EP1956100B1 - Procede d'écrouissage a chaud d'un acier et materiau d'acier obtenu avec le procede - Google Patents

Procede d'écrouissage a chaud d'un acier et materiau d'acier obtenu avec le procede Download PDF

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Claims (9)

  1. Matériau d'acier ayant une composition consistant en :
    C : au moins 0,08 % en poids et pas plus que 0,70 % en poids,
    Si : au moins 0,05 % en poids et pas plus que 2,5 % en poids,
    Mn : au moins 0,05 % en poids et pas plus que 3,0 % en poids,
    Cr : au moins 0,01 % en poids,
    Al : 0,5 % en poids ou moins,
    O : 0,3 % en poids ou moins,
    N : 0,3 % en poids ou moins, et
    optionnellement un ou plusieurs éléments sélectionnés parmi :
    Mo : 5,0 % en poids ou moins,
    W : 5,0 % en poids ou moins,
    V : 5,0 % en poids ou moins,
    Ti : 3,0 % en poids ou moins,
    Nb : 1,0 % en poids ou moins,
    Ta : 1,0 % en poids ou moins,
    Ni : 0,05 % en poids ou plus, et
    Cu : 2,0 % en poids ou moins, et
    le restant consistant essentiellement en Fe et des impuretés inévitables ;
    dans lequel ledit matériau d'acier a une structure granulaire fibreuse à dispersion de particules ayant une texture <011> parallèle à une direction de laminage (RD) et présentant une résistance à la traction de 1,2 GPa ou plus,
    dans lequel ladite structure granulaire fibreuse à dispersion de particules a une structure de matrice comprenant des cristaux de ferrite fibreux ayant un diamètre de grain moyen de l'axe mineur de 3 µm ou moins,
    dans lequel la microstructure du matériau d'acier contient des particules de carbure dispersées dans la structure de matrice de l'acier selon une fraction volumique de 7 x 10-3 ou plus et de 12 x 10-2 ou moins, et le diamètre moyen des particules de carbure est de 0,5 µm ou moins.
  2. Matériau d'acier selon la revendication 1, dans lequel le diamètre de grain moyen d'axes mineurs des cristaux de ferrite fibreux est de 1 µm ou moins.
  3. Matériau d'acier selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel le diamètre de grain moyen d'axes mineurs des cristaux de ferrite fibreux est de 0,5 µm ou moins.
  4. Matériau d'acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le diamètre de particule moyen d'axes majeurs des particules de carbure est de 0,1 µm ou moins.
  5. Plaque en acier fabriquée en matériau d'acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la structure granulaire fibreuse à dispersion de particules est formée dans au moins une couche de surface de la plaque en acier.
  6. Fil-machine en acier fabriqué en matériau d'acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la structure granulaire fibreuse à dispersion de particules est formée dans au moins une couche de surface du fil-machine en acier.
  7. Boulon en acier fabriqué en matériau d'acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la structure granulaire fibreuse à dispersion de particules est formée dans au moins une couche de surface d'une partie de vis du boulon en acier.
  8. Produit en acier obtenu par usinage à découpe du matériau d'acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, de la plaque en acier selon la revendication 5, du fil machine en acier selon la revendication 6, ou du boulon en acier selon la revendication 7.
  9. Procédé de production d'un matériau d'acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, ledit procédé comprenant les étapes consistant à :
    tremper un acier dans des conditions telles que le paramètre λ exprimé par (1) : λ = T logt + 20 T ; température k , t ; temps h
    Figure imgb0014
    est 1,4 × 104 ou plus dans une plage de température de 350 °C ou plus et du point Ac1 ou moins et la dureté Vickers (HV) à température ambiante est égale ou supérieure à la dureté H exprimée par l'équation suivante (2) : H = 5,2 1,2 × 10 4 λ × 10 2
    Figure imgb0015
    dans lequel l'acier consiste en :
    C : au moins 0,08 % en poids et pas plus que 0,70 % en poids,
    Si : au moins 0,05 % en poids et pas plus que 2,5 % en poids,
    Mn : au moins 0,05 % en poids et pas plus que 3,0 % en poids,
    Cr : au moins 0,01 % en poids,
    Al : 0,5 % en poids ou moins,
    O : 0,3 % en poids ou moins,
    N : 0,3 % en poids ou moins, et
    optionnellement un ou plusieurs éléments sélectionnés parmi :
    Mo : 5,0 % en poids ou moins,
    W : 5,0 % en poids ou moins,
    V : 5,0 % en poids ou moins,
    Ti : 3,0 % en poids ou moins,
    Nb : 1,0 % en poids ou moins,
    Ta : 1,0 % en poids ou moins,
    Ni : 0,05 % en poids ou plus, et
    Cu : 2,0 % en poids ou moins, et
    le restant consistant essentiellement en Fe et des impuretés inévitables ;
    dans lequel la microstructure de l'acier contient 80 % en volume ou plus d'une structure de matrice consistant en une structure unique de martensite ou de bainite, ou en une structure mixte de martensite et de bainite ;
    dans lequel des particules de carbure sont dispersées dans la structure de matrice de l'acier selon une fraction volumique de 7 x 10-3 ou plus et de 12 x 10-2 ou moins, et le diamètre des particules de seconde phase est de 0,5 µm ou moins ;
    chauffer ensuite l'acier trempé à chaud en appliquant à l'acier une contrainte de 0,7 ou plus à une température dans la plage de 350 °C ou plus et du point Ac1 de -20 °C ou moins, et optionnellement en faisant vieillir l'acier traité à chaud à une température dans la plage de 350 °C ou plus et du point Ac1 ou moins.
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YUUJI KIMURA ET AL: "Influence of Warm Tempforming on Microstructure and Mechanical Properties in an Ultrahigh-Strength Medium-Carbon Low-Alloy Steel", METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS A, SPRINGER-VERLAG, NEW YORK, vol. 44, no. 1, 7 September 2012 (2012-09-07), pages 560 - 576, XP035152734, ISSN: 1543-1940, DOI: 10.1007/S11661-012-1391-2 *

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