FR2507625A1 - Procede de fabrication de bandes d'acier laminees a froid, ne vieillissant pas, a emboutissage profond, presentant une excellente caracteristique de trempabilite par cuisson de la peinture grace a un recuit en continu - Google Patents

Abstract

DES ACIERS CALMES A AL CONTENANT ENTRE 0,001 ET 0,01 C, PAS PLUS DE 1,5 MN, ENTRE 0,005-0,20 AL, PAS PLUS DE 0,007 N ET B SUIVANT DES QUANTITES DETERMINEES PAR UN RAPPORT BN COMPRIS ENTRE 0,5 ET 2,5, ET EN OPTION PAS PLUS DE 1 SI ET ENTRE 0,04 ET 0,12 P SONT SOUMIS A DES OPERATIONS DE LAMINAGE ORDINAIRE A CHAUD ET A FROID, PUIS AU MAINTIEN A LA TEMPERATURE D'HOMOGENEISATION A UNE TEMPERATURE COMPRISE ENTRE 730C ET LE POINT A GRACE A UN PROCEDE DE RECUIT EN CONTINU, ET REFROIDIS RAPIDEMENT A PARTIR D'UNE TEMPERATURE COMPRISE ENTRE LA VALEUR DE MAINTIEN A LA TEMPERATURE D'HOMOGENEISATION ET 450C JUSQU'A UNE TEMPERATURE NON SUPERIEURE A 250C A UN TAUX MOYEN DE REFROIDISSEMENT NON INFERIEUR A 60CSECONDE, SANS TRAITEMENTS ULTERIEURS DE COALESCENCE, DE MANIERE A OBTENIR DES TOLES LAMINEES A FROID, NE VIEILLISSANT PAS, A EMBOUTISSAGE PROFOND ET DES BANDES PRESENTANT D'EXCELLENTES PROPRIETES DE FACONNAGE SUR PRESSE ET DE TREMPABILITE PAR CUISSON DE LA PEINTURE.

Description

La présente invention concerne des procédés de fa-

brication de tôles laminées à froid, ne vieillissant pas, à

emboutissage profond, qui présentent d'excellentes caracté-

ristiques de façonnage sur presse et de trempabilité par cuisson de peinture. Les t 8 les ét bandes laminées à froid destinées à

être façonnées sur presse (appelées ci-après "bandes") uti-

lisées, dans les véhicules automobiles doivent avoir d'ex-

cellentes caractéristiques d'emboutissage profond, d'allon-

gement, de qualité de forme et de non vieillissement, et ces conditions sont particulièrement importantes dans le cas o ces matériaux sont utilisés comme enveloppe extérieure, par

exemple,comme portes, toits et panneaux.

En outre, au cours des dernières années, dans le

but d'obtenir une résistance élevée à la formation de bos-

selures dans les panneaux dues aux vibrations d'un véhicule,

la demande s'est de plus en plus portée sur des bandes pré-

sentant une propriété supplémentaire, à savoir une trempabi-

lité par cuisson de la peinture, propriété qui fait en sor-

te que la limite d'élasticité des bandes d'acier peut s'éle-

ver notablement pendant le traitement thermique nécessaire de cuisson de la peinture sur des bandes d'acier destinées

à la fabrication des voitures automobiles.

Des bandes d'acier laminées à froid comportant une 2.

telle possibilité de trempabilité par cuisson de la pein-

ture sont connues et, par exemple, ont fait l'objet de la demande de brevet japonais n Sho 54-107419, selon laquelle des aciers calmés à l'aluminium sont soumis à un laminage à chaud et à froid,puis à un recuit en bobine à l'air li-

bre o les bandes sont maintenues à la température d'homo-

généisation comprise entre un point A 1 et un point A 3, et refroidies à une cadence de 30 à 200 OC/heure, ou les aciers calmés à l'aluminium ayant une teneur plus faible en carbone égale à environ 0,01 % sont soumis à un recuit du type en botte à bobine serrée de manière à augmenter le

carbone en solution rapide Cependant, le degré de trempa-

bilité par cuisson de la peinture obtenu dans cet art an-

térieur reste bien en-dessous de 50 M Pa, cette valeur cons-

tituant une norme ordinaire à cette fin En outre le recuit de l'art antérieur est exécuté dans un processus du type à boîte qui comprend un refroidissement lent, un maintien de

longue durée à la température d'homogénéisation et un re-

froidissement lent, de sorte que ces opérations nécessitent

beaucoup de temps,ce qui a pour effet de soulever des pro-

blèmes de productivité,

Par ailleurs, plusieurs propositions ont été fai-

tes, par exemple dans les brevets japonais n Sho 47-33409 et Sho 49-1969 concernant la fabrication de bandes d'acier laminées à froid présentant d'excellentes propriétés de façonnage sur presse,telles que l'emboutissage profond et l'allongement, et leur production a été faite de manière

limitée à l'échelle industrielle.

Cependant,selon cet art antérieur, il est essen-

tiel de chauffer et de maintenir l'acier à la température d'homogénéisation dans un four de recuit en continu, puis

de le refroidir rapidement jusqu'à environ 400 C par exem-

ple, et de le coalescer au voisinage de cette température, ou de le refroidir jusqu'à la température ambiante, puis de le réchauffer jusqu'à environ 400 C et de le coalescer

au voisinage de cette température.

Ces bandes d'acier laminées à froid classiques, obtenues par recuit,en continu, soulèvent le problème que 3. l'allongement à la limite d'élasticité apparaît jusqu'ici

comme si elles étaient à l"'état non décroûté", c'est-à-

dire qu'elles vieillissent, même si elles ont été coales-

cées, ou même si on a abaissé leur teneur en C et N et ajouté des éléments supplémentaires tels que Al et B. Par conséquent, l'art antérieur ne permet pas

d'obtenir de manière satisfaisante des bandes d'acier lami-

nées à froid,à emboutissage profond, ne vieillissant pas,

qui présentent une excellente caractéristique de trempabi-

lité par cuisson de la peinture, comme cela est souhaité

par la présente invention.

De plus, selon le processus de recuit en continu classique, il est essentiel d'exécuter le traitement de coalescence comme indiqué précédemment de manière à réduire le C et N solutés, de sorte que le cycle de fabrication ne peut être raccourci que de façon seulement limitée et que la chaîne de recuit en continu doive être considérablement allongée.

Par conséquent, l'un des objets de la présente in-

vention est un procédé de fabrication de bandes d'acier la-

minées à froid, ne vieillissant pas, à emboutissage pro-

fond, qui présentent d'excellentes caractéristiques de fa-

çonnage sur presse et de trempabilité par cuisson de la peinture,et les présents inventeurs ont fait des études poussées sur cet objet, en particulier en ce qui concerne la composition d'acier et le cycle de recuit en continu, et

ont trouvé que l'objet précédent peut être atteint en trem-

pant des aciers calmés à l'aluminium, contenant B avec une teneur en carbone plus faible comprise entre 0,001 et 0,010 % dans une gamme de température comprise entre 730 WC et le point Ar 3 dans un processus de recuit en continu, puis en

refroidissant rapidement les aciers à partir d'une tempéra-

ture comprise entre la température d'homogénéisation et

450 C,

Le procédé selon la présente invention comprend le laminage ordinaire à chaud et à froid d'un acier contenant entre 0,001 et 0,01 % C, pas plus de 1,5 % Mn, entre 0,005

et 0,20 % Al, pas plus de 0,007 % N et B suivant une quan-

4. tité déterminée par une valeur du rapport B/N comprise

entre 0,5 et 2,5 et,en option pas plus de 1,0 % Si et en-

tre 0,04 et 0,12 % P, puis le maintien à la température d'homogénéisation de la bande ainsi obtenue à une valeur comprise entre 730 WC et le point A 3 par recuit en continu, puis le refroidissement rapide de la bande à partir d'une

température comprise entre la température d'homogénéisa-

tion et 450 WC jusqu'à une température non supérieure à 2500 C à un taux moyen de refroidissement non inférieur à

60 WC/seconde sans traitement ultérieur de coalescence.

La présente invention a été mise au point après divers essais et études poussés dans le but de satisfaire les demandes, apparemment contradictoires consistant à avoir un petit degré de la propriété de vieillissement et

en même temps une excellente caractéristique de trempabi-

lité par cuisson de la peinture.

Les bandes d'acier obtenues avec le procédé de la

présente invention peuvent limiter l'occurrence d'un allon-

gement à la limite d'élasticité à l'état brut de recuit avant le laminage de décroûtage et vieillissent moins mais ont une excellente caractéristique de trempabilité par cuisson de

la peinture, et d'autre part peuvent conserver ces excellen-

tes qualités même après avoir été soumises à un laminage de décroûtage ou à un nivellement de correction de forme et

à un réglage de la rugosité en surface.

La qualité de non-vieillissement désirée et pouvant

être obtenue par la présente invention signifie que l'occur-

rence de l'allongement à la limite d'élasticité de la ban-

de après vieillissement artificiel à 1000 C pendant 30 minu-

tes n'est pas supérieure à 0,3 ',

Aucune clarification théorique n'a encore été fai-

te de la raison pour laquelle on peut obtenir les excellen-

tes propriétés des bandes selon la présente invention, mais

très probablement ces propriétés sont liées à la résis-

tance à la frontière des grains et au comportement du car-

bone en solution solide.

Sur un plan général, la fabrication de bandes d'acier laminées à froid par recuit en continu nécessite un 5. cycle comprenant des traitements thermiques de courte durée, c'est-à-dire un chauffage rapide,Un traitement thermique de courte durée et un refroidissement rapide, de façon que le carbone de l'acier reste à l'état sursaturé Par conséquent, il est de pratique courante d'exécuter un traitement de co-

alescence de façon à conférer la qualité de non-vieillis-

sement ou d'adoucir l'acier.

Dans ce cas, on a proposé que l'acier soit refroi-

di extrêmement rapidement, directement à partir de la tempé-

rature d'homogénéisation ou à partir d'une zone de tempéra-

ture relativement élevée pendant le refroidissement lent de façon à augmenter intentionnellement le carbone en solution

solide sursaturé; puis, la précipitation du carbone est ac-

célérée par un traitement ultérieur de coalescence La pré-

sente invention est basée sur une idée technique totalement différente de celle de l'art antérieur et ne nécessite pas

de traitement de coalescence, Contrairement à l'art anté-

rieur, le traitement de coalescence est assez néfaste dans

la présente invention car il a tendance à augmenter l'al-

2 Q longement à la limite d'élasticité à l'état brut de recuit

comme cela a été indiqué précédemmeht et à augmenter le de-

gré de vieillissement ce qui ne permet pas d'atteindre les

objets de la présente invention.

Par ailleurs, on connaît des bandes d'acier lami-

nées à froid à phase double telles qu'une bande d'acier similaire à la bande d'acier selon la présente invention, qui sont fabriquées par recuit continu sans traitement de

coalescence et sont limitées quant à l'occurrence de l'al-

longement à la limite d'élasticité à l'état brut de recuit avant le laminage de décrotage et présentent un moins grand vieillissement et une excellente caractéristique de trempabilité par cuisson de la peinture Cependant, ces bandes d'acier laminées à froid à phase double comportent les structures mélangées de ferrite et de martensite qui est transformée pendant le refroidissement rapide à partir de la zone de température A y, alors que la structure d'acier de la présente invention est constituée de ferrite provenant du refroidissement rapide à partir principalement 6.

de la phase unique q.

Par conséquent,les bandes d'acier selon la pré-

sente invention sont totalement différentes des bandes

d'acier à phase double en ce qui concerne la métallogra-

phie ainsi que la composition et le niveau de résistance résultant. La présente invention sera décrite ci-après

avec davantage de détails.

Les caractéristiques essentielles de la présente invention et les diverses limitations faites dans celle-ci

seront expliquées.

En ce qui concerne la composition chimique des bandes d'acier selon la présente invention, le carbone est l'un des éléments les plus importants et sa teneur doit être limitée à une valeur comprise entre O,001 et 0,01 %

de façon à limiter l'occurrence de l'allongement à la limi-

te d'élasticité à l'état brut de recuit lorsque l'acier est

rapidement refroidi à partir d'une température comprise en-

tre la température d'homogénéisation et 450 C et à présen-

ter un vieillissement moindre et une excellente caractéris-

tique de trempabilité par cuisson de la peinture.

Lorsque la teneur en carbone est inférieure à

0,001 %, aucune trempabilité par cuisson de la peinture suf-

fisante ne peut être obtenue, mais quand il dépasse 0,010 %

un allongement à la limite d'élasticité important se dé-

veloppe à l'état brut de recuit et la propriété de vieil-

lissement augmente et l'allongement se détériore grande-

ment La gamme préférée pour le carbone est comprise entre

0,002 et 0,006 %.

Le manganèse est essentiel pour éviter la tendan-

ce à la fragilité à chaud de l'acier,mi Xs des teneurs ex-

cessives en manganèse auront pour effet de donner un acier

ayant une dueeté excessive, Par conséquent, dans la présen-

te invention, la limite supérieure de la teneur en manga-

nèse est 1,5 %, et le manganèse peut être contenu suivant

diverses quantités comprises dans la gamme définie en fonc-

tion de la résistance désirée des produits Par exemple, 7. lorsqu'on désire obtenir des bandes d'acier laminées à

froid,à emboutissage profond et faible résistance, la te-

neur en manganèse est maintenue à environ 0,6 % ou au moins, et pour des applications spéciales elle peut être maintenue à une valeur inférieure à O o 3 % Naturellement, des teneurs en manganèse plus élevées sont maintenues lorsqu'on veut

obtenir des tôles d'acier à haute résistance.

L'aluminium doit être contenu suivant des quanti-

tés non inférieures à 0,005 % sous forme d'aluminium solu-

ble pour la désoxydation souhaitée de l'acier, mais des te-

neurs en aluminium de 0,2 % ou plus provoqueront très sou-

vent des défauts de surface Par conséquent, la teneur en aluminium doit être maintenue à une valeur ne dépassant pas

0,06 %.

L'azote, lorsque sa teneur est excessive, est nuisible à l'objet de la présente invention,s'agissant de

limiter l'occurrence de l'allongement à la limite d'élas-

ticité à l'état brut de recuit et d'assurer un vieillisse-

ment moindre Dans la présente invention, les teneurs en azote comprises dans la plage définie sont combinées avec du bore pour former BN, rendant ainsi inoffensive la teneur

en azote, Cependant, des teneurs excessives en azote entral-

neront un gaspillage d'alliage ferro-bore Par conséquent, la limite supérieure de la teneur en azote dans la présente

invention est 0,007 %, et est de préférence 0,004 %.

Le bore est l'une des caractéristiques importan-

tes de la présente invention, et dans le but d'éliminer l'effet nuisible de la teneur en azote, sa teneur doit

correspondre à des quantités donnant au rapport B/N (pour-

centage en poids} une valeur de 0,5 ou plus D'autre part, si le rapport B/N dépasse 2,5, le bore en solution solide durcira l'aciers Une plage préférée du rapport B/N va de

O,7 à 1,0,

Dans le cadre de la présente invention, le sili-

cium et le phosphore sont ajoutés lorsqu'on désire un niveau plus grand de la résistance des produits, Le silicium sert à renforcer l'acier, mais des 8. teneurs excessives en silicium auront tendance à provoquer la détérioration de la résistance à la corrosion de l'acier après revêtement en peinture Par conséquent, la limite

supérieure de la teneur en silicium dans la présente inven-

tion est 1,0 %.

A cet égard, on notera que dans les aciers clas-

siques calmés à l'aluminium, lorsque Si et Mn sont présents et qu'un refroidissement extrêmement rapide est exécuté,des couleurs remarquables de revenu se développent de sorte que Si et Mn sont limités à de très petites teneurs, alors que dans la présente invention, les teneurs en Si et Mn peuvent être augmentées sans risque de développement de

couleur de revenu par suite de l'effet secondaire de la li-

mitation de la teneur en carbone à 0,01 % ou moins Cela

constitue un avantage important de la présente invention.

Le phosphore est des plus efficaces pour renfor-

cer l'acier et au moins 0,004 % de phosphore est nécessaire à cette fin, Des teneurs excessives en phosphore auront pour effet de détériorer l'aptitude au soudage de l'acier et la limite supérieure doit être placée à 0,12 % Il mérite

d'être signalé qu'on peut maintenir une cassure satisfai-

sante sans tendance à la fragilité pendant un passage à la presse,ce qui est la préoccupation la plus importante lorsque du phosphore est contenu dans des aciers calmés à

l'aluminium à teneur extrêmement faible en carbone.

Avec la composition d'acier précédente, en com-

binaison avec les effets du processus de recuit en continu, dont les détails seront décrits ci-après, on peut obtenir des bandes d'acier ne vieillissant pas présentant une excellente aptitude au façonnage sur presse, en ce qui

concerne l'aptitude à l'emboutissage profond et l'allonge-

ment en particulier, et une excellente caractéristique de

trempabilité par cuisson de la peinture.

Selon la présente invention aucune limitation spéciale n'est imposée aux opérations de laminage à chaud et à froid Cependant dans une opération de laminage à 9. chaud, il est souhaitable de maintenir la température de finition à une valeur non inférieure au point Ar 3 et la température de bobinage à une valeur non inférieure à 650 C

pour obtenir l'aptitude à l'emboutissage profond souhaitée.

Par ailleurs, dans l'opération de laminage à froid, un taux

de réduction du laminage non inférieur à 75 % est souhaita-

ble.

Dans la présente invention, les conditions du re-

cuit en continu après l'étape de laminage à froid sont des

plus importantes.

Les raisons du maintien à la température d'homogé-

néisation de l'acier;à savoir dans une gamme comprise entre

730 C et le point A 3, dans le processus de recuit en conti-

nu sont que,lorsque cette température d'homogénéisation

est trop basse,on ne peut obtenir qu'une croissance incomplê-

te des grains,ce qui est considéré comme un obstacle à la restriction de l'occurrence de l'allongement à la limite d'élasticité à l'état brut de recuit et à la propriété de

moindre vieillissement, et l'aptitude à l'emboutissage pro-

fond est détériorée par la trop faible valeur de la tempéra-

ture d'homogénéisation, D'autre part, lorsque cette tempéra-

ture dépasse le point Ar 3, l'aptitude à l'emboutissage pro-

fond est de nouveau extrêmement endommagée Une gamme pré-

férable des températures d'homogénéisation va de 750 C à 8500 C En ce qui concerne le temps de maintien à cette

température,environ 10 â 180 secondes sont des plus prati-

ques, mais ce temps peut être plus long ou plus court sui-

vant les cas.

Après le maintien â la température d'homogénéisa-

3 Q tion, l'acier est rapidement refroidi à partir de n'importe quelle température désirée comprise entre la température

d'hom Qgénéisation et 450 *C jusqu'à une température non supé-

rieure à 250 'C à un taux moyen de refroidissement non infé-

rieur à environ-600 C/seconde, Cette condition de maintien à la température d'homogénéisation, ainsi que la limite de la teneur en carbone, sont deux des caractéristiques les

plus importantes de la présente invention, et si cette condi-

_ 10.

tion n'est pas satisfaite, il est impossible de restreindre l'occurrence de l'allongement à la limite d'élasticité à l'état brut de recuit avant le laminage de décro tage et

d'obtenir les propriétés de moindre vieillissement.

Bien qu'une clarification théorique du phénomène précédent n'ait pas encore été f aite,on pense que celui-ci

est lié au fait que la précipitation du carbone en cémen-

tites etc peut être pratiquement évitée par le refroidis-

sement rapide tel qu'il est défini précédemment.

Comme décrit précédemment, le refroidissement ra-

pide est exécuté directement à partir de la température

d'homogénéisation ou est démarré lorsque l'acier est lente-

ment refroidi jusqu'à une température non inférieure à

450 C Ce refroidissement lent jusqu'à 500 C peut être exécu-

té pratiquement à un taux de refroidissement d'environ 10 OC/

seconde Par ailleurs, la température de départ pour le re-

froidissement rapide doit être de préférence comprise entre 7750 C et 6006 C et le taux moyen de refroidissement pour le refroidissement rapide doit être de préférence non inférieur

2 Q à 200 IC/seconde.

Il est également essentiel dans la présente in-

vention d'éviter un traitement de coalescence après le re-

froidissement rapide, tout à faire contraire à l'art clas-

sique Ainsi, dans la présente invention, lorsqu'un traite-

ment de coalescence est effectué aux environs de 4 QO C, l'al-

longement à la limite d'élasticité est rétabli après le ré-

cuit et il est difficile de réduire les propriétés de vieil-

lissement même si un laminage de trempe est exécuté Cepen-

dant, le dispositif de recuit en continu classique est gé-

néralement annexé au four de coalescence après le four de recuit, de sorte que s'il est inévitable de faire passer la

bande dans le four de coalescence, le passage doit être exé-

cuté à une température non supérieure à 2501 C, par exemple.

En outre, dans la présente invention, comme l'occurrence de

l'allongement à la limite d'élasticité à l'état brut de re-

cuit est limitée,il est généralement inutile d'exécuter le

laminage de trempe, mais il peut être fait pour la correc-

11. tion de l'absence de forme et l'ajustement de la rugosité de surface dans la fabrication de la bande Cependant, il est souhaitable d'exécuter ce laminage avec une légère réduction

de façon à éviter l'abaissement de la ductilité.

En outre,dans le cadre-de la présente invention, les bandes d'acier peuvent être revêtues par immersion à

chaud pendant l'étape de refroidissement du recuit en conti-

nu, mais avant le refroidissement rapide de façon à obtenir

des-bandes d'acier à emboutissage profond, traitées en surfa-

* ce, telles que des bandes d'acier revêtues de Zn et de Al,

qui ne vieillissent pas et ont une excellente caractéristi-

que de trempabilité par cuisson de la peinture.

La présente invention sera plus clairement compri-

se à la lecture des modes de réalisation décrits ci-après.

EXEMPLE 1

Des aciers ayant la composition chimique indiquée dans le tableau I sont préparés dans un convertisseur et un récipient de dégazage sous vide, coulés continuellement en brames, laminés à chaud pour donner des bobines chaudes de 3,0 mm d'épaisseur, avec une température de finition de 9100 C et une température de bobinage de 6250 C, puis soumis à une désoxydationet à un laminage à froid pour donner des bandes de 0,8 mm d'épaisseur, et à un recuit en continu dans les

conditions suivantes Le maintien à la température d'homogé-

néisation est effectué à 8300 C, et les bandes sont mainte-

nues à cette température pendant 60 secondes, puis refroidies lentement jusqu'à 7 C O C à un taux moyen de refroidissement de

C/secondeet rapidement refroidies à partir de cette tem-

pérature jusqu'à 200 q C à-un taux moyen de refroidissement de loeo C/seconde avec ou sans laminage ultérieur de décroutage avec les taux de réducti:on indiqués dans le tableau I. Les aciers n Q 1 à 5 produits selon la présente

invention sont pratiquement sans vieillissement et présen-

tent un niveau sensiblement élevé de trempabilité par cuis-

son de la peinture avec une excellente aptitude à l'emboutis-

sage profond,alors que les aciers de comparaison N O 6 et 7

qui sont fabriqués en dehors du cadre de la présente inven-

12. tion en ce qui concerne la teneur en carbone présentent une

occurrence importante de l'allongement à la limite d'élas-

ticité à l'état brut de recuit avant le laminage de décro -

tage, un haut degré de vieillissement et sont considérable-

ment inférieurs à ceux obtenus selon la présente invention

en ce qui concerne l'allongement.

Les aciers de comparaison N O 8 et 9 qui sont hors du cadre de la présente invention en ce qui concerne le

rapport B/N présentent une occurrence limitée de l'allon-

gement à la limite d'élasticité à l'état brut de recuit, mais un vieillissement considérable par rapport aux aciers

de la présente invention.

EXEMPLE 2

Cet exemple est destiné à illustrer les aspects

critiques des conditions de recuit en continu.

Des aciers ayant la même composition chimique que les aciers ne 1 et n* 2 du tableau I sont soumis à diverses températures d'homogénéisation, températures de démarrage

du refroidissement rapide, différents taux moyens de re-

froidissement rapide jusqu'à 25 SOC et à une opération de

coalescence de 400 'C pendant 2 minutes.

Les aciers A et D selon la présente invention ne vieillissent pratiquement pas, et présentent un haut niveau

de caractéristique de trempabilité par cuisson de la peintu-

re avec une excellente aptitude à l'emboutissage profond.

Les aciers E et F sont hors du cadre de la pré-

sente invention en ce qui concerne le taux nxyén de refroi-

dissement de l'étape de refroidissement rapide jusqu'à 2500 C, et l'acier G est en dehors du cadre de la présente invention en ce qui concerne la coalescence, et les aciers H et I sont-en dehqrs du cadre de la présente invention en

ce qui concerne la température de départ de l'étape de re-

fr Qidissement rapide,et les aciers J et K sont en dehors du cadre de la présente invention en ce qui concerne la

température de maintien à la température d'homogénéisation.

Tous ces aciers comparatifs présentent un allongement à la limite d'élasticité considérable à l'état brut de recuit 13.

avant le laminage de décroitage,et un haut degré de vieillis-

sement, ce qui les rend inaptes à des applications o la

propriété de non vieillissement est requise.

EXEMPLE 3

Des aciers ayant les compositions chimiques indi-

quées dans le tableau III sont préparés dans un convertis-

seur et un récipient de dégazage sous vide, coulés en conti-

nu en brames, laminés à chaud pour donner des bobines chau-

des de 4,0 mm d'épaisseur avec une température de finition

de 910 C et une température de bobinage de 600 C, puis sou-

mis à une désoxydation,& un laminage à froid pour donner des bandes de 0, 8 mm d'épaisseur, et à un recuit en continu

dans les conditions suivantes.

Les bandes sont maintenues à la température d'homo-

généisation de 800 C pendant 60 secondes, puis refroidies

jusqu'à une température de 250 C dans des conditions indi-

quées dans le tableau I Le refroidissement après le main-

tien à la température d'homogénéisation jusqu'à la températu-

re de départ du refroidissement rapide est effectué à un taux

de refroidissement de 10 e C par seconde L'essai de résis-

tance à la traction est exécuté à l'état brut de recuit,et le vieillissement évalué à une température de 100 C pendant minutes, mais les échantillons d'essai qui donnaient un

allongement à la limite d'élasticité à l'état brut de re-

cuit ont été soumis à une réduction par laminage de trempe

de 0,8 %, puis à un vieillissement artificiel La caractéris-

tique de trempabilité par cuisson de la peinture est expri-

mée par l'augmentation de la limite élastique d'échantillons précontraints à 2 % après le traitement thermique simulé jusqu'à la cuisson de la peinture à une température de 170 C pendant 20 minutes, Les résultats d'essai sont indiqués dans le ta-

bleau II; d'o l'on voit clairement que les échantillons d'essai n 1, N O 2, N 5, n* 8 et n 9, qui ont été obtenus dans le cadre de la présente invention, ne présentent aucun

allongement à la limite d'élasticité à l'état brut de re-

cuit, et ne vieillissent pas, avec une excellente caractéris-

tique de trempabilité par cuisson de la peinture et une ex-

14, cellente aptitude à l'emboutissage profond ainsi qu'à une

haute résistance.

Par ailleurs, les échantillons d'essais comparatifs n O 4 qui sont hors du cadre de la présente invention en ce qui concerne la température de départ du refroidissement ra- pide,et n G 6 et no 7 qui sont hors du cadre de la présente

invention en ce qui concerne la composition chimique, pré-

sentent un allongement considérable à la limite d'élastici-

té ou un degré très élevé de vieillissement ou encore une tendance remarquable à la fragilité pendant l'estampage,ne

les rendant pas aptes à constituer des enveloppes extérieu-

res pour véhicules automobiles.

Comme on le comprend facilement d'après la des-

cription précédente, la présente invention présente des avantages industriels importants, car elle permet d'obtenir des bandes d'acier laminées à froid, à haute résistance, à

emboutissag eprofond,qui présentent une excellente caracté-

ristique de trempabilité par cuisson de la peinture par re-

cuit en continu, avec une efficacité de production très élevée sans coalescence, et peuvent satisfaire les demandes

de plus en plus grandes en bandes d'acier de cette nature.

TABLEAU T-1

Acier Processus Co osition çhïm:que nc) de f ça C S i Mn Al en B/li brication solution M présente 1 invention 0,003 Of Q 3 0,22 Op O 12 0,013 Or O 28 Qf Q 020 Of OO 32 1 ? 60 3 0,005 0105 0134 OF 007 0,008 Of O 54 0, 0046 0,0035 0,76 Of OO 2 Qf Q 2 Q'il O f 007 0,005 O,012 0,0015 0,0020 1,3

Compa-

6 raiscn 0 ? 012 Ofoi or 26 ofolo Qf Q 12 0,073 Qf QQ 21 0,0019 0,90 7 il il il il, il Il il Il 8 il Of OQ 4 0103 ofil Qf Q 15 oeoil 0,069 0,0020 O Fi 4.11 r%> t A CD -4 0 % Ln

TABLEAU I-2

Note; Condition de vieillissement 39 minutes, La trempabilité Fi H% : vieillissement artificiel à une température de 100 C pendant par cuisson de la peinture est exprimée par l'augmentation de la limite élastique due à un traitement thermique simulant la cuisson de la peinture à

une température de 170 q C d'une durée de 2 Q minutes après une précontrainte à 2 %.

l Acier processus aminage Pro riétés mécaiques Augmen Allonge Caractéris-

n ide fa de dé Limite Résis Allonge Alonge Valeur tation ment à tique de

Ibrication croutage élasti tance à ment, ment à de la la limi trempabi-

I et taux que la trac (%) la limi limite te lité par de ré (M Pa) tion te élasti d'élas cuisson de

duction (M Pa) d'élasti que due ticité la'peintu-

cité (%)au vieil après re lissement vieillis-(M Pa) (M Pa) sement

__ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ( %)

Présente 1 invention Aucun 180 295 5,06 O 1,8 O 0,1 58

2 " 0,8 % 163 301 49,8 O 1,8 O O 60

3 " Aucun 184 304 49,7 0,1 1,7 2 0,1 60

4 " 0,4 % 171 3 Q 7 49,2 O 1,7 1 O 65

" Aucun 151 288 52,0 O 2,0 O O 50 Compa, 6 rais Qrn Aucun 211 331 43,2 2, 3 1,4 17 2,8 56

7 " 0,8 % 194 350 39,8 O 1,4 41 1,2 58

8 " Aucun 2 Q 8 313 48,2 0,1 1,6 8 0,6 62

9 " 08 % 194 322 47,1 O 1,6 12 0,4 59

ru Ln on -4 Mt Ln

TABLEAU ij;-1

Acier Processus de Condition de recuit en continu, Laminaed f abrication _jaintien' à 1 A Température de TI Aux moyen de t écut tde etuc ten Ipée Ature dép Art du re zrefrojdissement tiond édc d'hq Mgignénig Afr Qidissemientà partir du to

t I Qon rapide début de re-

tenipérature c froidissenment secondes rapide jusqu'à

_____________ 2500 C_ _ _ _ _ _ _ _

Présente A invention 830 *C x 60 S 7000 C 1000 o /S B Ill 0,8 %

D "" 0,8 %

E Comp ar Aisgn " 301 C/s

F 0,8 %

G s'"" 10000 C/s

H " 4 " 40 "C

i N N " 0,8 % 7 Q 00 C x 60 7000 C

K" " 0,8 %

F-a N CN N

TABLEAU II-2

pri 6 témécaniqu S Agmen Allonge Trema de fa Limite e 6 sis tinAlonge" A Jllçnge" Va 1 eur de lati laeini parli brication élastique ce à la ment' ment de r liie te l cuiison (M Pe traction (% l A l imite (M Pa) d'élasti élasti d'élas de la

cité (%) que due ticité peintu-

cite au vieilaprès re lisse vieillis <M Pa> ment sement _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (M P a) (%) Présente A invention 180 295 5 Q,6 O 1,8 O 0,1 58

B " 163 301 49,8 O 1,8 O O 60

C 183 296 50 f 8 O 1,8 3 0,2 60

D " 170 301 50,2 O 1,8 O 0,1 59

Comparai -

E son 208 294 50,9 4,3 1,8 2 4,4 57

F " 179 300 48,2 O 1,8 20 1,2 61

G " 233 292 49,0 5,2 1,8 6 5,5 48

H " 206 294 50,7 3,9 1,8 3 4,0 56

I " 180 301 48,6 O 1,8 16 1,1 58

j " 213 319 46,2 1,8 1,4 16 2,5 55

K " 202 330 44,6 O 1,4 7 1,2 5

L'acier pendant G a ét réchauffé et a subi une opératipn

2 minutes apeès l e refroidissement r Apide.

I-J oe de coalescence à une température de 400 'C Lnt CD Lni uo T-4 n T N/El a N -ô Ue IV 8 d UN Ts O 'U zra-rov (S'PTÈJ -Ue %) enb Tlu Ttj D uo-7 r-4 Tj=ôutc>D Ln (M lc 6 t O ot,00,10 gpo O ào 600,10 LOO'È 9 tolô Tlô 18 O too"o -1,11 OZOOIO 8 TO 0,10 ziollo SOOIO Ttc)"o Z'I' -E zôlo ZO&O (D 6,00 SE 00,10 ot,0010 z G 0,10 OTOIIO 89010 oslô zôlô 9-lO"ô L io dô ZE 0010 ît,010 -l-lO"o 890,10 zz zo t,00 O 9 T SE 0040 tzoc),Io 9 E:0 " O ZTO J O 580,10 68 "O ZE "ô soo ô 14 Il la 14 il Il 8 ZO 0,10 noolo OE Olo OTO'O 90110 EZ ô E 0,10 E 0010 UOTIUGAUT aquesqad O T-111 nl"sllúmjj

TABLEAU 111 I-2

Condi

A-Xé _ Codtion de re-

A* froidissement

Tfempér-a -

ture du

refr Qidis-

sement rapide (Oc> 7.QQ i i i i' i

Taux mo-

yen de

refr Qi-

disse-

ment depuis le début

du re-

froidis-

sement rapide jusqu'à

2500 C

< O C/se-

condel Q Q il Q il le le rrqpziuzcb wc I ,U Lingte

élasti-

que (M Pa)

R,êsistan-

ce à la tçacti 9 n (MP a)

Aillonge-

ment

Allonge-

ment à la J imi, te

d'élas-

ticité (% o 3,6 2, 8 f o o Valeur r 1, 8 1, 8 1, 8 1, 8 1, 7 1 f 5 1,4 1, 7 1, 7 O Présente invention

AI longe-

-ment à

la limi-

te

d ' las-

ticité après

vieil lis-

sement (% o 0,3 X M 1,2 1,0 o M M 0,8 1,2 o o

Trempa-

bilité

par cuis.

son de

la pein-

ture (Mr Pa) i o E OE ul -'4 Ch 21. Note: (I) Condition de vieillissement; 100 C pendant 30

minutes Le vieillissement artificiel est exé-

cuté après laminage de décroûtage à 0,8 % sui-

vant le recuit.

( 2) La trempabilité par cuisson de la peinture est

exprimée par l'augmentation de la limite élas-

tique par un traitement thermique simulé jusqu'à la cuisson de la peinture à une température de 1700 C pendant 20 minutes après pré- contrainte de

2 %.

L'appréciation de certaines des valeurs de mesu-

res indiquées ci-dessus doit tenir compte du fait qu'elles

proviennent de la conversion d'unités anglo-saxonnes en uni-

tés métriques.

La présente invention n'est pas limitée aux exem-

ples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes

qui apparaîtront à l'homme de l'art.

22,

Claims (3)

IEVENDICATIONS

1 Procédé de fabrication d'une bande d'acier à emboutissage profond, ne vieillissant pas, présentant une excellente caractéristique de trempabilité par cuisson de la peinture par recuit en continu, caractérisé en ce qu'il com-

prend:la soumission d'un acier calmé à l'aluminium conte-

nant entre 0,001 et 0,01 % C, pas plus de 1,5 % Mn, entre 0,005 et 0,20 % A 1, pas plus de 0,007 % N et B suivant une quantité donnant un rapport B/N compris entre 0,5 et 2,5 à des étapes ordinaires de laminage à chaud et à froid, le maintien à la température d'homogénéisation de la bande

d'acier ainsi obtenue dans une gamme de température compri-

se entre 730 C et le point A 3 dans un système de recuit en continu, et le refroidissement rapide de la bande ainsi homogénéisée à partir d'une température comprise entre la

température d'homogénéisation et 450 C jusqu'à une tempé-

rature non supérieure à 250 C à un taux moyen de refroidis-

sement non inférieur à 60 QC/seconde.

À 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'acier calmé à l'aluminium ne contient pas plus de 1,0 % Si et de 0,04 à 0,12 % P. 9 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'acier calmé à l'aluminium contient entre 0,002 et 0,006 % C. 4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'acier calmé à l'aluminium contient entre 0,1 et

0,6 % Mn.

Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'acier calmé à l'aluminium contient entre 0,005

et 0,06 % Al.

6 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'acier calmé à l'Al ne contient pas plus de 0,004 % N, 7 Procédé selon la revendication 1, caractérisé

en ce que le laminage à chaud est effectué avec une tempéra-

ture de finition non inférieure au point Ar 3, et à une tempé-

rature de bobinage non supérieure à 650 C, et le laminage à 23. froid est effectué avec un taux de réduction non inférieur

à 75 %.

8 Procédé selon la revendication 1, caractérisé

en ce que la température d'homogénéisation est comprise en-

tre 750 et 8500 C. 9 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le refroidissement rapide est démarré à partir d'une température comprise entre 775 et 600 C avec un taux

moyen de refroidissement non inférieur à 200 C/seconde.

c 10 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bande après le recuit en continu est soumise à

un revêtement métallique par immersion à chaud avant le re-

froidissement rapide.