FR2477178A1 - Procede pour fabriquer des toles d'acier par laminage a chaud - Google Patents
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Abstract
PROCEDE POUR FABRIQUER UNE TOLE D'ACIER LAMINEE A CHAUD, AYANT UNE LIMITE ELASTIQUE BASSE, UNE RESISTANCE A LA RUPTURE ELEVEE, UNE EXCELLENTE APTITUDE AU FACONNAGE, UNE PHASE DOUBLE FERRITEMARTENSITE. ON SOUMET A UN LAMINAGE DE FINITION, AVEC UN RAPPORT DE REDUCTION COMPRIS ENTRE 5 ET 40 ET A L'INTERIEUR D'UNE PLAGE DE TEMPERATURES DANS LAQUELLE LA FERRITE ET L'AUSTENITE PEUVENT COEXISTER, UNE BRAME D'ACIER CONTENANT EN POURCENTAGE EN POIDS 0,02 A 0,15 DE C, 0,9 A 2,0 DE MN, 0,2 A 3 DE SI, 0,10 OU MOINS EN D'AL, 0,02 OU MOINS EN DE S, 0,2 A 2 DE CR, LE COMPLEMENT ETANT ESSENTIELLEMENT DU FER ET LES IMPURETES INEVITABLES, ON REFROIDIT CETTE TOLE A UNE VITESSE SUPERIEURE OU EGALE A 1CSECONDE, ON L'ENROULE A UNE TEMPERATURE COMPRISE ENTRE 250C A MOINS DE 540C, ET ON REFROIDIT LA BOBINE.
Description
L'invention concerne un procédé pour fabriquer des tôles d'acier lainées à chaud ayant une limite élastique basse, une résistance à la rupture en traction élevée et une excellente aptitude au façonnage , notamment pour fabriquer de telles tôles d'acier ayant une phase double consistant principalement en ferrite et en martensite avec un rap- port d'élasticité (limite élastique par rapport à la résistance à la rupture en traction) de 65% ou moins.
On a récemment ressenti la nécessité d'accroître la résistance des tôles d'acier. Jusqu'ici, on réclamait des tôles d'acier ayant une résistance à la rupture en traction élevée destinée à être utilisée par exemple, dans les carroa- series d'automobiles, de façon à assurer la sécurité des occupants et à réduire le poids du véhicule.
On exigeait une telle résistance à la rupture par ce que l'on envisageait de compenser l accroissement de poids du v6hicule du au montage de moyens d'épuration des gaz d'é- cbappement, etc, en utilisant des tôles d'acier plus minces.
Pour les tôles d'acier utilisées dans les applications décrites ci-dessus, il est nécessaire d'obtenir en même temps une résistance à la rupture élevée et une excellente aptitude au façonnage.
En général, lorsque la résistance à la rupture d'une tôle d'acier augmente, sa ductilité diminue : Si l'on désire produire une tôle d'acier ayant une résistance à la rupture élevée et une excellente aptitude au façonnage ou défoxmabi- lité, il est nécessaire de sélectionner avec soin les éléments de l'alliage et de règle de façon stricte les processus de production.
Comme procédé pour améliorer la résistance à la rupture en traction des aciers, on a proposé d'augmenter les teneurs en éléments de durcissement de la solution solide, tels que carbone, silicium et magnésium comme constituants de base, d'ajouter des éléments spéciaux tels que niobium, titane et vanadium, effectuant ainsi un durcissement par précipitation grâce aux carbure et nitrure résultants, et mettant à profit les effets d'affinement du grain. Cependant, en généra2, l'acier dont la résistance en traction est augmenter par le procédé ci-dessus présente l'inconvénient que sa limite élas tique est élevée et que sa déformabilité est faible.
Ces dernières années, l'attention a été attirée sur le fait que le compromis entre la résistance en traction et la ductilité est amélioré considérablement si la structure de l'acier comporte une phase double de ferrite et de produits de transformation à basse température. Un tel acier possédant cette phase double a d'excellentes caractéristiques en traction de sorte que, non seulement l'allongement est particulièrement élevé, mais par ailleurs, aucun allongement élastique n'apparat du fait d'une multiplicité de dislocations libres introduites durant la transformation à basse température : la limite élastique est considérablement abaissée de sorte que le rapport d'élasticité, c'est-à-dire le rapport de la limite élastique à la résistance à la rupture en traction peut être fixé à 70% ou moins.
Si la limite élastique est aussi faible que prévu cidessus, la tôle d'acier présente plusieurs avantages : après emboutissage, la forme est conservée de façon satisfaisante elle est facile à emboutir et on peut augmenter dans une forte mesure la résistance à la rupture de la tôle par vieillissement après emboutissage.
Pour produire de tels aciers à phase double, on utilisait jusqu'ici un recuit continu dans lequel une tôle d'acier laminée à froid ou une tôle d'acier laminée à chaud est chauffée au-dessus d'un point de transformation Al ; après quoi, elle est rapidement refroidie à un point Ms ou en dessous, de façon à obtenir une phase double de ferrite et de martensite.
Cependant, dans ce procédé, un dispositif de recuit continu est nécessaire ; en outre, l'enroulement des tôles recuites doit nécessairement s'effectuer en dessous de la température
Ms, l'inconvénient en étant une dépense considérable d'énergie mécanique.
Ms, l'inconvénient en étant une dépense considérable d'énergie mécanique.
En vue d'éliminer les inconvénients précités de la technique antérieure, le but de la présente invention est de procurer un procédé pour fabriquer des tôles d'acier laminées à chaud ayant une limite élastique basse, une résistance à la rupture en traction élevée et une excellente déformabilité, dans lequel la résistance à la rupture est considérablement accrue par vieillissement après formage.
Le but précité de la présente invention est atteint grâce à un procédez pour fabriquer des tôles d'acier laminées à chaud ayant une limite élastique basse, une résistance à la rupture élevée, une excellente déformabilité, une phase double principalement constituée de ferrite et de martensite avec un rapport d'élasticité inférieur ou égal à 65%, se caractérisant en ce qu'on soumet à un laminage de finition, avec un rapport de réduction compris entre 5 et 40 /O-et à l'intérieur d'une plage de températures dans laquelle la ferrite et l'austénite peuvent coexister, une brame d'acier contenant en pourcentage en poids 0,02 à 0,15% de carbone, 0,9 à 2,0% de manganèse, 0,2 à 3% de silicium, 0,10 au moins en % d'aluminium, 0,02 ou moins en % de soufre, 0,2 à 2% de chrome, le complément étant essentiellement du fer et les impuretés inévitables, on refroidit cette tôle, laminée à chaud puis soumise à un laminage de finition, à une vitesse de refroidissement supérieure ou égale à 1"C/sec, on l'enroule à une température comprise entre 2500C à moins de 5400C, et on refroidit la bobine ainsi enroulée.
Par ailleurs, l'invention propose un procédé pour fabriquer des tôles d'acier laminées à chaud ayant une limite élastique basse, une résistance à la rupture élevée, une excellente déformabilité, une phase double constituée principalement de ferrite et de martensite avec un rapport d'élasticité inférieur ou égal à 65%, se caractérisant en ce qu'on soumet à un laminage de finition, avec un rapport de réduction compris entre 5 et 40% et à l'intérieur d'une plage de températures dans laquelle la ferrite et l'austénite peuvent coexister, une brame d'acier contenant en % en poids 0,02 à 0,15% de carbone, 0,9 à 2S/o de manganèse, 0,2 à 3% de silicium, 0,10 ou moins en % d'aluminium, 0,02 ou moins en % de soufre, 0,2 à 2,0% de chrome, et en outre 1,0 ou moins en % de molybdène, 1,0 ou moins en % de cuivre, 1,0 ou moins en % de nickel, 0,01 à 0,1% de niobium, 0,01 à 0,2% de titane, 0,01 à 0,2% de vanadium, 0,2 ou moins en % de phosphore, 0,0005 à 0,01% de bore, et un ou plusieurs éléments choisis dans le groupe constitué par les terres rares métalliques telles que zirconium, calcium et magnésium, la teneur en chacun de ceux-ci étant inférieure à 0,1%, le complément étant essentiellement du fer et les impuretés inévitables, on refroidit cette tôle, laminée à chaud puis soumise à un laminage de finition, à une vitesse de refroidissement supérieure ou égale à 1OC/sec, on l'enroule à une température comprise entre 250"C à moins de 5400C, et on refroidit la bobine ainsi enroulée.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement, de plusieurs réalisations préférées, en liaison avec le dessin joint sur lequel
la fig; 1 montre la relation entre les teneurs en manganèse, silicium et chrome et le rapport d'élasticité ; et
la fig; 2 montre la relation entre les teneurs en manganèse, silicium et chrome et l'allongement élastique.
la fig; 1 montre la relation entre les teneurs en manganèse, silicium et chrome et le rapport d'élasticité ; et
la fig; 2 montre la relation entre les teneurs en manganèse, silicium et chrome et l'allongement élastique.
On va maintenant décrire les raisons ayant conduit à définir la composition chimique de l'acier selon la présente invention.
Carbone : Pour accroître la résistance à rupture, la teneur en carbone doit être au moins 0,02% en poids. Toutefois, si cette teneur dépasse 0,15%, la soudabilité, notamment la soudabilité par points, diminue fortement. En conséquence, la teneur en carbone est choisie entre 0,02 et 0,15% en poids.
Cependant, pour assurer une ductilité et une soudabilité suffisantes, on préfère la plage 0,02 à 0,09% en poids.
Manganèse, silicium et chrome : Les fig. 1 et 2 montrent les résultats d'expériences relatives à l'influence du manganèse, du silicium et du chrome sur le rapport d'élasticité et l'allongement élastique en traction de 1 'acier selon la présente invention et d'aciers de comparaison. Sur le dessin, une courbe A indique le cas dans lequel on fait varier la teneur en manganèse, alors que 0,06% en poids de carbone, 1% de silicium et 1% de chrome constituent la composition fondamentale ; une courbe B indique le cas dans lequel la teneur en chrome varie, alors que 0,06% en poids de carbone, 1,7% de manganèse et 1% de silicium constituent la composition fondamentale.
En outre, les tôles d'acier utilisées dans les essais furent obtenues de telle manière que chaque tôle était chauffée à une température de 1200 C; après quoi, elle était soumise à un laminage à chaud comportant un laminage de finition avec un rapport de réduction de 25% et à une température de 7500C pour laquelle on peut obtenir une phase double + r, et enfin, elle était refroidie à une vitesse de refroidissement de 20 C/seconde, enroulée à une température de 5000C et refroidie à l'état de bobine. Comme on voit sur la fig.l, si le manganèse, le silicium et le chrome ont des teneurs inférieures aux limites inférieures, c'est-à-dire respectivement 0,9, 0,2 et 0,2% en poids, on ne peut obtenir la phase double constituée principalement de ferrite et de martensite, qui est le but de la présente invention.Dans ce cas, l'allongement élastique devient important et le rapport d'élasticité augmente. En outre, la phase double qui est l'objet de l'invention, peut être obtenue même si les teneurs en manganèse silicium et chrome excèdent leurs limites supérieures, c'est- à-dire respectivement 2,0, 3,0 et 2,0%, Cependant, les additions excédant les limites supérieures ne sont pas nécessaires du point de vue pratique; au contraire, elles présentent un inconvénient, à savoir que la soudabilité est diminuée. En conséquence, les teneurs en manganèse, silicium et chrome sont définies à l'intérieur des plages 0,9 à 2% en poids, 0,2 à 3,0% et 0,2 à 2,0% respectivement.En outre, du point de vue de la constance des qualités du produit, il est préférable que le manganèse, le silicium et le chrome se trouvent à l'inté- rieur des plages respectives 1,2 à 2,0% en poids, 0,7 à 2t/o et 0,5 à 1,5%.
Aluminium : Il est préférable d'utiliser l'aluminium comme élément désoxydant. Toutefois, la teneur en aluminium peut ne pas excéder 0,10% en poids et, en outre, une telle utilisation tend à accroître la quantité des inclusions d'alumine De ce fait, la teneur en aluminium doit être inférieure ou égale à 0,10% en poids.
Soufre : Du point de vue de la déformabilité, il est préférable que la teneur en soufre soit aussi faible que possible. Cependant, compte tenu des coûts relatifs de désulfurisation et de fabrication des tôles d'acier, on a retenu 0,02%en poids de soufre comme limite supérieure pouvant être relativement facilement atteinte et pouvant satisfaire les mêmes conditions que s'il n'y avait pas de soufre.
Selon la présente invention, la composition chimique décrite ci-dessus est la composition fondamentale qui inclut les constituants du premier procédé. L'objet de la pré sente invention peut être effectivement atteint par un procédé dans lequel on ajoute à la composition fondamentale décrite ci-dessus un ou plusieurs éléments du groupe suivant : molys diène, cuivre, nickel, niobium, titane, vanadium, phosphore, bore, zirconium, calcium, magnésium et le groupe des métaux de terres rares. Le but de l'addition des éléments décrits ci-dessus va maintenant être expliqué.
Molybdène, cuivre et nickel : Ces éléments ont pour effet de durcir la solution solide et d'atteindre une résistance élevée, tout en facilitant l'obtention de la phase double constituée principalement de ferrite et de martensite.
Cependant, le coût de ces éléments est élevé et de ce fait, on a fixé d'un point de vue économique leur limite supérieure à 1,0% en poids.
Niobium, titane et vanadium : L'addition d'au moins 0,01% en poids de ces éléments respectifs permet d'accroître la résistance de l'acier. Cependant, si les additions excèdent la limite supérieure, la résistance ne s accroît plus et ces additions ne servent plus à rien. De ce fait, les plages d'addition, en % en poids, sont respectivement 0,01 à 0,1% pour le niobium, 0,01 à 0,2 pour le-titane, et 0,01 à 0,2 pour le vanadium.
Phosphore : Cet élément accroît la résistance de l'acier. Toutefois, toute addition excédant 0,1% en poids rend l'acier fragile et de ce fait, la limite supérieure a été fixée à 0,2% en poids.
Bore : En ajoutant une très petite quantité de bore, supérieure à 0,0005% en poids, on retarde la transformation de ferrite en perlite comme produit de transformation à basse température, ce qui est le but de la présente invention.
Cependant, si l'on ajoute plus de 0,01% en poids de bore, il n'y a plus d'amélioration de cette caractéristique. De ce fait, la plage d'addition de bore est 0,0005 à 0,01% en poids.
Zirconium, calcium, magnésium et métaux de terres rares
Ces éléments permettent de contrôler la forme des sulfures et améliorent l'anisotropie dans les caractéristiques mécaniques. Toutefois, si l'on ajoute ces éléments en quantités excédant 0,1% en poids, on risque d'accroître les quanti tés d'inclusions non métalliques. De ce fait, on a retenu 0,1 en poids comme limite supérieure.
Ces éléments permettent de contrôler la forme des sulfures et améliorent l'anisotropie dans les caractéristiques mécaniques. Toutefois, si l'on ajoute ces éléments en quantités excédant 0,1% en poids, on risque d'accroître les quanti tés d'inclusions non métalliques. De ce fait, on a retenu 0,1 en poids comme limite supérieure.
On peut obtenir des tôles d'acier laminées à chaud ayant une limite élastique basse, une résistance à la rupture élevée et une excellente déformabilité selon la présente invention, en définissant et en commandant les conditions de laminage à chaud et la température d'enroulement, qui sont décrites ci-après, pour les aciers dont les compositions chimiques sont décrites ci-dessus comme ressortant du premier et du deuxième ;recédé. Les raisons pour définir les conditions de laminage à chaud et la température d'enroulement seront décrites ci-après.
On va tout d'abord expliquer les conditions de laminage à chaud. La phase double consistant principalement de ferrite et de martensite, qui est la caractéristique principale de la présente invention, peut être obtenue, même après que le laminage à chaud a été totalement effectué en une seule phase y , comme le montre la demande de brevet japonais 21 872/78 ; les caractéristiques de traction de cet alliage ont un faible rapport d'élasticité et indiquent une relation satisfaisante entre la résistance en traction et la ductilité.On a en outre trouvé que l'on améliorait considérablement le compromis entre la résistance à rupture et la ductilité en effectuant le laminage à chaud à l'intérieur d'une plage de températures dans laquelle peut exister selon la présente invention une phase double de ferrite (a ) et d'austénite ( y ) par comparaison avec le cas où il n'existe que la seule phase (y ).
De façon plus spécifique, comme on le voit sur le tableau 2, par comparaison entre un acier A-3 pour lequel la température de finition du laminage à chaud est 8500C dans la seule phase y et un acier A-l pour lequel la température de finition du laminage à chaud est 7200C dans la double phase a + y selon la présente invention, les résistances à la rupture sont identiques, mais le dernier a une meilleure ductilité que le premier.
La raison de l'amélioration de la ductilité en effectuant le laminage à chaud de finition dans la phase double
a + yest vraisemblablement la suivante. La résistance de la tôle d'acier ayant la phase double constituée principalement de ferrite et de martensite dépend de la phase martensite, tandis que la ductilité dépend principalement de la phase ferrite. Moins il y a d'éléments alliants dans la ferrite, plus la ductilité de cette phase ferrite est améliorée.D'autre part, on sait que la concentration des éléments alliants passant de la ferrite à l'austénite est accélérée par le laminage dans la phase double a + y, et il en résulte que les quantités d'éléments alliants dans la phase ferrite semble diminuer, ce qui semble améliorer la ductilité.
a + yest vraisemblablement la suivante. La résistance de la tôle d'acier ayant la phase double constituée principalement de ferrite et de martensite dépend de la phase martensite, tandis que la ductilité dépend principalement de la phase ferrite. Moins il y a d'éléments alliants dans la ferrite, plus la ductilité de cette phase ferrite est améliorée.D'autre part, on sait que la concentration des éléments alliants passant de la ferrite à l'austénite est accélérée par le laminage dans la phase double a + y, et il en résulte que les quantités d'éléments alliants dans la phase ferrite semble diminuer, ce qui semble améliorer la ductilité.
On-peut améliorer la ductilité en effectuant le laminage de finition à l'intérieur d'une plage de températures dans laquelle peut exister la phase double + , auquel cas le rapport de réduction dans cette phase double a les effets suivants. Dans le cas où ce rapport est inférieur à 5%, le compromis entre la résistance à rupture et la ductilité est ramené au même niveau que dans le laminage de finition dans la seule phase y, comme le montre le tableau 2, pour l'acier A-6. D'autre part, si ce rapport excède 400, la phase ferrite, qui a été déformée à chaud et écrouie par le laminage, subsiste même à basse température, réduisant la ductilité qui est le but recherché de la présente invention.Pour cette raison, le rapport de réduction dans le laminage de finition en phase double a+y est limité à la plage 5 à 40%
Après le laminage à chaud dans les conditions décrites ci-dessus, il est nécessaire de refroidir la tôle d'acier avant son enroulement à une vitesse de refroidissement supérieure ou égale à 1OC/seconde, car c'est la condition pour ne pas achever la décomposition de la phase austénite résiduelle.
Après le laminage à chaud dans les conditions décrites ci-dessus, il est nécessaire de refroidir la tôle d'acier avant son enroulement à une vitesse de refroidissement supérieure ou égale à 1OC/seconde, car c'est la condition pour ne pas achever la décomposition de la phase austénite résiduelle.
En outre, il est inutile de définir particulièrement la limite supérieure ; toutefois, il est souhaitable, du point de vue pratique, de refroidir la tôle d'acier à une vitesse comprise entre 10 et 50 C/seconde.
On va maintenant décrire les conditions d'enroulement. La température d'enroulement après le laminage à chaud est importante pour la présente invention et cette température est comprise entre 250 et 5400C pour les raisons suivantes, Dans les tolets d'acier laminées à chaud selon la présente invention, la décomposition de l'austénite résiduelle au voisinage de la température d'enroulement est déterminée dans une large mesure par les additions de manganèse, silicium et chrome, et la phase zest en outre stabilisée par la concentration du carbone dans la phase subsistant après le lent refroidissement après enroulement, le résultat en étant que la phase de martensite est produite à basse température pendant le refroidissement à la température ambiante.
L'effet des additions précitées de manganèse, silicium et chrome pour retarder la décomposition de l'austénite devient très faible lorsque la température excèse 5400C; la phase double de ferrite et martensite, qui est la caractéristique de la présente invention, ne peut être obtenue à une température d'enroulement excédant 5400C, comme on le voit sur le tableau 2 (acier A-5) et en conséquence, l'al- longement élastique apparat, le rapport d'élasticité est élevé et le compromis entre la résistance à la rupture et la ductilité est détérioré.
D'autre part, cet effet de retardement de la décomposition d'austénite est important à toute température inférieure à 5400C, et le but de la présente invention peut être atteint de façon satisfaisante pour des températures d'enroulement de 230 à 3000C, comme le montrent dans le tableau 2 les rubriques acier A-4 et acier A-2. Cependant, la puissance d'entraînement nécessaire pour l'enroulement est accrue lorsque la température d'enroulement diminue Notamment, pour des températures inférieures à 2500CI la phase double de ferrite et martensite apparaît au lieu de la phase double de ferrite et d'austénite résiduelle pendant l'enroulement, la résistance de la tôle d'acier est accrue considérablement, et il en résulte que l'enroulement devient très difficile.
Pour cette raison, selon la présente invention, la température d'enroulement est fixée à l'intérieur de la plage 250 5400C. En outre, du point de vue pratique, il est souhaitable que cette température d'enroulement soit élevée et l'on préfère donc la plage 400-4500C.
Après avoir été enroulée, la bobine est refroidie telle quelle et la phase double de ferrite et martensite, qui est l'objet de la présente invention, peut être obtenue1 soit par refroidissement à l'eau, soit par refroidissement à l'air.
L'acier selon la présente invention a un allongement élastique de 1% ou moins, un rapport d'élasticité de 65% ou moins, une résistance à rupture élevée et une excellente ductilité ainsi qu'une déformabilité élevée.
Exemple:
/ , / Tableau 1 /
/ , / Tableau 1 /
<tb> Produit
<tb> essayé <SEP> Composition <SEP> chimique <SEP> (% <SEP> en <SEP> poids)
<tb> <SEP> NO <SEP>
<tb> <SEP> A <SEP> C <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> Cr <SEP> P <SEP> S <SEP> Al <SEP>
<tb> <SEP> 0.06 <SEP> 1.0 <SEP> 1.7 <SEP> 0.9 <SEP> 0.008 <SEP> 0.007 <SEP> 0.035
<tb>
L'acier, ayant la composition chimique à l'intérieur de la plage définie selon la présente invention et indiquée sur le tableau 1, est fondu en une brame, cette brame est soumise à une température de 1200 C et ensuite formée en une tôle d'acier laminée à chaud dans les conditions de laminage à chaud, de refroidissement après laminage à chaud ets de température d'enroulement selon la présente invention.Le tableau 2 indique la comparaison des caractéristiques de traction de l'acier résultant et d'un acier ne satisfaisant pas les conditions précitées.
<tb> essayé <SEP> Composition <SEP> chimique <SEP> (% <SEP> en <SEP> poids)
<tb> <SEP> NO <SEP>
<tb> <SEP> A <SEP> C <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> Cr <SEP> P <SEP> S <SEP> Al <SEP>
<tb> <SEP> 0.06 <SEP> 1.0 <SEP> 1.7 <SEP> 0.9 <SEP> 0.008 <SEP> 0.007 <SEP> 0.035
<tb>
L'acier, ayant la composition chimique à l'intérieur de la plage définie selon la présente invention et indiquée sur le tableau 1, est fondu en une brame, cette brame est soumise à une température de 1200 C et ensuite formée en une tôle d'acier laminée à chaud dans les conditions de laminage à chaud, de refroidissement après laminage à chaud ets de température d'enroulement selon la présente invention.Le tableau 2 indique la comparaison des caractéristiques de traction de l'acier résultant et d'un acier ne satisfaisant pas les conditions précitées.
Sur le tableau 2, LE indique la limite élastique,
RR la résistance à rupture, RE le rapport d'élasticité, AE l'allongement élastique et AT l'allongement total. Les aciers comparés, qui ont été laminés dans des conditions de laminage à chaud différentes de celles de la présente invention, sont soulignés. En outre, tous les aciers du tableau 2, y compris les aciers selon la présente invention et les aciers de comparaison, sont des tôles laminées à chaud, ayant 2,5 mm d'épaisseur, dans les conditions de laminage à chaud indiquées sur le tableau 2, refroidis ensuite à une vitesse de refroidissement d'environ 200C/seconde, enroulés aux températures d'enroulement respecti-ement indiquées, et ensuite refroidis à une vitesse de refroidissement de 300C/heure, après avoir été enroulés.
RR la résistance à rupture, RE le rapport d'élasticité, AE l'allongement élastique et AT l'allongement total. Les aciers comparés, qui ont été laminés dans des conditions de laminage à chaud différentes de celles de la présente invention, sont soulignés. En outre, tous les aciers du tableau 2, y compris les aciers selon la présente invention et les aciers de comparaison, sont des tôles laminées à chaud, ayant 2,5 mm d'épaisseur, dans les conditions de laminage à chaud indiquées sur le tableau 2, refroidis ensuite à une vitesse de refroidissement d'environ 200C/seconde, enroulés aux températures d'enroulement respecti-ement indiquées, et ensuite refroidis à une vitesse de refroidissement de 300C/heure, après avoir été enroulés.
Tableau 2
<SEP> Conditions <SEP> du <SEP> laminage
<tb> <SEP> à <SEP> chaud
<tb> <SEP> Temps <SEP> du <SEP> laminage <SEP> Rapport <SEP> de <SEP> réduc- <SEP> Tempa
<tb> <SEP> de <SEP> finition <SEP> tion <SEP> à <SEP> la <SEP> finition <SEP> d'enroulement <SEP> LB <SEP> RR <SEP> RE <SEP> AB <SEP> AT
<tb> <SEP> ( C) <SEP> (%) <SEP> ( C) <SEP> (kg/mm) <SEP> (kg/mm) <SEP> (%) <SEP> (%) <SEP> (%)
<tb> Acier <SEP> se
<SEP> A-1 <SEP> 720 <SEP> 20 <SEP> 410 <SEP> 34 <SEP> 62 <SEP> 55 <SEP> 0 <SEP> 41
<tb> lon <SEP> l'in
<SEP> A-2 <SEP> 730 <SEP> 15 <SEP> 300 <SEP> 36 <SEP> 65 <SEP> 56 <SEP> 0 <SEP> 39
<tb> vention.
<tb>
<tb> <SEP> à <SEP> chaud
<tb> <SEP> Temps <SEP> du <SEP> laminage <SEP> Rapport <SEP> de <SEP> réduc- <SEP> Tempa
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Comme on le voit sur le tableau 2, la tôle d'acier liminée à chaud produite selon la présente invention n'a pas d'allongement élastique, a un rapport d'élasticité aussi faible que 50 à 60% et le compromis entre la résistance et la ductilité est excellent.
D'autre part, les aciers produits dans des conditions de laminage à chaud différentes de celles de la présente invention ont des caractéristiques en traction inférieures à celles obtenues selon la présente invention.
Ainsi donc, selon la présente invention, la composition chimique de l'acier est définie, cet acier est soumis à un laminage de finition final dans la phase double a de façon à pouvoir obtenir la phase double de ferrite et de martensite, le rapport de réduction dans ce cas est fixé entre 5 et 40% pour améliorer la ductilité, la décomposition, de l'austénite résiduelle est contrôlée en enroulant la tôle d'acier à la température d'enroulement de 250 à 5400C après laminage à chaud, de sorte que la phase de martensite peut être obtenue à cette faible température pendant le refroidissement jusqu'à la température ambiante. En conséquence, on peut produire des tôles d'acier laminées à chaud ayant une excellente déformabilité, dans lesquelles le rapport d'élas licité est aussi faible que 65% ou moins, il n'y a pas d'allongement élastique, la résistance à la rupture est supérieure à 60 kg/mm2, et l'allongement est d'environ 40%.
En outre, la présente invention offre des avantages tels que la tôle d'acier à haute résistance à la rupture produite selon la présente invention n'exige pas pour sa production d'éléments spéciaux, et les conditions de laminage sont relativement simples, ce qui permet de diminuer les coûts de fabrication.
Claims (6)
1. procédé pour fabriquer une tôle d'acier laminée à chaud, ayant une limite élastique basse, une résistance à la rupture en traction élevée, une excellente aptitude au fatonnage, une phase double consistant principalement en ferrite et en martensite avec un rapport d'élasticité (limite élastique par rapport à la résistance à la rupture en traction) inférieur ou égal à 65%, caractérisé en ce qu'on soumet à un laminage de finition, avec un rapport de réduction compris entre 5 et 40% et à l'intérieur d'une plage de températures dans laquelle la ferrite et l'austénite peuvent coexister, une brame d'acier contenant en pourcentage en poids 0,02 à 0,15% de carbone, 0,9 à 2,0 de manganèse, 0,2 à 3% de silicium, 0,10 ou moins en % d'aluminium, 0,02 ou moins en % de soufre, 0,2 à 2% de chrome, le complément étant essentiellement du fer et les impuretés inévitables, on refroidit cette tôle laminée à chaud puis soumise à un laminage de finition, à une vitesse de refroidissement supérieure ou égale à 1OC/seoonde,on l'enroule à une température comprise entre 2500C à moins de 5400C, et on refroidit la bobine ainsi enroulée.
2. Procédé pour fabriquer une tôle d'acier laminée à chaud ayant une limite élastique basse, une résistance à la rupture en traction élevée, une excellente aptitude au façonnage, une phase double consistant principalement en ferrite et en martensite avec un rapport d'élasticité (limite élastique par rapport à la résistance à la rupture en traction), inférieur ou égal à 65%, caractérisé en ce qu'on soumet à un laminage de finition, avec un rapport de réduction compris entre 5 et 40% et à l'intérieur d'une plage de températures dans laquelle la ferrite et l'austénite peuvent coexister, une brame d'acier contenant en % en poids 0,02 à 0,15% de carbone, 0,9 à 2d/o de manganèse, 0,2 à 3% de silicium, 0,10 ou moins en % d'aluminium, 0,02 ou moins en % de soufre, 0,2 à 2,0% de chrome, et en outre 1,0 ou moins en % de cuivre, 1,0 ou moins en % de nickel, 0,01 à 0,1% de niobium, 0,01 à 0,2% de titane, 0,01 à 0,2% de vanadium, 0,2 ou moins en % de phosphore, 0,0005 à 0,01% de bore, et un ou plusieurs éléments choisis dans le groupe constitué par les terres rares métalliques telles que zirconium, calcium et magnésium, la teneur en chacun de ceuxci étant inférieure à 0,1%, le complément étant essentielle ment du fer et les impuretés inévitables, on refroidit cette tôle, laminée à chaud puis soumise à un laminage de finition, à une vitesse de refroidissement supérieure ou égale à 1OC/sec, on l'enroule à une température comprise entre 2500C à moins de 540 C, et on refroidit la bobine ainsi enroulée.
3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la tôle d'acier laminée à chaud contient en pourcentage en poids 0,02 à 0,09% de carbone, 1,2 à 2% de manganèse, 0,7 à 2% de silicium et 0,5 à 1,5% de chrome.
4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la vitesse de refroidissement de la tôle d'acier laminée à chaud à partir du laminage de finition jusqu'à l'enroulement est comprise entre 10 et 50 C/seconde.
5. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la température d'enroulement de la tôle d'acier laminée à chaud est comprise entre 400 et 5000C.
6. Tôle d'acier, caractérisée en ce qu'elle est obtenue grâce au procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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