, le reste étant du fer et des impuretés résiduelles ;
    • l'acier comprend au moins un élément choisi parmi le bore et le phosphore, la teneur en bore étant comprise entre 0,0003 et 0,0005%, la teneur en phosphore étant comprise entre 0,02 et 0,04%, et au moins un élément choisi parmi le niobium et le vanadium, la teneur en niobium étant comprise entre 0,01 et 0,02% et la teneur en vanadium étant comprise entre 0,01 et 0,02% ;
    • la teneur en titane est inférieure à 0,08 % ;
    • le feuillard est obtenu à partir d'une bande à chaud bobinée à une température de bobinage comprise entre 600 et 720°C, laquelle est ensuite laminée à froid avant de subir un recuit de recristallisation ;
    • la température de bobinage est comprise plus précisément entre 680 et 700°C ;
  • La présente invention concerne également une structure constituée d'au moins un élément en acier embouti ou plié et assemblé par soudage ou brasage, caractérisée en ce que ledit élément est réalisé à partir d'un flan de tôle découpé dans un feuillard présentant l'une des caractéristiques précédentes, par exemple une carrosserie automobile ou un appareil électroménager.
  • Les caractéristiques et avantages apparaîtront mieux à la suite de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple.
  • Le feuillard en acier selon l'invention est un feuillard en acier laminé à froid, revêtu sur une de ses faces au moins d'un revêtement anticorrosion à base de zinc, par exemple une couche de zinc pur ou une couche d'un alliage à base de zinc, par exemple un alliage zinc-aluminuim, un alliage zinc-fer, ou tout autre alliage à base de zinc.
  • L'acier de base de l'invention est un acier à très bas carbone, contenant moins de 0,007% poids de carbone, de 0 à 0,25% poids de manganèse, moins de 0,005% poids d'azote et de 0,002 à 0,10% de silicium, ainsi que du titane qui permet de piéger le carbone et l'azote en solution afin d'obtenir un acier sans interstitiel.
  • Une première caractéristique de l'invention consiste à mettre du titane en quantité suffisante pour obtenir un acier sans interstitiel, sur stoechiométrique en titane.
  • La teneur en titane doit être supérieure à quatre fois la somme des teneurs en carbone et en azote de l'acier, tout en restant inférieure à 0,10% poids, de préférence inférieure à 0,08% poids.
  • Cette caractéristique est importante car cette teneur en titane supérieure à quatre fois la somme des teneurs en carbone et en azote de l'acier, permet de former, au cours de l'élaboration dudit acier, rapidement de gros précipités de carbonitrures de titane TiNC.
  • Plus précisement, la teneur en titane doit être supérieure à la somme de 48/12 de la teneur en carbone et de 48/14 de la teneur en azote afin de précipiter tous les atomes de carbone et d'azote de l'acier (Ti > 48/12 C + 48/14 N).
  • La formation rapide ainsi que la taille relativement importante de ces gros précipités de TiNC permet d'éviter ensuite la germination de ferrite sur ces précipités au cours de la transformation austénite-ferrite.
  • La teneur en titane doit certes être importante par rapport à la teneur en carbone et en azote de l'acier, mais doit rester inférieure à 0,10% poids, de préférence inférieure à 0,08% poids, pour éviter de durcir l'acier, ce qui serait préjudiciable à son aptitude au façonnage, en particulier à l'emboutissage.
  • La seconde caractéristique importante de l'acier de l'invention consiste à ajouter à la base de cet acier sans interstitiel au titane sur stoechiométrique, au moins un élément choisi parmi le bore, le niobium, le phosphore et le vanadium.
  • Cet élément va retarder, contraindre, la formation de ferrite lors de la transformation austénite-ferrite, et ainsi cette transformation va aboutir à la formation de petits grains de ferrite.
  • Cet élément d'addition va donc se placer dans les joints de grains ferritiques et ainsi empêcher la diffusion du laiton qui se forme à l'interface tôle revêtue-électrode, dans l'acier.
  • La Demanderesse a constaté que l'ajout de bore dans une proportion en pour cent poids comprise entre 0,0003 et 0,001%, de préférence entre 0,0003 et 0,0007%, permet d'obtenir le phénomène.
  • Une teneur en bore inférieure à 0,003% poids est insuffisante pour éviter la diffusion du laiton dans l'acier et une teneur en bore supérieure à 0,01% poids engendre une variation sensible des propriétés mécaniques de l'acier, en particulier une augmentation de la limite d'élasticité, un baisse du taux d'allongement et du coefficient de Lankford.
  • L'ajout de phosphore dans une proportion en pour cent poids comprise entre 0,02 et 0,08%, de préférence entre 0,02 et 0,04% permet également d'aboutir à l'effet recherché.
  • Pour les mêmes raisons que dans le cas d'ajout de bore, la teneur en phosphore ne doit pas excéder 0,08% poids.
  • La Demanderesse a également constaté que le phénomène est obtenu également par l'ajout de niobium, dans une proportion comprise entre 0,01 et 0,025%.
  • Dans ce cas, le niobium libre va retarder la germination de la ferrite et ainsi conduire à la formation de grains ferritiques très petits, le niobium se concentrant au niveau des joints de grains de ferrite.
  • On peut également ajouter du vanadium dans une proportion comprise entre 0,01 et 0,025% poids.
  • Le vanadium va également retarder la germination de la ferrite et ainsi conduire à la formation de grains ferritiques très petits, le vanadium se concentrant au niveau des joints de grains de ferrite.
  • La Demanderesse a constaté que l'effet recherché est plus important, plus marqué, avec le bore ou le phosphore qu'avec le niobium ou le vanadium.
  • Aussi, la Demanderesse a constaté que si on utilise du niobium ou du vanadium, l'optimum consiste à coupler l'ajout de niobium ou de vanadium avec l'ajout de bore ou de phosphore, ce qui permet d'assurer une synergie entre chacun de ces éléments.
  • Dans ce cas, l'acier comprend au moins un élément choisi parmi le bore et le phosphore, la teneur en bore étant comprise entre 0,0003 et 0,0005%, la teneur en phosphore étant comprise entre 0,02 et 0,04%, et au moins un élément choisi parmi le niobium et le vanadium, la teneur en niobium étant comprise entre 0,01 et 0,02% et la teneur en vanadium étant comprise entre 0,01 et 0,02%.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, le feuillard est obtenu à partir d'une bande à chaud bobinée à une température de bobinage comprise entre 600 et 720°C, laquelle est ensuite laminée à froid avant de subir un recuit de recristallisation.
  • De préférence, la température de bobinage est comprise entre 680 et 700°C.
  • Quant au recuit de recristallisation, il peut être un recuit continu ou un recuit base.
  • Des tests d'endurance d'électrodes de soudage par résistance par points ont été réalisés et on peut constater que l'acier selon l'invention permet d'augmenter considérablement la durée de vie des électrodes.
  • Par exemple, par rapport à un acier sans interstitiel au titane classique, un acier selon l'invention contenant du niobium et du bore, ou un acier contenant du phosphore permet de multiplier la durée de vie des électrodes au moins par cinq.
  • La composition de ces trois aciers testés est mentionnée dans le tableau ci-après, les teneurs des différents éléments d'addition étant exprimées en 10-3 % poids.
    Nuance C Mn P Si Ti Nb B N
    A 3 150 9 6 10 - - 1,4
    B 2 118 11 5 35 11 0,3 0,7
    C 5 153 70 90 45 14 - 3
  • Un feuillard en acier laminé à froid a été réalisé pour chacune de ces trois nuances et ces feuillards ont été revêtus sur leurs deux faces d'une couche de 10 microns d'un revêtement zinc-fer à 10% de fer et 90% de zinc.
  • Des tests d'endurance d'électrodes de soudage par résistance par points ont été réalisés avec ces trois aciers. Ces tests ont consisté à réaliser à l'aide d'un même jeu d'électrodes un maximum de points soudés sans toucher au réglage des paramètres de la soudeuse.
  • L'acier A, correspondant à un acier sans interstitiel au titane, appelé couramment IF titane, a permis de réaliser 200 points soudés donnant satisfaction en terme de résistance en traction pure des points soudés, avec une intensité de soudage égale au tiers de la latitude de soudage de l'acier.
  • L'acier B, correspondant à un exemple d'acier selon l'invention a permis de réaliser 800 points soudés donnant satisfaction en terme de traction pure des points soudés, avec une intensité de soudage égale au maximum de la latitude de soudage, c'est à dire dans des conditions plus sévères.
  • Enfin, l'acier C, correspondant à un autre exemple de réalisation de l'invention, a permis de réaliser 1200 points soudés donnant satisfaction en terme de résistance en traction pure des points soudés, avec une intensité de soudage égale au maximum de la latitude de soudage de l'acier.
  • On voit donc bien que l'acier selon l'invention permet d'augmenter considérablement la durée de vie des électrodes de soudage par résistance par point.
  • Il en est de même pour la durée de vie des molettes de soudage et en soudage par brasage.
  • L'acier de l'invention est donc parfaitement adapté pour réaliser des structures constituées d'au moins un élément en acier embouti ou plié et assemblé par soudage ou brasage, par exemple une carrosserie automobile ou l'habillage d'un appareil électroménager du type gazinière, réfrigérateur, machine à laver le linge ou lave vaisselle.

Claims (9)

  1. Feuillard en acier laminé à froid, revêtu sur au moins une de ses faces d'un revêtement anticorrosion à base de zinc, présentant une bonne aptitude au soudage par résistance et au brasage, caractérisé en ce que l'acier comprend en pour-cent poids de 0 à 0,007% de carbone, de 0 à 0,25% de manganèse, de 0 à 0,005% d'azote, de 0,002 à 0,10% de silicium, du titane en quantité suffisante pour que la teneur en titane soit supérieure à quatre fois la somme des teneurs en carbone et en azote, tout en étant inférieure à 0,10%, et au moins un élément choisi parmi le bore, le niobium, le phosphore et le vanadium, la teneur en bore étant comprise entre 0,0003 et 0,001%, la teneur en phosphore étant comprise entre 0,02 et 0,08%, la teneur en niobium étant comprise entre 0,01 et 0,025% et la teneur en vanadium étant comprise entre 0,01 et 0,025%, le reste étant du fer et des impuretés résiduelles, ledit feuillard étant obtenu à partir d'une bande à chaud, laquelle est laminée à froid avant de subir un recuit de recristallisation.
  2. Feuillard en acier laminé à froid selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'acier comprend en pour-cent poids de 0,002 à 0,005% de carbone, de 0,10 à 0,18% de manganèse, de 0,001 à 0,004% d'azote, de 0,003 à 0,05% de silicium, du titane en quantité suffisante pour que la teneur en titane soit supérieure à quatre fois la somme des teneurs en carbone et en azote, tout en étant inférieure à 0,08%, et au moins un élément choisi parmi le bore, le niobium, le phosphore et le vanadium, la teneur en bore étant comprise entre 0,0003 et 0,0007%, la teneur en phosphore étant comprise entre 0,02 et 0,04%, la teneur en niobium étant comprise entre 0,01 et 0,025% et la teneur en vanadium étant comprise entre 0,01 et 0,025%, le reste étant du fer et des impuretés résiduelles.
  3. Feuillard en acier laminé à froid selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'acier comprend au moins un élément choisi parmi le bore et le phosphore, la teneur en bore étant comprise entre 0,0003 et 0,0005%, la teneur en phosphore étant comprise entre 0,02 et 0,04%, et au moins un élément choisi parmi le niobium et le vanadium, la teneur en niobium étant comprise entre 0,01 et 0,02% et la teneur en vanadium étant comprise entre 0,01 et 0,02%.
  4. Feuillard en acier laminé à froid selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la teneur en titane est inférieure à 0,08 %.
  5. Feuillard en acier laminé à froid selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le feuillard est obtenu à partir d'une bande à chaud bobinée à une température de bobinage comprise entre 600 et 720°C, laquelle est ensuite laminée à froid avant de subir un recuit de recristallisation.
  6. Feuillard en acier laminé à froid selon la revendication 5, caractérisé en ce que la température de bobinage est comprise entre 680 et 700°C.
  7. Structure constituée d'au moins un élément en acier embouti ou plié et assemblé par soudage ou brasage, caractérisée en ce que ledit élément est réalisée à partir d'un flan de tôle découpé dans un feuillard selon l'une des revendications précédentes.
  8. Structure selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'elle est une carrosserie automobile.
  9. Structure selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'elle est l'habillage d'un appareil électroménager.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010010051A (ja) * 2008-06-30 2010-01-14 Nec Lighting Ltd 発光装置及びこれを備えた液晶表示装置
JP5486250B2 (ja) * 2009-09-14 2014-05-07 アイシン精機株式会社 衝撃吸収具及び車両用バンパ装置
DE102010011716A1 (de) * 2009-12-24 2011-06-30 Kiekert AG, 42579 Verfahren zum Herstellen von Schlosshaltern und Schlosshalter

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2117866A1 (fr) * 1970-12-19 1972-07-28 Nippon Kokan Kk
EP0228756A1 (fr) * 1984-07-17 1987-07-15 Kawasaki Steel Corporation Tôles en acier à très basse teneur en carbone
EP0295697A2 (fr) * 1987-06-18 1988-12-21 Kawasaki Steel Corporation Feuillards en acier laminé à froid, présentant une aptitude au soudage par points et procédé pour leur fabrication
EP0462380A2 (fr) * 1990-06-20 1991-12-27 Kawasaki Steel Corporation Procédé pour la fabrication de tôles d'acier laminées à froid ayant une résistance élevée et apte au formage
EP0484960A2 (fr) * 1990-11-09 1992-05-13 Nippon Steel Corporation Tôles d'acier laminées à froid ayant une excellente formabilité à la presse et procédé de fabrication
JPH05311328A (ja) * 1992-05-14 1993-11-22 Kawasaki Steel Corp 加工性に優れたほうろう用熱延鋼板
WO1995009931A1 (fr) * 1993-10-05 1995-04-13 Nkk Corporation Tole d'acier laminee a froid et recuite en continu

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2117866A1 (fr) * 1970-12-19 1972-07-28 Nippon Kokan Kk
EP0228756A1 (fr) * 1984-07-17 1987-07-15 Kawasaki Steel Corporation Tôles en acier à très basse teneur en carbone
EP0295697A2 (fr) * 1987-06-18 1988-12-21 Kawasaki Steel Corporation Feuillards en acier laminé à froid, présentant une aptitude au soudage par points et procédé pour leur fabrication
EP0462380A2 (fr) * 1990-06-20 1991-12-27 Kawasaki Steel Corporation Procédé pour la fabrication de tôles d'acier laminées à froid ayant une résistance élevée et apte au formage
EP0484960A2 (fr) * 1990-11-09 1992-05-13 Nippon Steel Corporation Tôles d'acier laminées à froid ayant une excellente formabilité à la presse et procédé de fabrication
JPH05311328A (ja) * 1992-05-14 1993-11-22 Kawasaki Steel Corp 加工性に優れたほうろう用熱延鋼板
WO1995009931A1 (fr) * 1993-10-05 1995-04-13 Nkk Corporation Tole d'acier laminee a froid et recuite en continu

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 18, no. 128 (C - 1174) 2 March 1994 (1994-03-02) *

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