FR2524004A1 - Procede de recuit de feuillard d'acier - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE POUR RECUIRE UN FEUILLARD D'ACIER. SELON L'INVENTION, IL CONSISTE A PLONGER LE FEUILLARD DANS UN BAIN DE VERRE FONDU A 950C OU PLUS, A LE SORTIR DU BAIN POUR FORMER DES REVETEMENTS DE VERRE COAGULE SUR LES SURFACES DU FEUILLARD ET A LE REFROIDIR POUR DETRUIRE ET ECAILLER LES REVETEMENTS; LE BAIN COMPREND 38,0 A 62,0 DE BO, 18,0 A 32,0 DE SIO, 8,0 A 32,0 DE NAO POUVANT PARTIELLEMENT ETRE REMPLACE PAR KO, JUSQU'A 10,0 DE CAO PARTIELLEMENT REMPLACABLE PAR MGO, BAO, ZNO ETOU SRO, JUSQU'A 6,0 DE LIO, JUSQU'A 10,0 DE ALO ET 0,5 A 4,0 DE NAF, ET SA VISCOSITE NE DEPASSE PAS 200 POISES EN MESURANT A 950C; LE FEUILLARD N'EST DE PREFERENCE PAS EXPOSE A L'AIR AU-DESSUS DE 400C; LE DESSIN JOINT MONTRE LA TEMPERATURE DU MATERIAU, LE NUMERO DE DIMENSION DU GRAIN ET LA DURETE VICKERS EN FONCTION DU TEMPS DE CHAUFFAGE. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AU TRAITEMENT DE L'ACIER INOXYDABLE.

Description

La présente invention se rapporte à un procédé pour le recuit de feuillard

d'acier Plus particulièrement, elle se rapporte à un procédé o un feuillard d'acier est recuit en le plongeant dans un bain de verre fondu à une faible viscosité pendant une courte période de temps, avantageusement d'une façon continue Comme le procédé selon l'invention permet d'empêcher sensiblement les surfaces du feuillard d'acier de s'oxyder pendant le recuit, des étapes subséquentes telles que le décapage et le polissage qui seraient autrement nécessaires ne sont plus requises ou au moins la charge de telles étapes peut être considérablement réduite, et par conséquent le procédé selon l'invention est très avantageux du point de

vue économie d'énergie et des ressources.

Le recuit d'un feuillard d'acier a pour objet; de

supprimer les tensions produites par l'élaboration et d'ac-

complir la recristallisation de l'acier afin d'obtenir ainsi un produit ayant des propriétés souhaites Cr On sait bien que lorsqu'un feuillard d'acier est rapidement chauffé à une température requise pour la recristcllisation

du grain, les propriétés souhaitées peuvent être obtenues.

Un procédé continu pour le recuit d'un feuillard d'acier a jusqu'à maintenant été généralement mis en pratique en utilisant un four à caténaire o un gaz de combustion, obtenu par combustion d'un combustible liquide comme du fuel oil, des huiles légères et du propane, est utilisé comme source de chaleur Cependant, avec un tel procédé il est difficile, même dans les cas o l'on utilise une technique de chauffage rapide, de réduire encore le temps de chauffage et d'augmenter ainsi la productivité Cela est dû au fait que, tandis que la conductivité thermique du fluide pour chauffer le feuillard d'acier affecte fortement l'allure de chauffage du feuillard, le gaz de combustion a une conductivité thermique qui n'atteint qu'environ 7,6 x 10-4 J/cm S K à 10000 C En établissant la température dans le four à une valeur élevée, le temps de chauffage peut être réduit à un certain point, mais une telle tentative nécessite plus d'énergie et des matériaux coûteux pour le four Par ailleurs, quand un feuillard d'acier est recuit avec un gaz de combustion, des dépôts d'oxyde se forment à la surface du feuillard, et en conséquence, les étapes subséquentes de décapage, grenaillage et polissage sont requises pour l'enlèvement de dépôtsd'oxyde Il faut noter que les installations existantes pour traiter les liqueurs résiduelles de l'étape de décapage doivent être de grande dimension afin de tenir compte des réglements concernant

la pollution de l'environnement.

Pour le recuit d'un feuillard d'acier sans oxydation, divers procédés ont étérroposés o le feuillard d'acier

est recuit dans une atmosphère d'un gaz inerte ou réducteur.

-5 Cependant, de tels procé;dés ne permettent d'atteinte qu'une pruductivité l Imi te, du fait d' l'allure limitée de chauffage que l Ion peut atteindrîe Par ailleurs, ils sont désavantageux parce que leatmcsphère gazeuseutilie est coûteuse en e 11 e-trme; e-t il faut un équipement pour stocker l'atmosphère gazeuse et un moyen pour l'obturer

totalement dans le four, le tout conduisant à une augmen-

tation du prix de fabrication du produit.

La publication du brevet japonais No 55-51496 du 24 Décembre 1980 propose une amelioration à une méthode connue pour augmenter la resistance à la corrosion d'un article en acier inoxydable aust 6 nitique o l'article est

recuit dans une atmosphère de gaz ammoniac décomposé.

Le procédé proposé dans cette publication consiste à plonger un article en acier inoxydable austénitique, par exemple un tube d'acier, dans un bain d'un flux fondu maintenu à une température de 1050 à 11500 C, pour le recuire, le bain comprenant, en pourcentage pondérai, 48 à 65 % de Na 2 B 407, 35 à 43 % de H 3 B 03, 3 à 10 % de Na H 2 PO 4 et 3 à 8 % de Na F, à sortir l'article recuit du bain pour former des revêtements de flux coagulé sur les surfaces de l'article et à tremper l'article avec de l'eau chaude

pour détruire et faire peler les revêtements de l'article.

Cependant, le revêtement du flux coagulé ayant la composition prescrite n'est pas très résistant à l'eau et se dissout à un certain point dans l'eau de trempe et dans l'eau de lavage Du fait de la présence de Na H 2 PO 4 dans le flux et d'une condition récente sévère pour le contrôle de P dans les eaux résiduelles, il faut une

installation appropriée d'évacuation des eaux résiduelles.

Par ailleurs, une non oxydation de l'acier n'est pas totalement garantie Cela est partiellement dé au fait que la propriété de protection des revêtements coagulés (c'est-à-dire la capacité des revêtements coagulés à protéger l'acier d'une oxydation) est insuffisante et partiellement parce que l'article est trempé avec de l'eau immédiatement après l'avoir sorti du bain et en conséquence, les revêtements coagulés sont détruits tandis que l'article d'acier est encore très chaud En conséquence à part le fait que la publication du brevet japonais révèle le recuit discontinu d'un petit article (comme un tube d'acier

d'une longueur de 20 cm), une amélioration de la composi-

tion du flux est souhaitëadu point de vue de l'opération à grande échelle qui est mise en cause dans un recuit non oxydant continu d'un feuillard d'acier se déplaçant continuellement, la récupération et la réutilisation du flux usé dans une telle opération à grande échelle ainsi que le traitement des eaux résiduelles De même, il est souhaitable de procurer un procédé pour le recuit d'un feuillard d'acier en une très courte période de temps Il est particulièrement souhaitable de procurer un procédé continu pour le recuit d'un feuillard d'acier inoxydable laminé à froid sensiblement sans former de dépôt d'oxyde sur les surfaces du feuillard, en particulier dans un bain de verre fondu amélioré approprié à une utilisation dans un recuit non oxydant continu d'un feuillard d'acier

inoxydable laminé à froid.

Un procédé pour le recuit d'un feuillard d'acier selon l'invention comprend les étapes de plonger le feuillard d'acier dans un bain de verre fondu maintenu à une température d'au moins 950 WC pour le recuire, ledit bain contenant, en pourcentage pondéral, 38,0 à 62,0 % de B 203, 18,0 à 32,0 % de Si O 2, 8,0 à 32,0 % de Na 2 O, O à ,0 % de K 20, la somme de Na 2 O et K 20 étant de 8,0 à 32,0 %, O à 10 % de Ca O qui peut être partiellement remplacé par au moins l'un de Mg O, Ba O, Zn O et Sr O, O à 6,0 % de Li 2 O, 0 à 10,0 % de A 1203 et 0,5 et 4,0 % de Na F, et ayant une viscosité ne dépassant pas 200 poises en mesurant à une température de 950 C, de sortir le feuillard recuit du bain pour former des revêtements de verre coagulé sur les surfaces du feuillard, et de refroidir le feuillard pour détruire et écailler les revêtements de verre coagulé

des surfaces du feuillard.

De préférence, les conditions de refroidissement sont contrôlées afin que les surfaces du feuillard ne soient pas exposées à l'air quand la température du feuillard est encore au-dessus de 4000 C. Les propriétés qui suivent sont requises du bain de verre fondu approprié à une utilisation dans lauise en pratique de l'invention: ( 1) le verre doit adhérer aux surfaces du feuillard d'acier qui y est plongé en une courte période de plongée ( 2) de l'air ne doit pas être piégé lorsque l'on plonge le feuillard dans le bain Si de l'air est piégé, les zones des surfaces du feuillard qui sont encontact

avec l'air piégé s'oxydent.

( 3) l'entratnement des revêtements de verre coagulé qui se forment sur les surfaces du feuillardl Drsque le feuillard a été retiré du bain doit être faible Il est généralement souhaitable que l'épaisseur du revêtement de verre coagulé soit inférieure à environ 400 microns et que l'entratnement du revêtement soit environ inférieur à 0,1 g/cm 2 par face Un entratnement excessif du revêtement est désavantageux parce que cela signifie la consommation

d'une grande quantité de chaleur et un cycle court de for-

mation d'un bain frais.

( 4) les revêtements de verre coagulé doivent protéger de façon appropriée les surfaces sous-jacentes du feuillard d'acier d'une oxydation lorsque le feuillard

est refroidi.

( 5) tandis que les revêtements de verre coagulé ne doivent pas être détruits quand le feuillard est refroidi à des températures d'environ 400 WC en conditions modéréeset choisiesde façon appropriée, il doit être possibb que quand la température du feuillard a atteint environ 400 WC au mcns, par exemple environ 250 à 4001 C,

les revêtements puissent facilement être détruits en-

morceaux par refroidissement forcé et sensiblement totale-

ment écaillés des surfaces du feuillard.

( 6) quand les morceaux des revêtements de verre détruits sont retirés, par lavage avec de l'eau, les composants de verre doivent à peine se dissoudre dans

l'eau de lavage.

( 7) comme le bain estmaintenu à une haute température, le verre fondu en lui-même doit avoir la propriété de

ne pas s'oxyder à de hautes températures.

Les propriétés souhaitées du bain de verre fondu ont maintenant été atteinis par un équilibre approprié de

la composition du verre, selon l'invention.

B 203 est un formeur du réseau du verre Il sert à réduire la plage des températures de fusion et la viscosité du bain, et à améliorer la performance d'adhérence du verre (empêchant que de l'air ne soit piégé et abaissant l'entraînement du revêtement) Il faut au moins 38,0 % de B 203 Cependant, l'utilisation de B 03 sensiblement en excès de 62,0 % tend non seulement à réduire la résistance à l'eau du verre coagulé mais également à abaisser

indûment le coefficient de dilatation thermique du verre.

Ce dernier point conduit à une détérioration de la perfor-

mance d'écaillement des revêtements de verre coagulé.

Si O 2 est un composant essentiel pour améliorer la propriété delrotection et la résistance à l'eau des

revêtements de verre coagulé, et il en faut au moins 18,0 %.

Cependant, l'utilisation de Si O 2 sensiblement en excès de 32,0 % rend la viscosité du bain indiment élevée, ce

qui conduit à une détérioration de la performance d'adhé-

rence du verre fondu (l'air est piégé ce qui devient une cause d'oxydation locale). Na 20 est un composant pour modifier la plage des températures de fusion du bain et on en utilise au moins 8,0 % Cependant, l'addition de Na O sensiblement en excès de 32,0 % a tendance à donner des revêtements de verre coagulé qui ont une résistance réduite à l'eau et qui peuvent être détruits tandis que le feuillard est encore dans une plage des températures d'oxydation au-delà de 400 C Une partie (jusqu'à 20 % du bain) de Na 20 peut être

remplacée par K 20.

Il est préférable d'a-outer une petite quantité de

Ca O dans le bain, afin d'abaisser le coefficient de dilata-

tion thermique des revêtements de verre coagulé Cependant, l'addition d'une oquantite e-xcessive de Ca O a tendance à augmenter la viscosité du bain et à affecter de façon néfaste la propriété de protection des revêtements de verre coagulé Par ailleurs, une partie du Ca O ajouté ne fond pas et flotte sur le bain Pour ces raisons, l'addition de Ca C sensiblement au-delà de 10,0 % doit être évitée Une partie de Ca O peut être remplacée par Mg O, Ba O, Zn O et/ou Sr O. On peut abouter, dans le bain, Jusqu'à 6,0 % de Li O 2 afin d'abaisser la plage des températures de fusion du bain sans affecter sensiblement le coefficient de

dilatation thermique des revêtements de verre coagulé.

Cependant, l'addition de Li O 2 sensiblement au-delà de 6,0 % doit être évitée, car cela a tendance à avoir pour résultat des revêtements de verre coagulé qui sont trop adhérents pour pouvoir être avantageusement écaillés des surfaces

du feuillard d'acier.

A 1203 sert, comme Si O 2,à améliorer la résistance à l'eau des revêtements de verre coagulé, et-on peut l'ajouter dans le bain en une quantité pouvant atteindre 10,0 % Cependant, l'addition de A 1203 sensiblement au-delà de ,0 % a tendance à non seulement augmenter la viscosité du bain mais également à détériorer la propriété de

protection des revêtements de verre coagulé.

Na F est ajouté au bain en une quantité de 0,5 à 4,0 % pour empêcher le bain lui-même de s'oxyder à de hautes températures d'utilisation Comme Na F corrode le feuillard d'acier, l'addition d'une quantité excessive de Na F doit

être évitée.

Dans le cadre de l'invention, la viscosité du bain de verre fondu est critique Le bain doit avoir une viscosité ne dépassant pas 200 poises, de préférence ne dépassant pas 100 poises en mesurant une température de 9500 C On a trouvé que si cette condition de faible viscosité était remplie, les propriétés souhaitées ( 1), ( 2) et ( 3) ci-dessus étaient garanties En d'autres termes, on a pu confirmer que lorsque le procédé de recuit selon l'invention est mis en oeuvre en utilisant un bain de verre fondu ayant la composition prescrite et une viscosité ne dépassant pas 200 poises en mesurant à une température de 9500 C, le verre fondu peut adhérer aux surfaces du feuillard d'acier plongé dans le bain en une période raisonnablement courte de temps sans que de l'air ne soit piégé; et lors de l'enlèvement du feuillard d'acier du bain, l'entraînement des revêtements de verre coagulé peut être bien en dessous de 0,1 g/cm 2 par face et l'épaisseur du revêtement peut être sensiblement inférieure

à 400 microns.

De préférence, le bain de verre fondu comprend, en pourcentage pondéral, 40,0 à 60,0 % de B 203, 20,0 à 30,0 % de 8 i 02, 10,0 à 30,0 % de Na 2 O, O à 20,0 % de K 20 avec la somme de Na 2 O et K 20 de 10,0 à 30,0 %, 1,0 à 7,0 % de Ca O que l'on peut partiellement remplacer par au moins l'un de Mg O, Ba O, Zn O et Sr O, 1,0 à 5,0 % de Li 2 O, 3,0 à 8,0 % de A 1203 et 1,0 à 3,0 % de Na F, et il a une viscosité ne dépassant pas 100 poises en mesurant à une température de

9500 C.

Un procédé pour le recuit d'un feuillard d'acier selon l'invention consiste à maintenir un bain de verre fondu ayant la composition et la viscosité prescrites à une température d'au moins 950 C, ne dépassant usuellement pas 1250 WC, à plonger le feuillard d'acier dans le bain pour le recuire, à sortir le feuillard du bain pour former des revêtements de verre coagulé sur les surfaces du feuillard à refroidir le feuillard pour détruire et éca-Iler les revêtements de verre coagulé des surfaces du feuillard De préférence, les conditions de refroidissement sont contrôlées afin que les surfaces du feuillard ne soient pas exposées à de l'air quand la température du feuillard est encore au-delà de 4000 C.

Tandis que le procédé selon l'invention est particu-

lièrement applicable à un recuit continu et non oxydant d'un feuillard d'acier inoxydable laminé à froid, on peut également l'appliquer à un recuit d'un feuillard laminé à froid d'acier normal ou-spécial ainsi qu'à un recuit d'un feuillard d'acier laminé à chaud enduit de dépôts

d'oxyde Dans ce dernier cas, un décapage peut être effec-

tué en même temps que le recuit.

Dans une opération continue avantageuse, le feuillard d'acier est continuellement introduit dans le bain, forcé à se déplacer à travers le bain à une vitesse en ligne prédéterminée et est continuellement sorti du bain Comme le bain de verre fondu utilisé dans le procédé selon l'invention a une très forte conductivité thermique (par exemple 0,67 x 10 i 2 J/cm S K à 10001 C) en comparaison à celle de l'atmosphère chauffante des fours normaux à caténaire, le feuillard d'acier plongé dans le bain peut rapidement être chauffé et recuit Le recuit souhaité peut être accompli en établissant de façon appropriée la température du bain et le temps de plongée (vitesse en ligne) selon l'espèce d'acier En comparaison à un procédé de recuit selon l'art antérieur utilisant un four à caténaire, le procédé selon l'invention est avantageux parce que le temps requis de chauffage pour obtenir le même niveau de recuit est très court On a trouvé que le

temps requis de chauffage pouvait être écourté par l'inven-

tion d'environ 70 à 80 % ou plus La réduction du temps de

chauffage signifie une augmentation de productivité.

Après l'avoir plongé dans le bain de verre fondu pendant un temps prédéterminé, le feuillard d'acier est sorti du bain à la suite de quoi des revêtements de verre coagulé se forment sur les surfaces du feuillard D'une part, les revêtements doivent protéger de façon appropriée les surfaces sous-jacentes d'acier d'une oxydation, et d'autre part l'entraînement du revêtement ne doit pas être ind Oment excessif On a trouvé que ces conditions étaient

remplies par le bain de verre fondu propose ici.

Le feuillard d'acier ayant les revêtements de verre coagulé est alors refroidi de façon que les revêtements soient détruits du fait de la différence de coefficient de dilatation thermique entre l'acier et le verre, et s'écaillent des surfaces du feuillard De préférence, les conditions de refroidissement sont contrôlées de façon que les surfaces du feuillard ne soient pas-exposées à de l'air tandis que la température du feuillard est encore au-delà de 4000 C, et de préférence tandis que la température du feuillard est encore au-delà de 3000 C Cela est d O au fait que si les surfaces du feuillard sont exposées à l'air tandis que le feuillard est encore dans une plage de températures d'oxydation, les zones exposées du feuillard s'oxydent Si le refroidissement est effectué avec un gaz inerte comme de l'argon, il n'est pas necessaire de faire attention à la température à laquelle les revêtements de verre sont détruits Cependant, lorsque le refroidissement est effectué à l'air, le feuillard d'acier sorti du bain doit être initialement doucement refroidi ou on doit le laisser refroidir au moins jusqu'à ce que la température du feuillard atteigne 4000 C et de préférence 300 WC, et ensuite la destruction et l'écaillement des revêtements de verre peuvent être effectués par refroidissement rapide

forcé avec de l'air ou de l'eau.

Après écaillement des revêtements de verre, le feuillard d'acier peut être lavé avec de l'eau et les morceaux du verre peuvent être récupérés et réutilisés

pour former un bain frais.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts,

caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparat-

tront plus clairement au coirs de la description explicative

qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement a titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: la figure I montre des courbes de chauffage A et a, des courbes de ramollissement B et b et des courbes de recristallisation C et c obtenues lorsqu'un feuillard laminé à froid d'acier SUS 304 est recuit par un procédé selon l'invention (A, E et C) et par un procédé selon l'art antérieur (a, b et c), respectivement, le temps de chauffage étant indiqué suir l'axe des abscisses et la température du matériau ( 0),le numéro de dimension du grain (N) et la dureté Vickers (Hv 10 kg) étant indiqués sur l'axe des ordonnées; la figure 2 montre les courbes de chauffage A et a, les courbes de ramollissement B et b et les courbes de recristallisation C et c, obtenues lorsqu'un feuillard laminé à froid d'acier SUS 430 est recuit par un procédé selon l'invention (A, B et C) et par un procédé selon l'art antérieur (a,b et c), respectivement; les figures 3 (a) et (b) sont des photographiesau microscope optique montrant l'aspect de feuillards laminés à froid de SUS 304 qui ont été recuits par un procédé selon l'invention et par un procédé selon l'art antérieur, respectivement;et la figure 4 est un graphique montrant la dépendance entre l'étendue de l'oxydation d'une surface d'acier et la température à laquelle la surface est exposée à l'air par destruction du verre du revêtement pendant le cours du refroidissement, la température étant indiquée sur l'axe des abscisses et l'intensité de Fe +++ sur l'axe des ordonnées.

Exemple 1.

Des feuillards laminés à froid de SUS 304 et SUS 430 d'une épaisseur de 1, 0 mm ayant les compositions chimiques indiquées au tableau 1 ont été préparés par un procédé conventionnel comprenant les étapes d'une coulée en continu, d'un décalaminage, d'un laminage à chaud, d'un décapage et d'un laminage à froid D es échantillons pris des feuillards ont été plongés dans un bain de verre fondu à l'échelle de laboratoire contenant, en pourcentage pondérai, % de B 203, 30 % de Si O 2, 10 % de Na 20, 5 % de Ca O, 5 % de Li 20, 4 % de A 1203 et 1 % de Na F, pendant diverses périodes, sortis du bain et refroidis avec un jet d'argon pour retirer les revêtements de verre La température du bain a été maintenue à 1200 C pourl'acier SU 5304 et 1000 C pourl'acier SUS 43 D en utilisant une technique de chauffage rapide.

Tableau 1.

Sur l'acier SUS 304, le changement de la température du matériau avec le temps, le changement de dureté avec le temps et le changement du numéro de dimension du grain avec le temps ont été déterminés, et les résultats sont montrés sur la figure 1 par les courbes A (courbe de chauffage), B (courbe de ramollissement)et C (courbe de recristallisation) respectivement Dans des buts de comparaison, des échantillons du même matériau ont été recuits selon un procédé de l'art antérieur dans un four à caténaire maintenu à 1200 C en utilisant de l'huile légère comme combustible et de même, les courbes de C Si Mn P S Ni Cr

SUS 304 0,06 0,25 1,50 0,026 0,006 8,03 18,21

SUS 430 0,07 0,27 0,31 0,021 0,007 0,12 17,85

chauffage, de ramollissement et de recristallisation, qui sont montrées sur la figure 1 par les désignations a,

b et c, respectivement, ont été déterminées.

Les résultats obtenus sur l'acier SUS 430 sont montrés sur la figure 2. Comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, le procédé selon l'invention peut donner une allure très rapide de chauffage, en comparaison au procédé selon l'art antérieur Dans le cas de l'acier SUS 304, le temps requis pour chauffer le matériau de la température ambiante à 11501 C était de 46 secondes dans l'art antérieur et de 16,5 secondes dans le procédé selon l'invention (voir courbes a et A sur la figure 1) tandis que dans le cas de l'acier SUS 430, le temps requis pour chauffer le matériau de la température ambiante à 8000 C était de ,5 secondes dans l'art antérieur et de 10,5 secondes dans le procédé selon l'invention (voir courbe a et A sur la figure 2) Ainsi, l'allure de chauffage que l'on peut atteindre par le procédé selon l'invention est d'environ 1/3 à 1/5 de celle que l'on peut atteindre par le procédé selon l'art antérieur Cela signifie que l'invention a permis d'écourter le temps de recuit pour obtenir des propriétés souhaitées du matériau et Q sur les figures 1 et 2 indiquent le temps de chauffage auquel le matériau a recristallisé et s'est suffisamment ramolli dans le procédé selon l'invention et dans le procédé selon l'art antérieur, respectivement Le tableau 2 révèle que le temps de recuit requis pour obtenir des propriétés souhaitées peut être écourté par l'invention d'environ

70 à 80 % ou plus.

Tableau 2.

Figure Acier P Q Q-P/Q x 100 Figure 1 SUS 304 14,5 S 46,5 S 68,8 Figure 2 SUS 430 10,0 S 51,0 S 80,4 Les propriétés des échantillons recuits que l'on a recuitsdans le bain pendant le temps indiqué au tableau 2 sont montrées au tableau 3 Le tableau 3 révèle que les qualités des produits recuits selon l'invention sont assez normales.

Tableau 3.

M 1 i Ln o%

Acier 0,2 % Résistance Allonge Proprié Dureté Numéro de di-

preuve à la trac ment (%) té de (Hv) mension du 6 Pa) tion flexion grain ( 106 Pa) Coude serré Selon SUS 304 275 660 61,0 possible 160 7,0

l'inven-

tion SUS 430 321 461 33,0 dito 156 9,5 Art SUS 304 277 657 62,0 dito 161 7,0 anté- rieur SUS 430 314 462 33,0 dito 155 9,5 L'aspect de l'acier SUS 304 qui a été recuit par le procédé selon l'invention et celui du même matériau qui a été recuit par le procédé selon l'art antérieur sont montrés sur les figures 3 (a) et (b), respectivement, à un grossissement de 200 On peut voir que le produit recuit par le procédé selon l'invention a un aspect attrayant en comparaison à celui du produit qui a été recuit par le procédé selon l'art antérieur et

qui est couvert de dépôts d'oxyde.

Exemple 2.

Des échantillons pris du feuillard laminé à froid de SUS 430 ayant la composition chimique indiquée au tableau 1 ont été plongés dans le bain de verre fondu décrit à l'exemple 1 et maintenuà 10000 C pendant 23 secondes, sortis du bain, puis on les a laissé refroidir à l'air à diverses températures et ensuite refroidis à l'eau pour détruire et écailler les revêtements de verre coagulé Les surfaces des échantillons ont été testées pour l'étendue d'oxydation en mesurant l'intensité de Fe 3 + au moyen d'un spectromètre photoélectrique à rayons X Les résultats sont montrés sur la figure 4 La figure 4 révèle que si les surfaces du matériau sont exposées à l'air tandis que la température est encore au- dessus de 4001 C, elles s'oxydent sensiblement En conséquence, il est important de ne pas exposer les surfaces du matériau à l'air tandis que la température du matériau est encore au-dessus de 4000 C Afin d'effectuer un recuit sensiblement non oxydant, il est préférable de ne pas exposer les surfaces du matériau à l'air jusqu'à ce que le matériau soit refroidi à une température d'environ

3000 C ou moins.

Exemple 3.

Des bains de verre fondu Nos 1 à 10 ayant les

compositions indiquées au tableau 4 ont été testés.

Les échantillons pris du feuillard laminé à froid de SUS 304 ayant la composition indiquée au tableau 1 ont

été utilisés Les résultats sont indiqués au tableau 5.

Tableau 4.

Sj O 2 Na 20 K 2 O Ca O I I I i Li 203 I I I I I I

A 1203

Na F I I I I I I I I Temp de 100 poises *( O )

* Température en OC du bain o lebain a une viscosité de 100 poîses.

No. I B 203 ri ro

Tableau -5

No Perfor Revêtement Propriété Résis Perfor Epais Evaluation mance d'adhé entrainé de protec tance mance seur du générale

rence par face tion à l'eau d'écaie revête-

(g/cm) _ment ment(p)

1 B 0,062 B NS NS 254 NS

2 B 0,067 NS NS NS 318 NS

3 B 0,052 B B B 230 B

4 B 0,081 B B B 351 B

B 0,067 B B B 290 B

6 B 0,066 B B B 370 B

7 NS 0,195 NS NS NS 580 NS

8 B 0,085 B B B 276 B

9 NS 0,109 B B NS 414 NS

NS 0,121 B B NS 427 NS

B = bonne NS = non satisfaisante r C'> ul o o Performance d'adhérence Un échantillon du feuillard laminé à froid de SUS 304 a été plongé dans le bain à essayer maintenu à une température de 950 WC pendant 60 secondes A la fin de ce temps, l'échantillon a été sorti du bain et on l'a laissé refroidir L'échantillon a été examiné à la recherche de la présence de tout vide dans les revêtements de verre coagulé Un autre échantillon a été plongé dans le bain à 9500 C pendant 60 secondes, sorti du bain, on l'a laissé refroidir à une température d'environ 3000 C puis on l'a refroidi avec de l'eau pour détruire et écailler les revêtements On a cherché, dansl'échantillon, la présence de tout point oxydé sur ses surfaces du fait de l'air piégé L'oxydation par l'air piégé peut facilement se distinguer de celle qui s'est produite pendant l'étape de refroidissement du fait de la mauvaise protection des revêtements de verre coagulé, car cette dernière apparaît comme un motif en écaille de tortue et donne une pellicule mince d'oxyde Dans le cas ou l'on n'a observé ni vide dans les revêtements de verre coagulé ni points oxydés sur les surfaces de l'acier, le bain a été évalué comme ayant

une bonne performance d'adhérence.

Entraînement du revêtement L'entraînement du revêtement a été déterminé sur l'échantillon que l'on a utilisé dans le premier essai pour vérifier la performance d'adhérence L'entraînement du revêtement doit de préférence ne pas dépasser 0,1 g /cm 2 par face Propriété de protection Un échantillon du feuillard laminé à froid de SUS 304

a été plongé dans le bain à examiner maintenu à une tempé-

rature de 950 WC pendant 60 secondes, puis il a été sorti du bain-et immédiatement placé dans un four électrique ouvert "Elema" maintenuà 6000 C pendant 10 minutes A la fin de cette durée, l'échantillon a été sorti du four, on l'a laissé refroidir à l'air jusqu'à une température d'environ 2000 C puis on l'a rapidement refroidi avec de l'eau pour

détruire et écailler les revêtements de verre coagulé.

L'intensité d'oxyde à la surface de l'échantillon a été mesurée avant et après le processus de recuit en utilisant un spectromètre photoélectrique à rayons X Dans le cas o l'on n'a pas observé d'augmentation de l'intensité d'oxyde, le verre a été évalué comme ayant une bonne propriété de protection. Performance d'écaillement du verre coagulé Au second essai pour vérifier la performance d'adhérence, on a observé si les revêtements s'étaient ou non totalement écaillés Dans le cas o les revêtements de verre coagulé s'étaient sensiblement totalement écaillés, la performance d'écaillement a été évaluée comme étant bonne. Résistance à l'eau Un échantillon de verre coagulé a été lessivé à l'eau bouillante pendant 30 minutes Dans le cas o la perte de poids de l'échantillon lors de ce lessivage était inférieure à 0,5 %, le verre a été évalué comme ayant une

bonne résistance à l'eau.

Epaisseur du revêtement de verre Chaque valeur indiquée est une moyenne de 5 mesures

faites au moyen d'un micromètre.

Exemple 4.

En utilisant une installation de recuit en continu et sans oxydation comprenant un récipient d'une longueur de lm, une largeur de 1,5 m et une profondeur de 2 m et conçu de façon qu'un feuillard continu d'acier à recuire puisse y être introduit de façon oblique puis forcé à passer verticalement à travers le récipient, on a recuit en continu un feuillard laminé à froid de SUS 304 ayant la composition indiquée au tableau 1, d'une épaisseur de 1,0 mm et d'une largeur de 300 mm Un bain de verre fondu ayant la même composition que le bain numéro 4 indiqué au tableau 4 était contenu dans le récipient et maintenu à une température de 1200 WC Le feuillard a été continuellement

introduit et forcé à passer à travers le bain en 15 secondes.

Cela signifie que la vitesse en ligne était de 8 m/mn Le feuillard qui avait quitté le bain a été refroidi avec de l'argon pour détruire et écailler les revêtements de

verre coagulé.

Une observation au microscope optique a montré que les surfaces du produit recuit étaient très attrayantes sans substance étrangère Le produit avait une preuve à 0,2 % de 274 x 106 Pa, une résistance à la traction de 664 x 106 Pa, un allongement de 61,2 %, une dureté Vickers (Hv) de 160 et

un numéro de dimension du grain de 7,0.

Exemple 5.

En utilisant l'installation de recuit en continu sans oxydation décrite à l'exemple 4, un feuillard laminé à froid de SUS 430 ayant la composition indiquée au tableau 1 et d'une épaisseur de 1,0 mm et d'une-largeur de 300 mm a été recuit en continu Le bain de verre fondu utilisé avait la même composition que le bain no 6 indiqué au tableau 4, et il a été maintenu à une température de 10000 C. La vitesse en ligne a été établie à 12 m/s On a laissé le feuillard quittant le bain refroidir à l'air jusqu'à ce que la température du feuillard atteigne 3000 C, et ensuite les revêtements de verre coagulé ont été détruits et écaillés

en soufflant de l'air froid.

Les surfaces du produit recuit étaient très attrayantes et ne présentaient pas de dépôts d'oxyde ni de morceaux du revêtement de verre détruit Le produit avait une preuve à 0,2 % de 304 x 106 Pa, une résistance à la traction de 473 x 106 Pa, un allongement de 32,5 %, une dureté Vickers

(Hv) de 157 et un numéro de dimension du grain de 9,5.

Claims (11)

R E V E N D I C A T I O NS

1 Procédé pour recuire un feuillard d'acier caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de plonger le feuillard d'acier dans un bain de verre fondu maintenu à une température d'au moins 950 C pour le recuire, ledit bain contenant, en pourcentage pondéral, 38,0 à 62,0 % de B 203, 18,0 à 32,0 % de Si O 2, 8,0 à 32,0 % de Na 20, O à ,0 % de K 20, avec la somme de Na 20 et K 20 de 8,0 à 32,0 %, O à 10 % de Ca O qui peut être partiellement remplacé par au moins l'un de Mg O, Ba O, Zn O et Sr O, O à 6,0 % de Li 20, O à 10,0 % de A 1203 et 0,5 à 4,0 % de Na F, et ayant une viscosité ne dépassant pas 200 poises en mesurant à une température de 950 C, de retirer le feuillard du bain pour former des revêtements de verre coagulé sur les surfaces du feuillard, et de refroidir le feuillard pour détruire et écailler les revêtements du verre coagulé des

surfaces du feuillard.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les conditions de refroidissement sont contr 8 lées afin que les surfaces du feuillard ne soient pas exposées à l'air lorsque la température du feuillard est encore

au-dessus de 400 C.

3 Procédé selon l'une quelconque des revendications

1 ou 2, caractérisé en ce que le bain de verre fondu précité comprend, en pourcentage pondéral 40,0 % à 60,0 % de B 203, 20,0 à 30,0 % de Si O 2, 10,0 à 30,0 % de Na 20, 0 à 20,0 % de K 20, la somme de Na 20 et K 20 étant de 10,0 à 30,0 %, 1,0 à 7,0 % de Ca O que l'on peut partiellement remplacer par au moins l'un de Mg O, Ba O, Zn O et Sr O, 1,0 à 5,0 % de Li 20, 3,0 à 8,0 % de A 1203 et 1,0 à 3,0 % de Na F, et a une viscosité ne dépassant pas 100 poises en

mesurant à une température de 950 C.

4 Procédé selon l'une quelconque des revendications

2 ou 3, caractérisé en ce que le feuillard sorti du bain est refroidi avec un gaz inerte pour détruire et écailler les revêtements de verre coagulé des surfaces du feuillard. Procédé selon la revendication 4, caractérisé

en ce que le gaz inerte précité est de l'argon.

6 Procédé selon l'une quelconque des revendications

2 ou 3, caractérisé en ce qu'on laisse initialement refroidir le feuillard sorti du bain, ou bien il est doucement forcé à refroidir à l'air sans la destruction des revêtements de verre coagulé, et après que la température du feuillard est tombe en dessous de 4000 C ou moins, le feuillard est refroidi de force avec de l'eau ou de l'air pour détruire et écailler les revêetements de verre coagulé des surfaces

du feuillard.

7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'après que la température du feuillard est tombée en dessous de 3000 ou moins, le feuillard est refroidi de

force avec de l'eau ou de l'air.

8 Procédé selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre

continuellement.

9 Procédé selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que le feuillard d'acier

est un feuillard laminé à froid d'acier inoxydable.