FR2809745A1 - Acier haute proprete et son procede de production - Google Patents

Abstract

On propose un procédé pour produire un acier haute propreté qui peut produire, sans se baser sur un procédé de refusion coûteux, des produits en acier ayant une propreté suffisamment grande pour satisfaire à des exigences de propriétés de pièces mécaniques utilisées dans des conditions environnementales sévères. Le procédé de production comprend les étapes consistant à : transférer un acier fondu produit dans un four de fusion par arc ou un convertisseur dans un four à poche pour le raffinage de l'acier fondu; soumettre l'acier fondu à un dégazage du type à circulation; et couler l'acier fondu en un lingot, où, lors du transfert de l'acier fondu dans le four à poche, un désoxydant contenant de l'aluminium et du silicium est ajouté pour la désoxydation préalable de l'acier fondu, c'est-à-dire pour la réalisation d'une désoxydation en soutirage avant raffinage dans le four de raffinage à poche.

Description

<U>ACIER HAUTE</U> PROPRETE <U>ET SON</U> PROCEDE <U>DE PRODUCTION</U> La présente invention concerne un acier haute proprete à utiliser en tant qu'aciers pour pièces mécaniques nécessitant de posséder des caracteristiques de limite d'endurance, de résistance à la fatigue, et de quiescence, en particulier par exemple en tant qu'aciers pour paliers à roulement, aciers pour joints à double cardan, aciers pour engrenages, aciers pour transmission variable en continu de type toroïdal, aciers pour structures mécaniques pour forgeage à froid, aciers pour outils, et aciers pour ressorts, et un procedé pour sa production.

aciers à utiliser dans des pièces mécaniques devant posséder des caractéristiques limite d'endurance et de résistance à la fatigue devraient être des aciers haute propreté (faible teneur en inclusions non métalliques dans les aciers). Des procédés de production conventionnels de ces aciers haute propreté comprennent : (A) le raffinage oxydant d'un acier fondu dans un four de fusion par arc ou un convertisseur ; (B) le raffinage par réduction dans un four à poche (LF) ; (C) le dégazage sous vide en circulation dans un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation (RH) (traitement RH) ; (D) la coulée de lingots d'acier par coulée continue ou coulée en lingot conventionnelle, et (E) l'usinage de lingots d'acier par estampage à chaud et traitement à la chaleur de produits en acier. Dans le procédé (A), de la ferraille est fondue par chauffage par arc, ou, en variante, un acier fondu est introduit dans un convertisseur où un raffinage oxydant est réalisé, opération suivie du transfert de l'acier fondu vers un four à poche. La température à laquelle l'acier fondu est transféré est généralement une température élevée, allant d'une valeur supérieure de 30 C à moins d'une valeur supérieure de 100 C au point de fusion de l'acier. Dans le procédé (B), un alliage désoxydant d'aluminium, manganèse, silicium, etc, est introduit dans le four à poche, dans lequel l'acier fondu a transféré, où un raffinage par réduction est mis oeuvre par désoxydation et désulfuration avec un désulfurant pour réguler les constituants d'alliage. Une connaissance généralement acceptée est que l'effet augmente quand le temps de traitement augmente. Dans ce procédé, un temps long, supérieur à 60 minutes, est adopté, et la température de traitement est généralement supérieure de 50 C au point de fusion de 'acier. Dans le traitement RH dans le procédé (C), un dégazage est mis en oeuvre dans un réservoir de dégazage sous vide à circulation alors que l'acier fondu circule dans le réservoir de dégazage sous vide à circulation pour la réalisation d'une désoxydation et d'une déshydrogénation. Dans ce cas, la quantité d'acier fondu qui a circulé représente environ 5 à 6 fois la quantité totale de l'acier fondu. Dans le procédé , 'acier fondu ayant subi un traitement RH est transfere dans un panier où l'acier fondu est coulé en continu bloom, une billette, une brame ou analogue. En variante, l'acier fondu provenant de la poche est versé directement dans un moule pour lingot d'acier pour la coulée d'un lingot d'acier. Dans le procédé (E), par exemple, un bloom, une billette, une brame ou un lingot d'acier est laminé ou forgé, opération suivie traitement à la chaleur pour la préparation un produit en acier qui est ensuite expédié.

Quand on a besoin d'aciers ayant un taux particulièrement élevé de propreté, dans le procédé ci- dessus, le lingot d'acier coulé sert de matiere première que l'on soumet ensuite à une refusion sous vide ou à une refusion sous laitier électroconducteur pour preparer ces aciers.

dernières années, on a utilisé des pièces mécaniques dans des conditions de plus en plus sévères. Ceci conduit à des exigences de plus en plus sévères pour les propriétés de produits en acier, et on eu besoin dans la technique de produits en acier ayant un degré élevé de propreté. Toutefois, les procédés de production conventionnels (A) à (E) décrits ci-dessus ont du mal à répondre à cette demande. Afin de satisfaire à cette demande, on a produit des produits en acier par refusion sous vide ou refusion sous laitier électroconducteur. Toutefois, ces procedés posent un problème de coût de production significativement accru.

Dans ces circonstances, la présente invention a été réalisée, et un objet de la présente invention de mettre à disposition des produits en acier ayant degré élevé de propreté sans reposer sur le procédé de refusion.

Les présents inventeurs ont effectué des études extensives et intensives sur le procédé de production d'aciers haute propreté dans le but d'atteindre l'objet ci-dessus. En résultat, ils ont trouvé que la propreté des aciers peut être significativement améliorée les procedés suivants. On décrire des moyens de la présente invention pour résoudre les problèmes ci-dessus de la technique antérieure. Dans le procédé conventionnel utilisant four de raffinage, tel qu'un four de fusion par arc ou un convertisseur, la fusion et le raffinage oxydant sont principalement mis en #uvre, par exemple, dans le four de fusion par arc ou le convertisseur, et la période de réduction (désoxydation) est mise en #uvre dans un raffinage en poche. D'autre part, la premiere forme de l'invention concerne un procédé pour produire un acier haute propreté, comprenant les étapes consistant à : transférer un acier fondu produit dans un four de fusion par arc ou un convertisseur vers un four à poche pour raffiner l'acier fondu ; dégazer l'acier fondu, de préférence en réalisant un dégazage sous vide du type à circulation ; et ensuite couler l'acier fondu en un lingot, où un désoxydant comprenant du manganèse, de l'aluminium et du silicium (la forme de l'alliage de manganèse, aluminium, silicium, n'est pas critique) est ajouté en une quantité, sur une base pure, non inférieure à 1 kg par tonne de l'acier fondu par introduction préalable du désoxydant dans le four à poche, et/ou par addition du désoxydant à l'acier fondu au cours du soutirage depuis le four de fusion par arc ou le convertisseur dans la poche, et, dans certains cas, un agent de formation de scories, tel que CaO, est simultanément ajouté, en conséquence de quoi une désoxydation en cours de soutirage, dans laquelle l'acier fondu est pré-désoxydé avant raffinage par réduction dans un four à poche, est mise en #uvre.

Conformément à un mode de réalisation préféré de la premiere forme de la présente invention, l'acier fondu transféré vers le four à poche de manière que la température de soutirage de l'acier fondu soit supérieure d'au moins 100 C, de préférence supérieure d'au moins 120 C, mieux encore supérieure d'au moins 150 C au point de fusion de l'acier.

Le raffinage dans le four de raffinage à poche est mis en #uvre pendant pas plus de 60 minutes, de préférence pas plus de 45 minutes, mieux encore de à 45 minutes, et le dégazage est mis en #uvre pendant pas moins de 25 minutes. En particulier, dans le dispositif de dégazage sous vide du type à circulation, on sait généralement que l'on peut obtenir des résultats satisfaisants en portant la quantité de l'acier fondu ayant circulé à pas moins de 5 fois la quantité totale de l'acier fondu. D'autre part, dans la présente invention, dans le dispositif de dégazage sous vide du type à circulation, la quantité d'acier fondu qui a circulé pendant le dégazage est portée à au moins 8 fois, de préférence au moins 10 fois, de façon particulièrement préférable au moins 15 fois la quantité totale de l'acier fondu.

La présente invention englobe un acier haute propreté produit par le procédé de production ci- dessus.

Conformément à la présente invention, de préférence, la teneur en oxygène de l'acier ne dépasse pas 10 ppm. De préférence, quand la teneur en carbone l'acier est inférieure à 0,6 % en masse, teneur oxygène de l'acier ne dépasse pas 8 ppm. façon particulièrement préférable, dans le cas où C 0,6 en masse, la teneur en oxygène ne dépasse pas 6 De préférence, dans l'acier de la présente invention, le nombre d'inclusions de type oxyde ayant une taille non inférieure à 20 pm, détectées par dissolution du produit en acier dans un acide, par exemple des inclusions de type oxyde ayant teneur en A1203 non inférieure à 50 %, ne dépasse pas 40, de préférence ne dépasse pas 30, mieux encore ne dépasse pas 20, par 100 g du produit en acier.

Dans l'acier de la présente invention, par exemple, quand le diamètre maximal des inclusions dans mm2 de la surface du produit en acier est mesuré 30 sites, la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions dans 30000 mm2 telle que calculée conformément aux statistiques de valeurs extrêmes ne dépasse pas 60 pm, de préférence ne dépasse pas 40 pm, mieux encore ne dépasse pas 25 um.

On va décrire la deuxième forme de l'invention. Dans le procédé conventionnel utilisant un four de raffinage, tel qu'un four de fusion par arc ou un convertisseur, la fusion et le raffinage oxydant sont principalement mis en #uvre, par exemple, dans le four de fusion par arc ou le convertisseur, et la période de réduction (désoxydation) est mise en #uvre pendant le raffinage en poche. D'autre part, la présente invention concerne un procédé pour produire un acier haute propreté, comprenant les étapes consistant à transférer un acier fondu produit dans un four de fusion par arc ou un convertisseur dans une poche pour réaliser un dégazage, de préférence réaliser un dégazage sous vide du type à circulation ; transférer 1 acier fondu dégazé dans un four à poche pour raffiner l'acier fondu ; et réaliser un autre dégazage, de préférence un dégazage sous vide du type à circulation dans un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation. Conformément à un mode de réalisation préféré de la présente invention, l'acier fondu est transféré dans la poche de façon que la température de soutirage de l'acier fondu soit supérieure d'au moins 100 C, de préférence supérieure d'au moins 120 C, mieux encore supérieure d'au moins 150 C, au point fusion de l'acier.

Le raffinage dans le four à poche est mis en #uvre pendant pas plus de 60 minutes, de préférence pas plus de 45 minutes, mieux encore de 25 à 45 minutes, et le dégazage est mis en oeuvre pendant pas moins de 25 minutes. En particulier, dans le dispositif de dégazage sous vide du type à circulation, on sait généralement que l'on peut obtenir des résultats satisfaisants en portant la quantité de l'acier fondu ayant circulé à pas moins de 5 fois la quantité totale de l'acier fondu. D'autre part, dans la présente invention, dans le dispositif de dégazage sous vide du type à circulation, la quantité d'acier fondu qui a circulé pendant le dégazage est portée à au moins 8 fois, de préférence au moins 10 fois, de façon particulièrement préférable au moins 15 fois la quantité totale de l'acier fondu. La présente invention englobe l'acier haute propreté produit par le procédé de production ci- dessus. Conformément à la présente invention, préférence, la teneur en oxygène de l'acier ne dépasse 10 ppm. De préférence, quand la teneur en carbone de l'acier est inférieure à 0, 6 % en masse, la teneur en oxygène de l'acier ne dépasse pas 8 ppm. De façon particulièrement préférable, dans le cas où C > 0,6 en masse, la teneur en oxygène ne dépasse pas 6 ppm.

De préférence, dans l'acier de la présente invention, le nombre d'inclusions de type oxyde ayant une taille non inférieure à 20 um, détectées dissolution du produit en acier dans un acide, par exemple des inclusions de type oxyde ayant une teneur en A1203 non inférieure à 50 %, ne dépasse pas 40, de préférence ne dépasse pas 30, mieux encore ne dépasse 20, par 100 g du produit en acier.

Dans l'acier de la présente invention, par exemple, quand le diamètre maximal des inclusions dans mm' de la surface du produit en acier est mesure 30 sites, la valeur prédite du diamètre maximal inclusions dans 30000 mm2 telle que calculée conformément aux statistiques de valeurs extrêmes dépasse pas 60 pm, de préférence ne dépasse pas 40 um, mieux encore ne dépasse pas 25 pm.

On va décrire la troisième forme de l'invention. Dans le procédé conventionnel utilisant un four raffinage, tel qu'un four de fusion par arc ou convertisseur, la fusion et le raffinage oxydant sont principalement mis en #uvre, par exemple, dans le four de fusion par arc ou le convertisseur, et la période de réduction (désoxydation) est mise en #uvre dans le four de raffinage en poche. D'autre part, la présente invention concerne un procédé pour produire un acier haute propreté, comprenant les étapes consistant à . soumettre un acier fondu à un raffinage oxydant dans un four de fusion par arc ou un convertisseur ; ajouter un désoxydant contenant du manganèse, du silicium et de l'aluminium (la forme de l'alliage de manganèse, silicium, aluminium, etc, n'est pas critique) en une quantité non inférieure à 2 kg par tonne de l'acier fondu à l'acier fondu dans le même four avant soutirage pour désoxyder l'acier fondu ; transférer l'acier fondu désoxyde dans un four à poche pour réaliser un raffinage en poche ; et ensuite faire circuler l'acier fondu raffiné au travers d'un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation pour dégazer l'acier fondu.

Conformément à un mode de réalisation préféré de la présente invention, l'acier fondu est transféré dans le four à poche de façon que la température de soutirage de l'acier fondu soit supérieure d'au moins 100 C, préférence supérieure d'au moins 120 C, mieux encore supérieure d'au moins 150 C, au point de fusion de l'acier.

Selon la présente invention, Le raffinage dans le four à poche est mis en #uvre pendant pas plus 60 minutes de préférence pas plus de 45 minutes, mieux encore de 25 à 45 minutes. Le dégazage suivant cette étape est généralement mis en #uvre dans un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation de manière que la quantité de l'acier fondu ayant circulé ne soit pas inférieure à 5 fois la quantité totale de l'acier fondu. D'autre part, dans la présente invention, dans le dispositif de dégazage sous vide type à circula tion, la quantité d'acier fondu qui circulé pendant le dégazage est portée à au moins 8 fois, de préférence au moins 10 fois, de façon particulièrement préférable au moins 15 fois la quantité totale l'acier fondu, et le temps de dégazage est au moins 25 minutes.

La présente invention englobe l'acier haute propreté produit par le procédé de production ci- dessus.

Conformément à la présente invention, de préférence, la teneur en oxygène de l'acier ne dépasse pas 10 ppm. De préférence, quand la teneur en carbone de l'acier est inférieure à<B>0,6</B> % en masse, la teneur en oxygène de l'acier ne dépasse 8 ppm. De façon particulièrement préférable, dans cas où C > 0,6 en masse, la teneur en oxygène ne dépasse pas 6 ppm.

De préférence, dans l'acier la présente invention, le nombre d'inclusions type oxyde ayant une taille non inférieure à 20 détectées par dissolution du produit en acier dans un acide, par exemple des inclusions de type oxyde ayant une teneur en A1203 non inférieure à 50 %, ne dépasse pas 40, de préférence ne dépasse pas 30, mieux encore ne dépasse pas 20, par 100 g du produit en acier.

Dans l'acier de la présente invention, par exemple, quand le diamètre maximal inclusions dans 100 mm2 de la surface du produit acier est mesuré sur 30 sites, la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions dans 30000 mm2 telle que calculée conformément aux statistiques de valeurs extrêmes ne dépasse 60 um, de préférence ne dépasse 40 um, mieux encore ne dépasse pas 25 um.

On décrire la quatrième forme de l'invention. Dans le procédé conventionnel utilisant four de raffinage, tel qu'un four de fusion par arc ou un convertisseur, la fusion et le raffinage oxydant sont principalement mis en #uvre, par exemple, dans le four de fusion par arc ou le convertisseur, et la période de réduction (désoxydation) est mise en ceuvre dans le four à poche. D'autre part, la présente invention concerne un procédé pour produire un acier haute propreté, comprenant les étapes consistant à . transférer un acier fondu produit dans un four de fusion par arc ou un convertisseur dans un four à poche pour raffiner l'acier fondu ; soumettre l'acier fondu raffiné à un dégazage sous vide du type à circulation ; et ensuite couler acier fondu dégazé en un lingot, où le raffinage dans le four à poche est mis en #uvre pendant pas plus de 60 minutes, de préférence pas plus de 45 minutes, mieux encore de 45 à 25 minutes, et, alors que le dégazage suivant cette étape est généralement mis en #uvre pendant moins de 25 minutes dans un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation de manière que la quantité de l'acier fondu ayant circulé soit portée à pas moins de 5 fois la quantité totale de l'acier fondu, dans la présente invention, la quantité de l'acier fondu ayant circulé pendant le dégazage est portée au moins 8 fois, de préférence au moins 10 fois, façon particulièrement préférable au moins 15 fois la quantité totale de l'acier fondu, et le temps de dégazage est d'au moins 25 minutes.

Conformément à un mode de réalisation préféré de présente invention, l'acier fondu est transféré dans four à poche de façon que la température de soutirage de l'acier fondu soit supérieure d'au moins 100 C, de préférence supérieure d'au moins 120 C, mieux encore supérieure d'au moins 150 C, au point de fusion de l'acier. La présente invention englobe l'acier haute propreté produit par le procédé de production ci- dessus.

Conformément à la présente invention, de préférence, la teneur en oxygène de l'acier ne dépasse 10 ppm. De préférence, quand la teneur en carbone l'acier est inférieure à 0,6 % en masse, teneur oxygène de l'acier ne dépasse pas 8 ppm. façon particulièrement préférable, dans le cas où C 0,6 en masse, la teneur en oxygène ne dépasse pas 6 De préférence, dans l'acier selon la présente invention, le nombre d'inclusions de type oxyde ayant une taille non inférieure à 20 um, détectées par dissolution du produit en acier dans un acide, par exemple des inclusions de type oxyde ayant teneur en A1203 non inférieure à 50 %, ne dépasse 40, de préférence ne dépasse pas 30, mieux encore dépasse pas 20, par 100 g du produit en acier.

Dans l'acier de la présente invention, par exemple, quand le diamètre maximal des inclusions dans mm2 de la surface du produit en acier est mesuré 30 sites, la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions dans 30000 mm2 telle que calculée conformément aux statistiques de valeurs extrêmes ne dépasse 60 um, de préférence ne dépasse pas 40 um, mieux encore ne dépasse pas 25 um.

On décrire la cinquième forme de l'invention. Dans le procédé conventionnel utilisant un four de raffinage, tel qu'un four de fusion par arc ou un convertisseur, la fusion et le raffinage oxydant sont principalement mis en #uvre, par exemple, dans le four de fusion par arc ou le convertisseur, et la période de réduction (désoxydation) est mise en #uvre pendant le raffinage en poche. D'autre part, la présente invention concerne un procédé pour produire un acier haute propreté, comprenant les étapes consistant à transférer un acier fondu produit dans un four de fusion par arc ou un convertisseur dans une poche servant de four de raffinage hors-four pour réaliser un raffinage ; soumettre l'acier fondu à un dégazage en poche du type à circulation ; et ensuite couler l'acier fondu degazé en un lingot, où le raffinage dans la poche mis en #uvre de manière que, en plus l'agitation par le gaz introduit depuis le fond de poche, une agitation soit mise en #uvre par induction électromagnétique, et ce raffinage en poche est mis #uvre pendant 50 à 80 minutes, de préférence 70 à minutes.

Selon l'invention, de préférence, le raffinage poche par l'agitation au gaz et l'agitation électromagnétique dans la poche est mis en #uvre dans une atmosphère inerte.

La présente invention englobe l'acier haute propreté produit par le procédé de production ci- dessus. Conformément à la présente invention, preférence, la teneur en oxygène de l'acier ne dépasse 10 ppm. De préférence, quand la teneur en carbone l'acier est inférieure à 0,6 % en masse, la teneur oxygène de l'acier ne dépasse pas 8 ppm. De façon particulièrement préférable, dans le cas où C > 0,6 en masse, la teneur en oxygène ne dépasse pas 6 ppm.

De préférence, dans l'acier de la présente invention, le nombre d'inclusions de type oxyde ayant une taille non inférieure à 20 pm, détectées dissolution du produit en acier dans un acide, par exemple des inclusions de type oxyde ayant une teneur en A1203 non inférieure à 50 %, ne dépasse pas 40, de preférence ne dépasse pas 30, mieux encore ne dépasse 20, par 100 g du produit en acier.

Dans l'acier de la présente invention, par exemple, quand le diamètre maximal des inclusions dans mm2 de la surface du produit en acier est mesuré 30 sites, la valeur prédite du diamètre maximal inclusions dans 30000 mm2 telle que calculee conformément aux statistiques de valeurs extrêmes dépasse pas 60 um, de préférence ne dépasse pas 40 pm, mieux encore ne dépasse pas 25 pm.

La présente invention sera mieux comprise par référence aux dessins joints, dans lesquels la Figure A1 est un diagramme montrant la relation entre l'utilisation ou la non-utilisation de désoxydation en soutirage d'acier SUJ 2 et la teneur oxygène des produits, où A1 montre des données sur l'adoption de la seule désoxydation en soutirage selon la presente invention définie dans la revendication A2 données sur l'adoption de la désoxydation soutirage + soutirage à haute température selon la présente invention définie dans la revendication 2, des données sur l'adoption de la désoxydation soutirage + traitement LF de courte durée et RH de longue durée selon la présente invention définie dans la revendication 3, A4 des données sur l'adoption de la désoxydation en soutirage + soutirage à haute temperature + traitement LF de courte durée et RH longue durée selon la présente invention définie dans la revendication 3, et des données conventionnelles la technique antérieure ; la Figure A2 est un diagramme montrant la relation entre l'utilisation ou la non-utilisation de désoxydation en soutirage d'acier SCM 435 et la teneur en oxygène des produits, où B1 montre des données l'adoption de la seule désoxydation en soutirage selon la presente invention définie dans la revendication B2 données sur l'adoption de la désoxydation soutirage + soutirage à haute température selon la présente invention définie dans la revendication 2, des données sur l'adoption de la désoxydation soutirage + traitement LF de courte durée et RH de longue durée selon la présente invention définie dans la revendication 3, B4 des données sur l'adoption de la désoxydation en soutirage + soutirage à haute temperature + traitement LF de courte durée et RH longue durée selon la présente invention définie dans la revendication 3, et des données conventionnelles la technique antérieure ; la Figure A3 est un diagramme montrant la relation entre l'utilisation ou la non-utilisation de la desoxydation en soutirage d'acier SUJ 2 et le diamètre maximal prédit des inclusions, où A1 montre des données l'adoption de la seule désoxydation en soutirage selon la présente invention définie dans revendication 1, AZ des données sur l'adoption de désoxydation en soutirage + soutirage à haute température selon la présente invention définie dans la revendication 2, A3 des données sur l'adoption de la désoxydation en soutirage + traitement LF de courte durée et RH de longue durée selon la présente invention definie dans la revendication 3, A4 des données sur 1 adoption de la désoxydation en soutirage + soutirage à haute température + traitement LF de courte durée et RH de longue durée selon la présente invention définie dans la revendication 3, et des données conventionnelles sur la technique antérieure ; la Figure A4 est un diagramme montrant la relation entre l'utilisation ou la non-utilisation de la désoxydation en soutirage d'acier SCM 435 et diamètre maximal prédit des inclusions, où B1 montre des données sur l'adoption de la seule désoxydation soutirage selon la présente invention définie dans la revendication 1, B2 des données sur l'adoption de la désoxydation en soutirage + soutirage à haute température selon la présente invention définie dans la revendication 2, B3 des données sur l'adoption de la désoxydation en soutirage + traitement LF de courte durée et RH de longue durée selon la présente invention definie dans la revendication 3, B4 des données sur 1 adoption de la désoxydation en soutirage + soutirage à haute température + traitement LF de courte durée et RH de longue durée selon la présente invention définie dans la revendication 3, et des données conventionnelles sur la technique antérieure ; la Figure A5 est un diagramme montrant la relation entre l'utilisation ou la non-utilisation de la désoxydation en soutirage d'acier SUJ 2 et la durée vie Llo, où A1 montre des données sur l'adoption de seule désoxydation en soutirage selon la présente invention définie dans la revendication 1, AZ des données sur l'adoption de la désoxydation en soutirage + soutirage à haute température selon la présente invention définie dans la revendication 2, A3 des données sur l'adoption de la désoxydation en soutirage + traitement LF de courte durée et RH de longue durée selon la présente invention définie dans revendication 3, A4 des données sur l'adoption de désoxydation en soutirage + soutirage à haute température + traitement LF de courte durée et RH longue durée selon la présente invention définie dans la revendication 3, et des données conventionnelles la technique antérieure ; la Figure A6 est un diagramme montrant la relation entre l'utilisation ou la non-utilisation de la désoxydation en soutirage d'acier SCM 435 et la durée de vie Llo, où Bl montre des données sur l'adoption de la seule désoxydation en soutirage selon la présente invention définie dans la revendication 1, BZ des données sur l'adoption de la désoxydation en soutirage + soutirage à haute température selon la présente invention définie dans la revendication 2, B3 des données sur l'adoption de la désoxydation en soutirage + traitement LF de courte durée et RH de longue durée selon la présente invention définie dans la revendication 3, B4 des données sur l'adoption de la désoxydation en soutirage + soutirage à haute température + traitement LF de courte durée et RH de longue durée selon la présente invention définie dans la revendication 3, et des données conventionnelles sur la technique antérieure ; la Figure B1 est un diagramme montrant la relation entre l'utilisation ou la non-utilisation du traitement W-RH d'acier SUJ 2 et la teneur en oxygène des produits, où A1 montre des données sur l'adoption du seul traitement W-RH selon la présente invention, A2 des données sur l'adoption du traitement W-RH + soutirage à haute température selon la présente invention, A3 des données sur l'adoption du traitement W-RH + traitement LF de courte durée et RH de longue durée selon la présente invention, A4 des données sur l'adoption du traitement W-RH + soutirage à haute température + traitement LF de courte durée et RH de longue durée selon la présente invention, et des données conventionnelles sur la technique antérieure ; la Figure B2 est un diagramme montrant la relation entre l'utilisation ou la non-utilisation du traitement W-RH d'acier SCM 435 et la teneur en oxygène des produits, où B1 montre des données sur l'adoption du seul traitement W-RH selon la présente invention, B2 des données sur l'adoption du traitement W-RH + soutirage à haute température selon la présente invention, B3 des données sur l'adoption du traitement W-RH + traitement LF de courte durée et RH de longue durée selon la présente invention, B4 des données sur l'adoption du traitement W-RH + soutirage à haute température + traitement LF de courte durée et RH de longue durée selon la présente invention, et des données conventionnelles sur la technique antérieure ; Figure B3 est un diagramme montrant la relation entre 'utilisation ou la non-utilisation du traitement W-RH d'acier SUJ 2 et le diamètre maximal prédit des inclusions, où A1 montre des données sur l'adoption seul traitement W-RH selon la présente invention, des données sur l'adoption du traitement W-RH soutirage à haute température selon la présente invention, A3 des données sur l'adoption du traitement W-RH + traitement LF de courte durée et RH de longue durée selon la présente invention, A4 des données sur l'adoption du traitement W-RH + soutirage à haute température + traitement LF de courte durée et RH de longue durée selon la présente invention, et des données conventionnelles sur la technique antérieure ; la Figure B4 est un diagramme montrant la relation entre l'utilisation ou la non-utilisation du traitement W-RH d'acier SCM 435 et le diamètre maximal prédit des inclusions, où B1 montre des données sur l'adoption seul traitement W-RH selon la présente invention, des données sur l'adoption du traitement W-RH soutirage à haute température selon la présente invention, B3 des données sur l'adoption du traitement W-RH + traitement LF de courte durée et. RH de longue durée selon la présente invention, B4 des données sur l'adoption du traitement W-RH + soutirage à haute température + traitement LF de courte durée et RH longue durée selon la présente invention, et données conventionnelles sur la technique antérieure la Figure B5 est un diagramme montrant la relation entre l'utilisation ou la non-utilisation du traitement W-RH d'acier SUJ 2 et la durée de vie L1o, où A1 montre des données sur l'adoption du seul traitement W selon la présente invention, AZ des données sur 1 adoption du traitement W-RH + soutirage à haute température selon la présente invention, A3 des données l'adoption du traitement W-RH + traitement LF de courte durée et RH de longue durée selon la présente invention, A4 des données sur l'adoption du traitement W + soutirage à haute température + traitement LF de courte durée et RH de longue durée selon la présente invention, et des données conventionnelles sur la technique antérieure ; la Figure B6 est un diagramme montrant la relation entre l'utilisation ou la non-utilisation du traitement W d'acier SCM 435 et la durée de vie L1o, où B1 montre des données sur l'adoption du seul traitement W- RH selon la présente invention, B2 des données sur l'adoption du traitement W-RH + soutirage à haute température selon la présente invention, B3 des données sur l'adoption du traitement W-RH + traitement LF de courte durée et RH de longue durée selon la présente invention, B4 des données sur l'adoption du traitement W-RH + soutirage à haute température + traitement LF de courte durée et RH de longue durée selon la présente invention, et des données conventionnelles sur la technique antérieure ; la Figure C1 est un diagramme montrant la teneur en oxygène de produits en 10 (coulées) conformement au procédé de la présente invention utilisant une désoxydation en four dans le traitement d' acier fondu en acier SUJ 2, et la teneur en oxygène de produits en 10 (coulées) conformément au procédé conventionnel où la désoxydation en four n'est pas mise en #uvre ; la Figure C2 est un diagramme montrant la teneur en oxygène de produits en 10 (coulées) conformement au procède de la présente invention utilisant une désoxydation en four dans le traitement d' acier fondu acier SCM 435, et la teneur en oxygène de produits en 10 (coulées) conformément au procédé conventionnel où la désoxydation en four n'est pas mise en #uvre ; la Figure C3 est un diagramme montrant le diamètre prédit maximal des inclusions conformément à des statistiques de valeurs extrêmes dans des produits en 10 (coulées) conformément au procédé de la présente invention utilisant une désoxydation en four dans le traitement d'un acier fondu en acier SUJ et le diamètre prédit maximal des inclusions dans des produits en 10 (coulées) conformément procédé conventionnel où la désoxydation en four n'est pas mise en #uvre ; la Figure C4 est un diagramme montrant le diamètre prédit maximal des inclusions conformément à des statistiques de valeurs extrêmes dans des produits en 10 (coulées) conformément au procédé de la présente invention utilisant une désoxydation en four dans le traitement d'un acier fondu en acier SCM 435, et le diamètre prédit maximal des inclusions dans produits en 10 (coulées) conformément au procédé conventionnel où la désoxydation en four n'est pas mise en oeuvre ; Figure C5 est un diagramme montrant la durée de vie telle que déterminée par le test de durée vie utile des butées pour les produits en 10 (coulées conformément au procédé de la présente invention utilisant une désoxydation en four dans le traitement d'un acier fondu en acier SUJ 2, et la durée de vie Llo de produits en 10 (coulées) conformément au procédé conventionnel où la désoxydation en four n'est pas mise en oeuvre ; Figure C6 est un diagramme montrant la durée de vie telle que déterminée par le test de durée vie utile des butées pour les produits en 10 (coulées conformément au procédé de la présente invention utilisant une désoxydation en four dans le traitement d'un acier fondu en acier SCM 435, et la durée de vie Llo de produits en 10 (coulées) conformément au procédé conventionnel où la désoxydation en four n'est pas mise en aeuvre ; la Figure D1 est un diagramme montrant la teneur en oxygène de produits en 10 (coulées) conformément au procédé de la présente invention utilisant un traitement LF de courte durée et un traitement RH de longue durée dans le traitement d'un acier fondu en acier SUJ 2, et la teneur en oxygène de produits en 10 (coulées) conformément au procédé conventionnel utilisant un traitement LF de longue durée et un traitement RH de courte durée ; la Figure D2 est un diagramme montrant la teneur en oxygène de produits en 10 (coulées) conformément au procédé de la présente invention utilisant un traitement LF de courte durée et un traitement RH de longue durée dans le traitement d'un acier fondu en acier SCM 435, et la teneur en oxygène de produits en 10 (coulées) conformément au procédé conventionnel utilisant un traitement LF de longue durée et un traitement RH de courte durée ; la Figure D3 est un diagramme montrant le diamètre maximal prédit des inclusions conformement à des statistiques de valeurs extrêmes dans produits en (coulées) conformément au procédé la présente invention utilisant un traitement LF de courte durée et traitement RH de longue durée dans le traitement un acier fondu en acier SUJ 2, et le diamètre maximal prédit des inclusions dans des produits en 10 (coulées) conformément au procédé conventionnel utilisant un traitement LF de longue durée et un traitement RH de courte durée ; la Figure D4 est un diagramme montrant le diamètre maximal prédit des inclusions conformément à des statistiques de valeurs extrêmes dans des produits en (coulées) conformément au procédé de la présente invention utilisant un traitement LF de courte durée et traitement RH de longue durée dans le traitement d'un acier fondu en acier SCM 435, et le diamètre maximal prédit des inclusions dans des produits en 10 (coulées) conformément au procédé conventionnel utilisant un traitement LF de longue durée et un traitement RH de courte durée ; la Figure D5 est un diagramme montrant la durée de Llo telle que déterminée par le test de durée ' utile des butées pour les produits en 10 (coulées conformément au procédé de la présente invention utilisant un traitement LF de courte durée et traitement RH de longue durée dans le traitement d' acier fondu en acier SUJ 2, et la durée de vie Llo de produits en 10 (coulées) conformément au procédé conventionnel utilisant un traitement LF de longue durée et un traitement RH de courte durée ; et la Figure D6 est un diagramme montrant la durée de ' Llo telle que déterminée par le test de durée de ' utile des butées pour les produits en 10 (coulées conformément au procédé de la présente invention utilisant un traitement LF de courte durée et traitement RH de longue durée dans le traitement d'un acier fondu en acier SCM 435, et la durée de vie Llo de produits en 10 (coulées) conformément au procédé conventionnel utilisant un traitement LF de longue durée et un traitement RH de courte durée.

Un procédé de production préféré d'un acier haute propreté conformément à la première forme de l'invention comprend les étapes (1) à (5) suivantes.

(1) Dans le procédé de production d'acier conventionnel utilisant un four de raffinage, tel qu'un four de fusion par arc ou un convertisseur, la fusion et le raffinage sont principalement mis en #uvre dans le four de fusion par arc ou le convertisseur, et la période de réduction (désoxydation) est mise en ceuvre dans un four de raffinage à poche. D'autre part, selon la présente invention, un acier fondu est soumis à un raffinage oxydant dans un four de fusion par arc ou un convertisseur. L'acier fondu est ensuite porté à une composition chimique prédéterminée et à une température prédéterminée et, pendant le soutirage de l'acier fondu depuis le four de fusion, un désoxydant contenant du manganèse, de l'aluminium et du silicium forme de l'alliage de manganèse, aluminium, silicium, n'est pas critique) est ajouté en une quantité, une base pure non inférieure à 1 kg par tonne de l'acier fondu par introduction préalable du désoxydant dans la poche, et/ou par addition du désoxydant à l'acier fondu au cours du soutirage dans la poche, et, dans certains cas, un agent de formation de scories, tel que CaO, est simultanément ajouté. L'addition de ce désoxydant constitue l'étape la plus importante pour présente invention. L'addition du désoxydant avant raffinage en poche, qui était jusqu'à présent considérée comme inutile, ayant pour but de réduire la teneur oxygène dans une certaine mesure avant le raffinage pendant la période de réduction dans le four à poche, peut finalement permettre la production d'aciers ayant une faible teneur en oxygène. La raison de cela est la suivante. La désoxydation, dans un système dans lequel l'oxygène dissous dans l'acier fondu est présent en une quantité satisfaisante non inférieure à ppm, conduit à la formation d'un produit de désoxydation relativement gros qui peut facilement flotter et peut être séparé. En résultat, la teneur totale en oxygène dans l'acier fondu peut être significativement diminuée à une valeur non supérieure à 50 ppm.

(2) acier fondu pré-désoxydé est transféré vers un four a poche où l'acier fondu est soumis à un raffinage réduction, et la composition chimique l'acier régulée.

(3) L'acier fondu, aui a été soumis à raffinage par réduction et à une régulation de composition chimique, est dégazé, en particulier mis à circuler dans un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation pour la réalisation d'un dégazage, et la composition chimique de l'acier est finalement régulée.

(4) acier fondu, qui a été dégazé et soumis à une régulation finale de la composition chimique, est coulé en lingot.

(5) Le lingot est estampé à chaud en une forme produit qui est ensuite éventuellement traitée à chaleur pour donner un produit en acier.

Dans le procédé de production préféré d'un acier haute propreté selon la présente invention, parmi les étapes (1) à (2), l'étape (2) de transfert de l'acier fondu vers un four à poche est mise en #uvre de manière que, alors que l'acier fondu est généralement soutiré à une température supérieure d'environ 50 C au point fusion de l'acier, dans la présente invention, l'acier fondu est soutiré à une température supérieure d' moins 100 C, de préférence supérieure d'au moins 120 mieux encore supérieure d'au moins 150 C, au point fusion de l'acier. En vertu de cela, le désoxydant ajouté au moment du soutirage et le métal et le laitier dans le traitement précédent peuvent être complètement dissous ou séparés, en conséquence de quoi la séparation et la chute du métal et du laitier dans 1 acier fondu dans un état de raffinage avancé durant raffinage en poche, augmentant ainsi la teneur en oxygène, peuvent être empêchées, et, en même temps, dans le four de raffinage, la propriété de formation de laitier initiale et la réactivité peuvent être améliorées. De façon spécifique, le métal réduit déposé dans le traitement préalable est oxydé pendant une période comprise entre le traitement précédent et ce traitement, et quand le métal commence à dissoudre dans cette opération en période de réduction, en particulier à la fin de l'opération en période de réduction, la condition d'équilibre est rompue. En résultat, l'acier fondu est partiellement contaminé. Pour cette raison, le métal déposé est dissous dans l'acier fondu qui est soutiré avant la réduction, et ce métal dissous, conjointement avec l'acier fondu soutiré, est désoxydé.

Dans l'étape ci-dessus, alors qu' temps de raffinage supérieur à 60 minutes est généralement considéré comme offrant un meilleur effet, dans le procédé de production préféré d'un acier haute propreté selon la présente invention, le raffinage dans le four de raffinage à poche est mis en #uvre pendant pas plus 60 minutes, de préférence pas plus de minutes, mieux encore 25 à 45 minutes, et, bien qu'il soit généralement connu qu'un temps de dégazage inférieur à minutes suffit pour des résultats satisfaisants, le dégazage dans le procédé de production préféré de la présente invention est mis en #uvre pendant moins de 25 minutes. En particulier, dans le dispositif de dégazage sous vide du type à circulation, sait généralement que l'on peut obtenir des résultats satisfaisants en portant la quantité de l'acier fondu ayant circulé à environ 5 fois la quantité totale de l'acier fondu. D'autre part, dans la présente invention, dans le dispositif de dégazage sous vide du type à circulation, la quantité de l'acier fondu ayant circulé pendant le dégazage est portée à au moins 8 fois, de préférence au moins 10 fois, mieux encore au moins fois, la quantité totale de l'acier fondu. En vertu cette constitution, le temps du raffinage en poche, ' le raffinage est mis en #uvre avec chauffage, peut être porté à un temps nécessaire minimal, dans l'étape de dégazage n'impliquant pas de chauffage, le temps de séparation par flottation pour les inclusions de type oxyde peut être assuré de façon satisfaisante. Ceci peut empêcher une augmentation de la teneur en oxygène due à la contamination provenant de composants réfractaires ou de laitier sur le côté intérieur du four à poche, et, en même temps, la formation de grosses inclusions ayant une taille non inférieure à environ 20 pm peut être empêchée. Dans le dégazage sous vide du type à circulation, en particulier en particulier puisqu'une buse est immergée dans l'acier fondu et que seul l'acier fondu circule, le laitier sur la surface supérieure de l'acier fondu est dans un état quiescent satisfaisant. Par conséquent, le nombre d'inclusions de type oxyde provenant du laitier dans l'acier fondu est inférieur à celui durant le procédé à periode de réduction dans le four de raffinage à poche. conséquent, dans l'acier fondu pré-désoxydé, l'adoption d'un temps de dégazage long satisfaisant peut réaliser une réduction significative de produits de désoxydation même relativement petits.

La présente invention englobe un acier haute propreté produit par les moyens ci-dessus.

L'acier haute propreté selon la présente invention est de préférence un acier haute propreté ayant une excellente résistance à la fatigue des paliers, qui est caractérisé en ce que la teneur en oxygène de l'acier ne dépasse pas 10 ppm ; de préférence, quand la teneur en carbone de l'acier est inférieure à 0,6 % en masse, teneur en oxygène de l'acier ne dépasse pas 8 ppm ; de façon particulièrement préférable, dans le cas où C > 0, 6 % en masse, la teneur en oxygène ne dépasse pas 6 ppm. On sait généralement qu'une diminution de la teneur en oxygène peut contribuer à améliorer la résistance à la fatigue des paliers. Parmi aciers produits par le procédé de production selon présente invention, des aciers haute propreté ayant teneur en oxygène ne dépassant pas 10 ppm, de préférence ne dépassant pas 8 ppm dans le cas où C < <B>0,6</B> % en masse dans l'acier, de façon particulièrement préferable ne dépassant pas 6 ppm dans le cas où C > 0,6 % masse, présentent de façon stable une excellente résistance à la fatigue des paliers.

En outre, la présente invention englobe, parmi les aciers haute propreté ci-dessus, des aciers haute propreté possédant d'excellentes caractéristiques de résistance à la fatigue des paliers et de limite d'endurance, qui sont caractérisés en ce que le nombre d'inclusions de type oxyde ayant une taille non inférieure à 20 um, telles que détectées par dissolution du produit en acier dans un acide, par exemple des inclusions de type oxyde ayant teneur en A1203 non inférieure à 50 %, ne dépasse 40, de préférence ne dépasse pas 30, mieux encore dépasse 20, par 100 g du produit en acier. Ce procédé d'évaluation pour les produits en acier reflète tant la teneur en oxygène que le diamètre maximal des inclusions dans un volume prédéterminé. En ce qui concerne la limite d'endurance, la résistance à la fatigue, et la quiescence, dans le cas d'aciers ayant la même teneur en oxygène, des inclusions de type oxyde ayant une certaine taille importante sont nuisibles et, en particulier, les inclusions de type oxyde ayant une taille non inférieure à 20 pm sont nuisibles. Par conséquent, parmi les aciers produits par le procédé selon la présente invention, les aciers dans lesquels le nombre d'inclusions de type oxyde ayant une taille non inférieure à 20 pm telles que détectées par dissolution du produit en acier dans un acide, ne dépasse pas 40, de préférence ne dépasse 30, de façon particulièrement préférable ne dépasse pas 20, pour 100 g du produit en acier, sont des aciers haute propreté ayant tant une excellente résistance à la fatigue des paliers qu'une excellente limite d'endurance et, de plus, une excellente quiescence.

Les aciers haute propreté selon la présente invention comprennent de plus des aciers haute propreté qui ont en particulier d'excellentes caractéristiques limite d'endurance en flexion rotative et de limite endurance en contrainte cyclique et sont caractérises ce que, quand le diamètre maximal des inclusions dans 100 mm2 de la coupe transversale du produit acier est mesuré sur 30 sites, la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions dans 30000 mm2, telle que calculée conformément à des statistiques de valeurs extrêmes, ne dépasse pas 60 um, de préférence ne depasse pas 40 um, mieux encore ne dépasse pas 25 um.

sait que limite d'endurance en contrainte cyclique la résistance à la fatigue dépendent du diamètre maximal des inclusions dans un volume prédéterminé. Ceci est décrit dans la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique N 194121/1999 dont le demandeur est identique à celui de la demande de la présente invention. Des aciers haute propreté dans lesquels, par exemple, typiquement quand le diamètre maximal des inclusions dans 100 mm2 de la coupe transversale du produit en acier est mesuré sur 30 sites, la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions dans 30000 mm2 telle que calculée conformément à des statistiques de valeurs extrêmes ne dépasse pas 60 um, de préférence ne dépasse pas 40 um, mieux encore ne dépasse pas 25 um, présentent de façon stable une excellente limite d'endurance. Dans ce cas, les aciers haute propreté ont une teneur en oxygène ne dépassant pas 10 ppm, de préférence ne dépassant pas 8 ppm dans le cas où C < 0,6 % en masse dans l'acier, façon particulièrement préférable ne dépassant pas ppm dans le cas où C > 0,6 % en masse, et une valeur prédite de diamètre maximal des inclusions supérieure à 60 pm, de préférence non supérieure à 40 um, mieux encore non supérieure à 25 um. Les aciers produits par procédé selon la présente invention sont des aciers haute propreté possédant tant une excellente résistance à la fatigue des paliers qu'une excellente limite d'endurance. Bien que la dissolution dans un acide prenne beaucoup de temps, et demande beaucoup de travail, le procédé ci-dessus qui, sans travail de dissolution du produit en acier, peut permettre d'observer une certaine zone au microscope pour prédire statistiquement le diamètre maximal des inclusions, avantageusement simple. En outre, en particulier, ce qui concerne la fatigue créée par une contrainte cyclique de compression en tension, on sait que le diamètre maximal des inclusions présents sur un site susceptible d'être défectueux est un facteur important qui gouverne la résistance. Ce procédé, qui peut prédire statistiquement ce diamètre maximal, est avantageux.

Un procédé de production préféré d'un acier haute propreté conformément à la deuxième forme de l'invention comprend les étapes (1) à (6) suivantes.

(1) Un acier fondu est soumis à un raffinage oxydant dans four de fusion par arc ou un convertisseur pour préparer un acier fondu ayant une composition chimique prédéterminée et une température prédéterminée.

(2) L'acier fondu est ensuite pré-dégazé. De façon spécifique, l'acier fondu est dégazé, par exemple, par circulation de l'acier fondu dans un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation. Cette étape de dégazage est la plus importante pour la présente invention. général, l'acier fondu produit dans l'étape (1) est directement soumis à un raffinage par réduction dans four à poche. Au contraire, selon la présente invention l'acier fondu est pré-dégazé avant le raffinage par réduction. Ce pré-dégazage peut contribuer à une propreté significativement améliorée des aciers finalement obtenus. (3) L'acier fondu dégazé dans l'étape (2) est soumis à un raffinage réduction et à une régulation de la composition chimique dans un four à poche.

(4) L'acier fondu, qui a été soumis à un raffinage par réduction et à une régulation de la composition chimique dans l'étape (3), est encore dégazé par circulation de l'acier fondu dans un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation et, de plus, la composition chimique de l'acier est finalement régulée.

(5) L'acier fondu, qui a été dégazé et soumis à une régulation finale de la composition chimique, est coulé en un lingot.

(6) Le lingot estampé à chaud en une forme de produit qui est ensuite éventuellement traitée à la chaleur pour donner produit en acier.

Dans le procédé de production préféré d'un acier haute propreté selon la présente invention, dans les étapes (1) à (6), lors du transfert de l'acier fondu après l'étape (2) dans un four à poche pour l'étape (3), alors que l'acier fondu est généralement soutiré à une température supérieure d'environ 50 C au point de fusion de l'acier, l'acier fondu est soutiré à une température supérieure d'au moins 100 C, de préférence supérieure d'au moins 120 mieux encore supérieure de 150 C au point de fusion l'acier. Dans la présente description, le soutirage à une température élevée est appelé "soutirage à température élevée". En vertu de cette constitution, le désoxydant ajouté au moment du soutirage et le métal et le laitier dans le traitement préalable peuvent être complètement dissous ou séparés, en conséquence de quoi la séparation et la chute du métal et du laitier dans l'acier fondu dans un état de raffinage avancé durant le raffinage en poche, qui augmentent ainsi la teneur en oxygène, peuvent être empêchés, et, en même temps, dans le four de raffinage, la propriété de formation de laitier initiale et la réactivité peuvent être améliorées. De façon spécifique, le métal réduit déposé dans le traitement précédent est oxydé pendant une période comprise entre le traitement précédent et ce traitement, et quand le métal commence à se dissoudre dans cette opération en période de réduction, en particulier à la fin de l'opération en période réduction, la condition d'équilibre est rompue. résultat, l'acier fondu est partiellement contaminé. Pour cette raison, le métal déposé est dissous dans 'acier fondu qui est soutiré avant la réduction, et métal dissous, conjointement avec l'acier fondu soutiré, est désoxydé.

Dans l'étape de raffinage en poche (3), alors qu'un temps de raffinage supérieur à 60 minutes est généralement considéré comme offrant un meilleur effet, dans la présente invention, le raffinage dans le four à poche dans l'étape (3) est mis en #uvre pendant pas plus de 60 minutes, de préférence pas plus de 45 minutes, mieux encore 25 à 45 minutes, et, en ce qui concerne le dégazage après le 'raffinage en poche, bien qu'il soit généralement connu qu'un temps de dégazage inférieur à 25 minutes suffit pour des résultats satisfaisants, le dégazage dans le procédé de production préféré de la présente invention est mis en #uvre pendant pas moins de 25 minutes. En particulier, dans le dispositif de dégazage sous vide du type à circulation, on sait généralement que l'on peut obtenir résultats satisfaisants en portant la quantité de 1 acier fondu ayant circulé à environ 5 fois la quantité totale de l'acier fondu. D'autre part, dans le procédé de production préféré, dans le dispositif de dégazage sous vide du type à circulation, la quantité l'acier fondu ayant circulé pendant le dégazage est portée à au moins 8 fois, de préférence au moins 10 fois, mieux encore au moins 15 fois, la quantité totale de l'acier fondu. En vertu de cette constitution, temps du raffinage en poche, où le raffinage est mis #uvre avec chauffage, peut être porté à un temps nécessaire minimal, et, dans l'étape de dégazage n impliquant pas de chauffage, le temps de séparation par flottation pour les inclusions de type oxyde peut etre assuré de façon satisfaisante. Ceci peut empêcher augmentation de la teneur en oxygène due à contamination provenant de composants réfractaires laitier sur le côté intérieur du four à poche, et, même temps, la formation de grosses inclusions ayant une taille non inférieure à environ 20 um peut être empêchée. Dans le dégazage sous vide du type à circulation, en particulier puisqu'une buse est immergee dans l'acier fondu et que seul l'acier fondu circule, le laitier sur la surface supérieure de l'acier fondu est dans un état quiescent satisfaisant. Par conséquent, le nombre d'inclusions de type oxyde provenant du laitier dans l'acier fondu est inférieur à celui durant le procédé à période de réduction dans le four à poche. Par conséquent, dans l'acier fondu pré- désoxydé, l'adoption d'un temps de dégazage long satisfaisant peut réaliser une réduction significative de produits de désoxydation même relativement petits. Dans présente description, ce procédé est appelé traitement LF à court terme et RH à long terme, ou traitement LF court et RH long.

La présente invention englobe un acier haute propreté produit par les moyens ci-dessus.

L'acier haute propreté selon la présente invention est de préférence un acier haute propreté ayant en particulier une excellente résistance à la fatigue des paliers, qui est caractérisé en ce que la teneur en oxygène de l'acier ne dépasse pas 10 ppm de préférence, quand la teneur en carbone de l'acier est inférieure à 0,6 % en masse, la teneur en oxygène de l'acier ne dépasse pas 8 ppm et, de façon particulièrement préférable, dans le cas où C > 0,6 en masse, la teneur en oxygène ne dépasse pas 6 ppm. On sait généralement qu'une diminution de la teneur en oxygène peut contribuer à améliorer la résistance à la fatigue des paliers. Parmi les aciers produits par procédé de production selon la présente invention, aciers haute propreté ayant une teneur en oxygène dépassant pas 10 ppm, de préférence ne dépassant pas 8 ppm dans le cas où C < 0,6 % en masse dans 1 acier, de façon particulièrement préférable ne dépassant pas 6 ppm dans le cas où C > 0,6 % en masse, présentent de façon stable une excellente résistance à la fatigue des paliers.

En outre, selon un mode de réalisation préféré, les aciers produits conformément au procédé de la présente invention comprennent des aciers haute propreté possédant d'excellentes caractéristiques de résistance à la fatigue des paliers et limite d'endurance, qui sont caractérisés en ce que le nombre d'inclusions de type oxyde ayant une taille non inférieure à 20 pm, telles que détectées par dissolution du produit en acier dans un acide, par exemple des inclusions de type oxyde ayant une teneur en A1203 non inférieure à 50 %, ne dépasse pas 40, de préférence ne dépasse pas 30, mieux encore ne dépasse 20, pour 100 g du produit en acier. Ce procédé d'évaluation pour les produits en acier reflète tant la teneur en oxygène que le diamètre maximal des inclusions dans un volume prédéterminé. En ce qui concerne la limite d'endurance, la résistance à la fatigue, et la quiescence, dans le cas d'aciers ayant la même teneur en oxygène, des inclusions de type oxyde ayant une certaine taille importante sont nuisibles et, en particulier, les inclusions de type oxyde ayant une taille non inférieure à 20 pm sont nuisibles. Par conséquent, parmi les aciers produits par procédé selon la présente invention, les aciers dans lesquels le nombre d'inclusions de type oxyde ayant taille non inférieure à 20 um telles que détectées par dissolution du produit en acier dans un acide, ne dépasse pas 40, de préférence ne dépasse pas 30, de façon particulièrement préférable ne dépasse pas 20, pour 100 g du produit en acier, sont des aciers haute propreté ayant tant une excellente résistance à la fatigue des paliers qu'une excellente limite d'endurance et, de plus, une excellente quiescence.

Conformément à un mode de réalisation préféré, les aciers haute propreté selon la présente invention comprennent de plus des aciers haute propreté ont en particulier d'excellentes caractéristiques limite d'endurance en flexion rotative et limite d'endurance en contrainte cyclique et sont caractérisés en ce , quand le diamètre maximal des inclusions dans mm2 de la coupe transversale du produit en acier est mesuré sur 30 sites, la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions dans 30000 mm2, telle que calculée conformément à des statistiques de valeurs extrêmes, ne dépasse pas 60 pm, de préférence ne dépasse pas 40 um, mieux encore ne dépasse pas 25 pm. On sait que limite d'endurance en contrainte cyclique et la résistance à la fatigue dépendent fortement du diamètre maximal des inclusions dans un volume prédéterminé. Ceci est décrit dans la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique N 194121/1999 dont le demandeur est identique à celui de la demande de la présente invention. Des aciers haute propreté dans lesquels, par exemple, typiquement quand le diamètre maximal des inclusions dans 100 mmz de la coupe transversale du produit en acier est mesuré sur 30 sites la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions dans 30000 mm2 telle que calculée conformément à des statistiques de valeurs extrêmes ne dépasse 60 um, de préférence ne dépasse pas 40 um, mieux encore ne dépasse pas 25 um, présentent de façon stable excellente limite d'endurance. Dans ce cas, les aciers haute propreté ont une teneur en oxygène ne dépassant pas 10 ppm, de préférence ne dépassant pas 8 ppm dans le cas où C < 0,6 % en masse dans l'acier, de façon particulièrement préférable ne dépassant pas 6 ppm dans le cas où C > 0,6 % en masse, et une valeur prédite de diamètre maximal des inclusions non supérieure à 60 um, de préférence non supérieure à 40 pm, mieux encore non supérieure à 25 um. Les aciers produits par le procédé selon la présente invention sont des aciers haute propreté possédant tant excellente résistance à la fatigue des paliers qu' excellente limite d'endurance. Bien que la dissolution dans un acide prenne beaucoup de temps, et demande beaucoup de travail, le procédé ci-dessus qui, sans travail de dissolution du produit en acier, peut permettre d'observer une certaine zone au microscope pour prédire statistiquement le diamètre maximal inclusions, est avantageusement simple. En outre, particulier, en ce qui concerne la fatigue créée une contrainte cyclique de compression en tension, sait que le diamètre maximal des inclusions présents sur un site susceptible d'être défectueux est un facteur important qui gouverne la résistance. Ce procédé, qui peut prédire statistiquement ce diamètre maximal, est avantageux. Un procédé de production préféré d'un acier haute propreté selon la troisième forme de 'invention comprend les étapes (1) à (5) suivantes.

(1) Un acier fondu est soumis à raffinage oxydant dans un four de fusion par arc ou un convertisseur. Ensuite, dans le même four, un desoxydant contenant du manganèse, du silicium et de 1 aluminium (la forme de l'alliage de manganèse, silicium, et aluminium, etc, n'est pas critique) est 'outé en une quantité non inférieure à 2 kg par tonne l'acier fondu et, dans certains cas, un agent de formation de laitier, tel que CaO, est simultanément 'outé pour désoxyder l'acier fondu. L'acier fondu désoxydé est ensuite transféré dans une poche. La desoxydation dans un four de production acier, tel 'un four de fusion par arc ou un convertisseur, est étape très importante dans la présente invention. La désoxydation avant le raffinage en poche, qui a jusqu'à présent été considérée comme inutile, pour réduire la teneur en oxygène dans une certaine mesure avant le raffinage en poche, peut finalement réaliser la production d'aciers ayant une faible teneur en oxygène.

(2) L'acier fondu transféré vers poche est soumis à un raffinage par réduction et à régulation de la composition chimique dans un four de raffinage en poche. (3) L'acier fondu, qui a été soumis à un raffinage par réduction et à une régulation de la composition chimique dans l'étape (2), est dégazé par circulation de l'acier fondu dans un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation et, de plus, la composition chimique de l'acier est finalement régulée. (4) L'acier fondu, qui a été dégazé et soumis à régulation finale de la composition chimique dans l'étape (3), est coulé en un lingot.

(5) Le lingot est estampé à chaud en une forme de produit qui est ensuite éventuellement traitée à la chaleur pour donner un produit en acier.

Dans le procédé de production préféré d' acier haute propreté selon la présente invention, ce qui concerne l'étape (1) dans laquelle l'acier fondu est transféré vers le four à poche, parmi les étapes (1) à alors que l'acier fondu est généralement soutiré à température supérieure d'environ 50 C au point de fusion de l'acier, dans la présente invention, l'acier fondu est soutiré à une température supérieure d'au moins 100 C, de préférence supérieure d'au moins 120 C, mieux encore supérieure d'au moins 150 C, au point de fusion de l'acier. En vertu de cette constitution, le métal déposé autour de la poche peut être complètement dissous dans l'acier fondu, et le laitier peut aussi être mis en état de totale flottation, en conséquence de quoi la séparation et la chute du métal et du laitier dans l'acier fondu dans un état de raffinage avancé durant le raffinage en poche, augmentant ainsi la teneur en oxygène, peuvent être empêchées.

Conformément à un mode de réalisation préféré, pendant le raffinage en poche dans l'étape ci-dessus, alors qu'un temps de raffinage supérieur à 60 minutes est généralement considéré comme offrant un meilleur effet, dans la présente invention, le raffinage dans le four à poche est mis en #uvre pendant pas plus de 60 minutes, de préférence pas plus de 45 minutes, mieux encore 25 à minutes, et, en ce qui concerne le dégazage dans étape (3), bien qu'il soit généralement connu qu'un temps de dégazage inférieur à 25 minutes suffit pour des résultats satisfaisants, à savoir qu'il soit généralement connu que l'on peut obtenir des résultats satisfaisants en portant la quantité de l'acier fondu ayant circulé à environ 5 fois la quantité totale de l'acier fondu, la quantité de l'acier fondu ayant circulé dans le dispositif de dégazage du type à circulation est portée à au moins 8 fois, de préférence au moins 10 fois, mieux encore au moins 15 fois, la quantité totale de l'acier fondu, pour réaliser dégazage pendant une longue période de temps, c'est-à-dire non inférieure à 25 minutes. En vertu de cette constitution, le temps du raffinage en poche, où le raffinage est mis en #uvre avec chauffage, peut être porté à un temps nécessaire minimal, et, dans l'étape de dégazage n'impliquant pas de chauffage, le temps de séparation par flottation pour les inclusions de type oxyde peut être assuré de façon satisfaisante. Ceci peut empêcher une augmentation de la teneur en oxygène due à la contamination provenant de composants réfractaires ou de laitier sur le côté intérieur du four de raffinage à poche, et, en même temps, la formation de grosses inclusions ayant une taille non inférieure à environ 20 um peut être empêchée. Dans le dégazage sous vide du type à circulation, en particulier puisqu'une buse est immergée dans l'acier fondu que seul l'acier fondu circule, le laitier sur la surface supérieure de l'acier fondu est dans un état quiescent satisfaisant. Par conséquent, le nombre d'inclusions de type oxyde provenant du laitier dans l'acier fondu est inférieur à celui durant le procédé à période de réduction dans le four de raffinage à poche. Par conséquent, dans l'acier fondu pré-désoxydé, l'adoption d'un temps de dégazage long satisfaisant peut realiser une réduction significative de produits de désoxydation même relativement petits. Dans la présente invention, ce procédé est appelé traitement LF de courte durée de RH de longue durée, ou traitement LF court et RH long.

La présente invention englobe un acier haute propreté produit par les moyens ci-dessus.

Conformément à un mode de réalisation préfère, l'acier haute propreté selon la présente invention un acier haute propreté ayant en particulier excellente résistance à la fatigue des paliers, qui est caractérisé en ce que la teneur en oxygène de l'acier ne dépasse pas 10 ppm ; de préférence, quand la teneur en carbone de l'acier est inférieure à 0,6 % en masse, la teneur en oxygène de l'acier ne dépasse pas 8 ppm ; et, de façon particulièrement préférable, dans le cas où C > 0,6 % en masse, la teneur en oxygène ne dépasse pas 6 ppm. On sait généralement qu'une diminution de la teneur en oxygène peut contribuer à améliorer la résistance à la fatigue des paliers. Parmi les aciers produits par le procédé de production selon la présente invention, des aciers haute propreté ayant une teneur en oxygène ne dépassant pas 10 ppm, de préférence ne dépassant pas 8 ppm dans le cas où C < 0, 6 % en masse dans l'acier, de façon particulièrement préférable ne dépassant pas 6 ppm dans le cas où C > 0,6 % en masse, présentent de façon stable une excellente résistance à la fatigue des paliers. En outre, selon un mode de réalisation préfère, les aciers produits conformément au procédé de presente invention comprennent des aciers haute propreté possédant d'excellentes caractéristiques de résistance à la fatigue des paliers et de limite d'endurance, qui sont caractérisés en ce que le nombre d'inclusions de type oxyde ayant une taille non inférieure à 20 um, telles que détectées dissolution du produit en acier dans un acide, exemple des inclusions de type oxyde ayant une teneur en A1203 non inférieure à 50 %, ne dépasse pas 40, de preférence ne dépasse pas 30, mieux encore ne dépasse 20, pour<B>100</B> g du produit en acier. Ce procédé d'évaluation pour les produits en acier reflète tant la teneur en oxygène que le diamètre maximal des inclusions dans un volume prédéterminé. En ce ' concerne la limite d'endurance, la résistance à fatigue, et la quiescence, dans le cas d'aciers ayant la même teneur en oxygène, des inclusions de type oxyde ayant une certaine taille importante sont nuisibles en particulier, les inclusions de type oxyde ayant taille non inférieure à 20 pm sont nuisibles. Par conséquent, parmi les aciers produits par le procédé selon la présente invention, les aciers dans lesquels le nombre d'inclusions de type oxyde ayant une taille non inférieure à 20 um (par exemple, ayant une teneur en A1203 non inférieure à 50 %) telles que détectées par dissolution du produit en acier dans un acide, ne dépasse 40, de préférence ne dépasse pas 30, de façon particulièrement préférable ne dépasse pas 20, pour 100 du produit en acier, sont des aciers haute propreté ayant tant une excellente résistance à la fatigue des paliers qu'une excellente limite d'endurance et, de plus, une excellente quiescence.

Conformément à un mode de réalisation préféré, les aciers haute propreté selon la présente invention comprennent en outre des aciers haute proprete qui ont en particulier d'excellentes caractéristiques limite d'endurance en flexion rotative et limite d'endurance en contrainte cyclique et sont caractérisés en ce que, quand le diamètre maximal des inclusions dans 100 mm2 de la coupe transversale du produit en acier est mesuré sur 30 sites, la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions dans 30000 mm2, telle que calculée conformément à des statistiques de valeurs extrêmes, ne dépasse pas 60 um, de préférence ne dépasse pas 40 pm, mieux encore ne dépasse pas 25 um. On sait que la limite d'endurance en contrainte cyclique et la résistance à la fatigue dépendent fortement du diamètre maximal des inclusions dans un volume prédéterminé. Ceci est décrit dans la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique N 194121/1999 dont le demandeur est identique à celui de la demande de la présente invention. Des aciers haute propreté dans lesquels, par exemple, typiquement quand le diamètre maximal des inclusions dans 100 mm2 de la coupe transversale du produit en acier est mesuré sur 30 sites, la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions dans 30000 mm2 telle que calculée conformément à des statistiques de valeurs extrêmes ne dépasse 60 um, de préférence ne dépasse pas 40 um, mieux encore ne dépasse pas 25 pm, présentent de façon stable excellente limite d'endurance. Dans ce cas, les aciers haute propreté ont une teneur en oxygène ne dépassant pas 10 ppm, de préférence ne dépassant pas 8 ppm dans le cas où C < 0,6 % en masse dans l'acier, de façon particulièrement préférable ne dépassant pas 6 ppm dans le cas où C > 0,6 % en masse, et une valeur prédite de diamètre maximal des inclusions non supérieure à 60 pm, de préférence non supérieure à 40 um, mieux encore non supérieure à 25 pm. Les aciers produits par le procédé selon la présente invention sont des aciers haute propreté possédant tant une excellente résistance à la fatigue des paliers qu' excellente limite d'endurance. Bien que la dissolution dans un acide prenne beaucoup de temps, et demande beaucoup de travail, le procédé ci-dessus qui, sans travail de dissolution du produit en acier, peut permettre d'observer une certaine zone au microscope pour prédire statistiquement le diamètre maximal inclusions, est avantageusement simple. En outre, particulier, en ce qui concerne la fatigue créée une contrainte cyclique de compression en tension, sait le diamètre maximal des inclusions présentes sur site susceptible d'être défectueux est un facteur important qui gouverne la résistance. Ce procédé, qui peut prédire statistiquement ce diamètre maximal, est avantageux. Un procédé de production préféré d'un acier haute propreté conformément à la quatrième forme de l'invention comprend les étapes (1) à (5) suivantes.

(1) Un acier fondu est soumis à un raffinage oxydant dans un four de fusion par arc ou convertisseur pour préparer un acier fondu ayant composition chimique prédéterminée et une température prédéterminée.

(2) acier fondu transféré dans le four à poche est soumis à un raffinage par réduction dans le four à poche et composition chimique de l'acier fondu est régulée. ce moment, dans le four à poche, on sait généralement qu'un gaz d'agitation est insufflé par le fond de la poche à raison de 1,5 à 5,0 Nl/min/t pour agiter à force l'acier fondu et, dans ce cas, un temps d'agitation supérieur à 60 minutes confère un meilleur effet. D'autre part, dans la présente invention, le temps de raffinage lors du raffinage en poche est porte à pas plus de 60 minutes, de préférence pas plus de 4 minutes, de préférence 25 à 45 minutes.

(3) L'acier fondu, qui a été soumis à raffinage par réduction et à une régulation de la composition chimique dans l'étape (2), est dégazé par circulation de l'acier fondu dans un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation et, de plus, la composition chimique de l'acier est finalement régulée. Dans ce cas, on sait en général que le temps de dégazage est inférieur à 25 minutes et, dans un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation, on obtient des résultats satisfaisants en portant la quantité de l'acier fondu ayant circulé à environ 5 fois la quantité totale de l'acier fondu. D'autre part, dans la présente invention, la quantité de l'acier fondu ayant circulé est portée à au moins 8 fois, de préférence au moins 10 fois, mieux encore au moins 15 fois la quantité totale de l'acier fondu, et le dégazage est mis en #uvre pendant une période de temps plus longue, à savoir pendant pas moins de 25 minutes. Les étapes (2) et (3) sont les plus importantes pour la présente invention. Le temps de raffinage en poche pour le raffinage pendant le chauffage dans l'étape (2) est porté à un temps minimal nécessaire, et le degazage 'impliquant pas de chauffage dans l'étape en particulier un dégazage sous vide du type à circulation, est mis en #uvre de manière qu' buse soit immergée dans l'acier fondu et que seul 'acier fondu circule. Par conséquent, le laitier sur la surface supérieure de l'acier fondu est dans état quiescent satisfaisant, et donc le nombre d'inclusions type oxyde provenant du laitier dans l'acier fondu inférieur à celui durant le procédé à période de réduction dans le four à poche. Dans ce système, quand le temps de séparation par flottation pour des inclusions de type oxyde est assuré de façon satisfaisante, une augmentation de la teneur en oxygène provoquée par une contamination provenant de composants réfractaires ou de laitier sur le côté intérieur du four à poche peut être empêchée et, de plus, la formation de grosses inclusions ayant une taille non inférieure à environ 30 um peut être empêchée. Ceci peut réaliser la production d'acier haute propreté.

(4) L'acier fondu, qui a été dégazé et soumis à une régulation finale de la composition chimique dans l'étape , est coulé en un lingot.

(5) lingot est estampé à chaud en une forme de produit qui est ensuite éventuellement traitée à la chaleur pour donner un produit en acier.

Dans le procédé de production d'un acier haute propreté, conformément à un mode de réalisation préféré, dans les étapes (1) à (5), lors du transfert de l'acier fondu après l'étape (1) vers le four de raffinage à poche, alors que l'acier fondu est généralement soutiré à une température supérieure d'environ 50 C au point de fusion de l'acier, dans la présente invention, l'acier fondu est soutire à une température supérieure d'au moins 100 C, de préférence supérieure d'au moins 120 C, mieux encore supérieure de 150 C, au point de fusion de l'acier. En vertu de cette constitution, le métal déposé autour du four à poche peut être complètement dissous dans l'acier fondu, et le laitier peut être mis en état de totale flottation, en conséquence de quoi la séparation et la chute du métal et du laitier dans l'acier fondu dans un état de raffinage avancé durant le raffinage en poche, qui augmente ainsi la teneur en oxygène, peuvent être empêchées.

La présente invention englobe un acier haute propreté produit par les moyens ci-dessus.

Conformément à un mode de réalisation préféré, l'acier haute propreté selon la présente invention est un acier haute propreté ayant en particulier une excellente résistance à la fatigue des paliers, qui est caractérisé en ce que la teneur en oxygène de l'acier ne dépasse pas 10 ppm ; de préférence, quand teneur en carbone de l'acier est inférieure à 0,6 % masse, teneur en oxygène de l'acier ne dépasse 8 ppm ; de façon particulièrement préférable, dans le cas où C > 0,6 % en masse, la teneur en oxygène dépasse pas 6 ppm. On sait généralement qu'une diminution de la teneur en oxygène peut contribuer à améliorer la résistance à la fatigue des paliers. Parmi les aciers produits par le procédé de production selon la présente invention, des aciers haute propreté ayant une teneur oxygène ne dépassant pas 10 ppm, de préférence ne dépassant pas 8 ppm dans le cas où C < 0, 6 % en masse dans l'acier, de façon particulièrement préférable ne dépassant pas 6 ppm dans le cas où C > 0,6 % masse, présentent de façon stable une excellente résistance à la fatigue des paliers.

En outre, selon un mode de réalisation préféré, les aciers produits conformément au procédé de la présente invention comprennent des aciers haute propreté possédant d'excellentes caractéristiques de résistance à la fatigue des paliers et de limite d'endurance, qui sont caractérisés en ce que le nombre d'inclusions de type oxyde ayant une taille non inférieure à 20 pm, telles que détectées par dissolution du produit en acier dans un acide, par exemple des inclusions de type oxyde ayant teneur en A1203 non inférieure à 50 %, ne dépasse 40, de préférence ne dépasse pas 30, mieux encore dépasse pas 20, pour 100 g du produit en acier. Ce procédé d'évaluation pour les produits en acier reflète tant la teneur en oxygène que le diamètre maximal des inclusions dans un volume prédéterminé. En ce concerne limite d'endurance, la résistance à fatigue, la quiescence, dans le cas d'aciers ayant la même teneur en oxygène, des inclusions de type oxyde ayant une certaine taille importante sont nuisibles en particulier, les inclusions de type oxyde ayant taille non inférieure à 20 pm sont nuisibles. Par conséquent, parmi les aciers produits par le procédé selon la présente invention, les aciers dans lesquels le nombre d'inclusions de type oxyde ayant une taille non inférieure à 20 pm (par exemple ayant une teneur A1203 non inférieure à 50 %) telles que détectées dissolution du produit en acier dans un acide, dépasse 40, de préférence ne dépasse pas 30, de façon particulièrement préférable ne dépasse pas 20, pour<B>100</B> du produit en acier, sont des aciers haute propreté ayant tant une excellente résistance à la fatigue des paliers qu'une excellente limite d'endurance et, de plus, une excellente quiescence.

Conformément à un mode de réalisation préféré, les aciers selon la présente invention comprennent de plus des aciers haute propreté qui ont en particulier d'excellentes caractéristiques de limite d'endurance en flexion rotative et de limite d'endurance en contrainte cyclique et sont caractérisés en ce que, quand le diamètre maximal des inclusions dans 100 mm2 de coupe transversale du produit en acier est mesuré 30 sites, la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions dans 30000 mm2, telle que calculée conformément à des statistiques de valeurs extrêmes, ne dépasse pas 60 um, de préférence ne dépasse pas 40 pm, mieux encore ne dépasse pas 25 um. On sait que limite d'endurance en contrainte cyclique et résistance à la fatigue dépendent fortement du diamètre maximal des inclusions dans un volume prédéterminé. Ceci est décrit dans la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique N 194121/1999 dont le demandeur est identique à celui de la demande de la présente invention. Des aciers haute propreté dans lesquels, par exemple, typiquement quand le diamètre maximal des inclusions dans 100 mm2 de la coupe transversale du produit en acier est mesuré sur sites, la valeur prédite du diamètre maximal inclusions dans 30000 mm2 telle que calculée conformément à des statistiques de valeurs extrêmes ne dépasse pas 60 pm, de préférence ne dépasse pas 40 um, mieux encore ne dépasse pas 25 um, présentent de façon stable une excellente limite d'endurance. Dans ce aciers haute propreté ont une teneur en oxygène dépassant pas 10 ppm, de préférence ne dépassant pas 8 ppm dans le cas où C < 0,6 % en masse dans l'acier, de façon particulièrement préférable ne dépassant pas ppm dans le cas où C > 0,6 % en masse, et une valeur prédite de diamètre maximal des inclusions supérieure à 60 pm, de préférence non supérieure à 40 mieux encore non supérieure à 25 um. Les aciers produits par le procédé selon la présente invention sont des aciers haute propreté possédant tant excellente résistance à la fatigue des paliers qu' excellente limite d'endurance. Bien que la dissolution dans un acide prenne beaucoup de temps, et demande beaucoup de travail, le procédé ci-dessus qui, sans travail de dissolution du produit en acier, peut permettre d'observer une certaine zone au microscope pour prédire statistiquement le diamètre maximal inclusions, est avantageusement simple. En outre, particulier, en ce qui concerne la fatigue créée par une contrainte cyclique de compression en tension, on sait le diamètre maximal des inclusions présentes sur site susceptible d'être défectueux est un facteur important qui gouverne la résistance. Ce procédé, qui peut prédire statistiquement ce diamètre maximal, est avantageux.

Un procédé de production préféré d'un acier haute propreté conformément à la cinquième forme de l'invention comprend les étapes (1) à (5) suivantes.

(1) Un acier fondu est soumis à un raffinage oxydant dans un four de fusion par arc ou un convertisseur pour préparer un acier fondu ayant une composition chimique prédéterminée et une température prédéterminée.

(2) L'acier fondu transféré dans le four à poche est soumis à un raffinage par réduction dans le four à poche et la composition chimique de l'acier fondu est régulée. A ce moment, dans le four à poche, un gaz d'agitation est insufflé par le fond de la poche à raison de 1,5 à 5,0 Nl/min/t pour agiter à force l'acier fondu et, de plus, une agitation électromagnétique est mise en #uvre. Ainsi, le raffinage en poche est mis en #uvre pendant 50 à minutes, de préférence 70 à 80 minutes.

(3) L'acier fondu, qui a été soumis à raffinage par réduction et à une régulation de la composition chimique dans l'étape (2), est dégazé par circulation de l'acier fondu dans un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation et, de plus, composition chimique de l'acier est finalement régulée. Dans ce cas, on sait en général le temps dégazage est inférieur à 25 minutes dans un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation, obtient des résultats satisfaisants portant la quantité de l'acier fondu ayant circulé à environ 5 fois la quantité totale de l'acier fondu. D'autre part, dans la présente invention, la quantité de l'acier fondu ayant circulé est portée à au moins 8 fois, de préférence au moins 10 fois, mieux encore au moins 15 fois la quantité totale de l'acier fondu, et le dégazage est mis en #uvre pendant une période de temps plus longue, à savoir pendant pas moins de 25 minutes.

étapes (2) et (3) sont les plus importantes pour la cinquième forme de l'invention. Pendant la période de temps de raffinage en poche pour le raffinage, une agitation au gaz et une agitation électromagnétique dans l'étape (2), même quand le raffinage n'est pas un raffinage court, c'est-à-dire même un raffinage sur une longue période de temps, c'est-à-dire 50 à 80 minutes, préférence 70 à 80 minutes, peuvent aussi amplifier de façon satisfaisante la propreté. L'énergie d'agitation de l'agitation électromagnétique est portée à 200 à 700 W par tonne de l'acier fondu. Comme décrit ci-dessus, l'agitation électromagnétique agite pas le laitier lui-même. Par conséquent, il possible d'empêcher une rupture du système d'équilibre du laitier provoqué par une perte à l'état fondu de constituants réfractaires du four et l'inclusion de laitier. En outre, comme le dégazage, en particulier un dégazage sous vide du type à circulation, est mis en #uvre manière qu'une buse soit immergée dans l'acier fondu que seul l'acier fondu circule, le laitier sur la surface supérieure de l'acier fondu est dans un état quiescent satisfaisant, et donc le nombre d'inclusions de type oxyde provenant du laitier dans l'acier fondu est inférieur à celui durant le procédé à période de réduction dans la poche. Dans ce système, quand le temps de séparation par flottation pour des inclusions de type oxyde est assuré de façon satisfaisante, une augmentation de la teneur en oxygène provoquée par une contamination provenant de composants réfractaires ou de laitier sur le côté intérieur de la poche peut être empêchée et, de plus, la formation de grosses inclusions ayant une taille non inférieure à environ 30 um peut être empêchée. Ceci peut réaliser la production d'acier haute propreté.

(4) L'acier fondu, qui a été soumis à une régulation finale de la composition chimique, est coulé en un lingot.

(5) Le lingot est estampé à chaud en une forme de produit qui est ensuite éventuellement traitée ' la chaleur pour donner un produit en acier.

Dans le procédé de production d'un acier haute propreté, conformément à un mode de réalisation préfère, lors du raffinage en poche dans l'étape (2) parmi étapes (1) à (5), en particulier la poche est mise sous une atmosphère inerte et donc est isolee de l'air, et, dans cet état, le raffinage en poche mis en #uvre (étape 6). Dans ce mode de réalisation préféré de la présente invention, l'étape (6) est la plus importante pour la présente invention.

La mise en #uvre pratique du raffinage en poche dans une atmosphère inerte avec isolation vis-à-vis de l'air dans l'étape (6), en combinaison avec raffinage en poche dans lequel le raffinage est mis #uvre par agitation au gaz en combinaison avec agitation électromagnétique dans l'étape (2), permet même quand le raffinage n'est pas un raffinage court c'est-à-dire même un raffinage sur une longue période de temps, c'est-à-dire de 50 à 80 minutes, de préférence de 70 à 80 minutes, d'amplifier de façon satisfaisante la propreté. De façon spécifique, la poche est recouverte. L'espace défini par la couverture est rempli d'un gaz inerte, par exemple de l'argon gazeux, de l'azote gazeux, ou un gaz mixte composé d'argon gazeux et d'azote gazeux pour rendre étanche à l'air 1 acier fondu dans la poche. Ainsi, le système d'équilibre du laitier est maintenu. De préférence, la pression du gaz inerte à l'intérieur de la couverture est réduite à pas plus de 10 Torr. Ceci peut encore amplifier l'effet. Conformément à cette constitution, le laitier peut être mis en état de totale flottation, et la séparation et la chute du métal et du laitier dans l'acier fondu dans un état de raffinage avance durant raffinage en poche, qui augmente ainsi teneur oxygène, peuvent être empêchées. Le gaz protecteur est un gaz à raison de pas moins de 50 Nm3/h, et, dans le cas d'un raffinage sous pression réduite, un débit de gaz inférieur à cette gamme est également possible.

La présente invention englobe un acier haute proprete produit par les moyens ci-dessus.

Conformément à un mode de réalisation préfère, l'acier haute propreté selon la présente invention un acier haute propreté ayant en particulier excellente résistance à la fatigue des paliers, qui est caractérisé en ce que la teneur en oxygène de l'acier ne dépasse pas 10 ppm ; de préférence, quand la teneur en carbone de l'acier est inférieure à 0,6 % en masse, la teneur en oxygène de l'acier ne dépasse pas 8 ppm ; et, de façon particulièrement préférable, dans le cas où C > 6 % en masse, la teneur en oxygène ne dépasse pas 6 . On sait généralement qu'une diminution de la teneur oxygène peut contribuer à améliorer la résistance à la fatigue des paliers. Parmi les aciers produits par le procédé de production selon la présente invention, des aciers haute propreté ayant une teneur en oxygene ne dépassant pas 10 ppm, de préférence ne dépassant pas 8 ppm dans le cas où C < <B>0,6</B> % en masse dans l'acier, de façon particulièrement préférable ne dépassant pas 6 ppm dans le cas où C > 0,6 % en masse, présentent de façon stable une excellente résistance à la fatigue des paliers.

En outre, selon un mode de réalisation préfère, les aciers produits conformément au procédé de présente invention comprennent des aciers haute proprete possédant d'excellentes caractéristiques de résistance à la fatigue des paliers et de limite d'endurance, qui sont caractérisés en ce que le nombre d'inclusions de type oxyde ayant une taille non inférieure à 20 pm, telles que détectees par dissolution du produit en acier dans un acide, par exemple des inclusions de type oxyde ayant teneur en A1203 non inférieure à 50 %, ne dépasse 40, de preférence ne dépasse pas 30, mieux encore dépasse 20, pour 100 g du produit en acier. Ce procédé d'évaluation pour les produits en acier reflète tant la teneur en oxygène que le diamètre maximal des inclusions dans un volume prédéterminé. En ce qui concerne la limite d'endurance, la résistance à la fatigue, et la quiescence, dans le cas d'aciers ayant la même teneur en oxygène, des inclusions de type oxyde ayant une certaine taille importante sont nuisibles et, en particulier, les inclusions de type oxyde ayant une taille non inférieure à 20 pm sont nuisibles. Par conséquent, parmi les aciers produits par le procédé selon la présente invention, les aciers dans lesquels le nombre d'inclusions de type oxyde ayant une taille non inférieure à 20 pm (par exemple ayant une teneur en A1203 non inférieure à 50 %) telles que détectées par dissolution du produit en acier dans un acide, ne dépasse pas 40, de préférence ne dépasse pas 30, de façon particulièrement préférable ne dépasse pas 20, pour 100 g du produit en acier, sont des aciers haute propreté ayant tant une excellente résistance à la fatigue des paliers qu'une excellente limite d'endurance et, de plus, une excellente quiescence.

Conformément à un mode de réalisation préféré, les aciers selon la présente invention comprennent de plus des aciers haute propreté qui ont en particulier d'excellentes caractéristiques de limite d'endurance en flexion rotative et de limite d'endurance en contrainte cyclique et sont caractérisés en ce que, quand le diamètre maximal des inclusions dans 100 mm2 de la coupe transversale du produit en acier est mesuré sur 30 sites, la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions dans 30000 mm2, telle que calculée conformément à des statistiques de valeurs extrêmes, ne dépasse pas 60 pm, de préférence ne dépasse pas pm, mieux encore ne dépasse pas 25 pm. On sait la limite d'endurance en contrainte cyclique la résistance à la fatigue dépendent fortement du diamètre maximal des inclusions dans un volume prédéterminé. Ceci est décrit dans la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique N 194121/1999 dont le demandeur est identique à celui de la demande de la présente invention. Des aciers haute propreté dans lesquels par exemple, typiquement quand le diamètre maximal des inclusions dans 100 mm2 de la coupe transversale du produit en acier est mesuré sur 30 sites, valeur prédite du diamètre maximal des inclusions dans 30000 mm2 telle que calculée conformément à des statistiques de valeurs extrêmes ne dépasse 60 pm, de préférence ne dépasse pas pm, mieux encore ne dépasse pas 25 pm, présentent de façon stable excellente limite d'endurance. Dans cas, les aciers haute propreté ont une teneur en oxygène ne dépassant pas 10 ppm, de préférence ne dépassant pas 8 ppm dans le cas où C < 0,6 % en masse dans l'acier, de façon particulièrement préférable ne dépassant pas 6 ppm dans le cas où C > 0,6 % en masse, et une valeur prédite de diamètre maximal des inclusions non supérieure à 60 um, de préférence non supérieure à 40 um, mieux encore non supérieure à 25 pm. Les aciers produits par le procédé selon la présente invention sont des aciers haute propreté possédant tant une excellente résistance à la fatigue des paliers qu'une excellente limite d'endurance. Bien que la dissolution dans acide prenne beaucoup de temps, et demande beaucoup de travail, le procédé ci-dessus qui, sans travail de dissolution du produit en acier, peut permettre d'observer une certaine zone au microscope pour prédire statistiquement le diamètre maximal inclusions, est avantageusement simple. En outre, particulier, en ce qui concerne la fatigue créée par une contrainte cyclique de compression en tension, on sait le diamètre maximal des inclusions présentes sur un site susceptible d'être défectueux est un facteur important qui gouverne la résistance. Ce procédé, qui peut prédire statistiquement ce diamètre maximal, est avantageux.

<U>Exemple A</U> Dans le soutirage d'un acier fondu qui a été soumis à un raffinage oxydant dans un four de fusion par arc, à partir du four de fusion, des désoxydants tels que du manganèse, de l'aluminium et du silicium, ont été ajoutés au préalable à une poche ou, en variante, ont été ajoutés à l'acier fondu au cours soutirage. La quantité des désoxydants ajoutés n' pas inférieure à 1 kg sur une base pure par tonne d'acier fondu pour réaliser une désoxydation en soutirage, c'est-à-dire une pré-oxydation. On a ensuite soumis l'acier fondu à un raffinage par réduction dans un procédé de raffinage en poche, et l'acier fondu raffiné a été dégazé dans un dispositif dégazage sous vide du type à circulation, opération suivie d'un procédé de production de lingot utilisant coulée. On a examiné sur les produits en acier de JUS SUJ 2 et SCM 435 dans 10 coulées ainsi obtenus la teneur en oxygène produits, la valeur prédite du diamètre maximal inclusions conformément à des statistiques de valeurs extrêmes, et la durée de vie utile Llopar un test de durée de vie utile des butées. Dans la mesure de la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions on a pris une éprouvette dans un matériau forgé de , on a observé 100 mm2 de 30 eprouvettes, et on a predit le diamètre maximal des inclusions dans 30000 mm2 conformément à des statistiques de valeurs extrêmes. Dans le test de durée de utile des butées, on a testé une éprouvette, ayant pour dimensions @60 x Q20 x<B>8,3</B> T, qui avait été soumise à une carburation, à un durcissement par trempe et à un recuit, à une contrainte hertzienne maximale Pmax de 4900 MPa après quoi on a réalisé un calcul pour déterminée la durée de vie utile Llo.

Un exemple de fonctionnement conformément à la présente invention pour 10 coulées d'acier SUJ 2 est représente dans le Tableau A1.

Comme cela apparaît de façon évidente d'après les Tableaux Al à A8, pour des produits en acier produits par utilisation d'une désoxydation en soutirage, c'est- à-dire d'une pré-désoxydation, conformément à la présente invention, quand la température de soutirage est portée à une température élevée supérieure à celle d'un fonctionnement conventionnel, c'est-à-dire le point de fusion + au moins 100 C, et, de plus, un dégazage est mis en #uvre de façon satisfaisante par raccourcissement de la période de fonctionnement dans le four de raffinage à poche et, de plus, augmentation de la quantité de RH en circulation dans le dégazage par circulation (c'est-à-dire la quantité d'acier fondu ayant circulé/quantité totale d'acier fondu), pour les deux types d'acier, SUJ 2 et SCM 435, la teneur en oxygène des produits est faible et, de plus, le nombre d'inclusions ayant une taille non inférieure à 20 pm est significativement diminué. Comme on peut le voir après les Tableaux Al à A8, en ce qui concerne la propreté, pour les exemples de la présente invention, tous les produits en acier sont évalués en moyens (0), bons (O) et excellents (O), c'est-à-dire que ce sont excellents aciers haute propreté. Au contraire, comme peut le voir d'après les Tableaux A9 et A10, pour tous les exemples conventionnels, la propreté est evaluée comme défaillante<B>(X),</B> et on ne peut pas dire les aciers conventionnels sont des aciers propres. De ce point de vue, on doit noter que "moyen" (0) se base sur la comparaison avec "bon" (O) "excellent" ) et, par comparaison avec des aciers soumis à désoxydation en soutirage conformément procédé de la technique antérieure qui est évalué comme "défaillant"<B>(X),</B> les aciers évalués comme "moyens" ont une propreté bien supérieure.

Pour les coulées dans lesquelles une - désoxydation, c'est-à-dire une désoxydation soutirage, a été mise en oeuvre, tant la teneur en oxygène la valeur prédite du diamètre maximal inclusions sont réduites par augmentation de [(température à laquelle l'acier fondu est transféré dans le four à poche) - (point de fusion de l'acier fondu) - TSH)] pour améliorer la propreté. Pour des coulées dans lesquelles une pré-désoxydation a été mise en #uvre, en ce qui concerne la relation entre le temps de raffinage dans le four à poche avec la teneur en oxygène et la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions, quand le temps de raffinage n'est inférieur à environ 25 minutes, la teneur en oxygène la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions sont abaissées de façon satisfaisante. Toutefois, la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions augmente quand le temps de raffinage augmente. On considère que la raison de cela est la suivante. Au cours du temps, la perte par fusion de matériaux réfractaires dans le four à poche augmente, l'équilibre du système de laitier est rompu, par exemple en résultat d'une oxydation due au contact avec l'air, et le taux d'oxygène dissous s'élève au-delà du niveau minimal d'oxygène dissous. En outre, la relation de la quantité d'acier fondu ayant circulé/quantité totale d'acier fondu dans le dispositif de dégazage sous vide du type à circulation avec la teneur en oxygène et la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions, l'effet d'amplification de la propreté augmente quand la quantité d'acier fondu ayant circulé augmente, et est pratiquement saturé quand la quantité d'acier fondu ayant circulé/quantité totale d'acier fondu n'est inferieure à 15 fois.

Il a été confirmé que la réduction de la teneur oxygène et de la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions conduit à une amélioration de la durée vie Llo. Ceci indique que les aciers produits par procédé selon la présente invention, qui peut réduire la teneur en oxygène et la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions, ont d'excellentes propriétés de limite d'endurance telles qu'une excellente résistance à fatigue des paliers.

La Figure A1 est un schéma montrant la teneur en oxygène de produits dans 10 coulées du procédé de production selon la présente invention, dans lequel la désoxydation en soutirage est réalisée pendant le transfert de l'acier fondu en acier SUJ 2 dans le four à poche, et la teneur en oxygène de produits dans 10 coulées dans le procédé conventionnel dans lequel la désoxydation en soutirage n'est pas mise en oeuvre. Sur Figures A1, A3 et A5, A1 montre des données sur la désoxydation en soutirage conformément à la présente invention définie dans la revendication 1, A2 des données sur la désoxydation en soutirage + soutirage à haute température conformément à la présente invention définie dans la revendication 2, A3 des données sur la désoxydation en soutirage + traitement LF de courte durée et RH de longue durée conformément à la présente invention définie dans la revendication 3, A4 des données sur la désoxydation en soutirage soutirage à haute température + traitement LF de courte durée et RH de longue durée conformément à la présente invention définie dans la revendication 3, et des données conventionnelles sur la technique antérieure.

la Figure A2 est un diagramme montrant la teneur en oxygène de produits dans 10 coulées dans le procédé de production selon la présente invention, dans lequel la désoxydation en soutirage est réalisee pendant le transfert de l'acier fondu en acier 435 dans la poche, et la teneur en oxygène de produits dans 10 coulées dans le procédé conventionnel dans lequel la désoxydation en soutirage n'est pas mise en #uvre. Sur les Figures A2, A4 et A6, B1 montre des données sur la désoxydation en soutirage conformément à la présente invention définie dans la revendication 1, BZ des données sur la désoxydation en soutirage + soutirage à haute température conformément à la présente invention définie dans la revendication 2, B3 des données sur la désoxydation en soutirage + traitement LF de courte durée et RH de longue durée conformément à la présente invention définie dans la revendication 3, B4 des données sur la désoxydation en soutirage + soutirage à haute température + traitement LF de courte durée et RH de longue durée conformément à la présente invention définie dans la revendication 3, et des données conventionnelles sur la technique antérieure.

la Figure A3 est un diagramme montrant le diamètre prédit maximal des inclusions déterminé conformément à des statistiques de valeurs extrêmes dans 10 coulées dans le procédé de production selon la présente invention, dans lequel la désoxydation est réalisée pendant le transfert de l'acier fondu en acier SUJ 2 dans le four à poche, et conformément au procédé de la technique antérieure dans lequel la désoxydation n'est pas mise en #uvre.

La Figure A4 est un diagramme montrant le diamètre prédit maximal des inclusions déterminé conformément à statistiques de valeurs extrêmes dans coulées dans le procédé de production selon présente invention, dans lequel la désoxydation réalisée pendant le transfert de l'acier fondu en acier SCM 435 dans le four à poche, et conformément au procédé de la technique antérieure dans lequel la désoxydation n'est mise en #uvre.

La Figure A5 montre des données sur la durée de Llo telle que déterminée par un test durée de vie utile des butées dans 10 coulées dans procédé de production selon la présente invention dans lequel la désoxydation est réalisée pendant le transfert de l'acier fondu en acier SUJ 2 dans le four à poche, et conformément au procédé de la technique antérieure dans lequel la désoxydation n'est pas mise en #uvre.

La Figure A6 montre des données sur la durée de vie Llo telle que déterminée par un test de durée de vie utile des butées dans 10 coulées dans le procédé de production selon la présente invention dans lequel la désoxydation est réalisée pendant le transfert de l'acier fondu en acier SCM 435 dans le four à poche, et conformément au procédé de la technique antérieure dans lequel la désoxydation n'est pas mise en #uvre. Comme cela apparaît de façon évidente d'après les résultats des tests, il est confirmé que, tant pour 'acier SUJ 2 que pour l'acier SCM 435, une - désoxydation, c'est-à-dire une désoxydation soutirage avant le raffinage en poche, peut significativement réduire la teneur en oxygène des produits, et la valeur prédite du diamètre maximal inclusions et, conformément au procédé selon présente invention, la propreté, sont significativement améliorées, et la durée de vie Llo telle que déterminee le test de durée de vie utile des butées significativement améliorée. L'addition de traitements procédé, c'est-à-dire l'addition d'une seule désoxydation en soutirage conformément à la présente invention telle que définie dans la revendication 1, l'addition d'une désoxydation en soutirage + soutirage à haute température conformément à la présente invention définie dans la revendication 2, l'addition d'une désoxydation en soutirage + traitement LF de courte durée et RH de longue durée conformément à présente invention définie dans la revendication 3, l'addition de la désoxydation en soutirage + soutirage à haute température + traitement LF de courte durée et RH de longue durée, peuvent significativement améliorer la totalité parmi la teneur en oxygène des produits, valeur prédite du diamètre maximal des inclusions, la durée de vie L1o telle que déterminée par le test de durée de vie utile des butées. En particulier, l'addition d'un traitement LF de courte durée et RH de longue durée peut offrir un très large effet.

Comme cela apparaît de façon évidente à partir de la description qui précède, avec une désoxydation en soutirage, dans laquelle désoxydants, tels que le manganèse, l'aluminium, et silicone, sont ajoutés au préalable dans une poche pendant le transfert d'un acier fondu, produit dans four de raffinage, tel qu'un four à arc, à la poche, ou, en variante, sont ajoutés à l'acier fondu au cours du transfert de l'acier fondu à la poche conformément au procédé de production de la présente invention, en conséquence de quoi l'acier fondu est -désoxydé avant le raffinage en poche, une grande quantité de produits en acier ayant un très haut degre de propreté peuvent être réalisés sans utilisation procédé de refusion qui est très coûteux. En outre, l'adoption d'une désoxydation en soutirage + soutirage à haute température et l'addition d'une désoxydation en soutirage + soutirage à haute température + LF court et RH long peuvent donner des produits en acier ayant un plus grand degré de propreté. Ceci peut permettre de réaliser des aciers haute propreté à utiliser en tant qu'aciers pour pièces mécaniques nécessitant de posséder une limite d'endurance, une résistance à la fatigue, et une quiescence, en particulier par exemple en tant qu'aciers pour paliers à roulements, aciers pour joints à double cardan, aciers pour engrenages, aciers pour transmission variable en continu de type toroïdal, aciers pour structures mécaniques pour forgeage à froid, aciers pour outils, et aciers pour ressorts, et des procédés pour leur production, c'est- à-dire peut offrir un excellent effet sans précédent. <U>Exemple</U> On fait circuler un acier fondu, qui a été produit par un procédé de fusion dans un four de fusion par arc, dans un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation pour dégazer l'acier fondu. a ensuite transféré l'acier fondu dégazé dans un four à poche ou l'acier fondu a été soumis à un raffinage en poche. a ensuite fait circuler l'acier fondu raffiné dans dispositif de dégazage sous vide du type à circulation pour dégazer l'acier fondu, opération suivie d'un procédé de production de lingot utilisant une coulee. On a examiné sur les produits en acier de JIS <B>sui</B> et SCM 435 dans 10 coulées ainsi obtenus la teneur oxygène des produits, la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions conformément à statistiques de valeurs extrêmes, et la durée de utile Llo par un test de durée de vie utile des butées. Dans la mesure de la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions, on a pris une éprouvette dans un matériau forgé de Q65, on a observé 100 mm2 de 30 éprouvettes, et on a prédit le diamètre maximal des inclusions dans 30000 mm2 conformément à des statistiques de valeurs extrêmes. Dans le test de durée de vie utile des butées, on a testé une éprouvette, ayant pour dimensions Q60 x Q20 x 8,3 T, qui avait été soumise à une carburation, à un durcissement par trempe et à un recuit, à une contrainte hertzienne maximale Pmax de 4900 MPa, après quoi on a réalisé un calcul pour déterminer la durée de vie utile Llo.

Un exemple de fonctionnement dans le cas d'un seul traitement W-RH défini dans la revendication 1 selon la présente invention pour 10 coulées d'acier SUJ 2 est représenté dans le Tableau Bl.

Comme cela apparaît de façon évidente d'après les Tableaux B1 à B8, pour des produits en acier produits par utilisation d'un traitement W-RH conformément à la présente invention, dans lequel un acier fondu produit dans un four de fusion par arc ou un convertisseur est -dégazé, est transféré dans un four à poche pour la réalisation d'un raffinage, et est ensuite mis à circuler dans un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation pour le dégazage de l'acier fondu, l'adoption d'une combinaison de traitement W-RH + soutirage à haute température à une température supérieure à l'opération conventionnelle, c'est-à-dire point de fusion + au moins 100 C, l'adoption d'une combinaison de traitement W-RH + traitement LF court RH long dans lequel le temps d'opération dans le four à poche est raccourci et, de plus, la quantité RH circulation pendant le dégazage par circulation (c' - à-dire la quantité d'acier fondu ayant circulé/quantite totale d'acier fondu ayant circulé) est augmentée pour la réalisation satisfaisante d'un dégazage sur longue période de temps, et l'adoption d'une combinaison de tous les traitements ci-dessus, c'est-à- dire une combinaison de traitement W-RH + soutirage à haute température + LF court RH long, peuvent réaliser, pour les deux types d'aciers SUJ 2 et SCM 435 une teneur en oxygène diminuée des produits et un nombre significativement diminué d'inclusions ayant une taille non inférieure à 20 pm. En outre, comme on peut le voir d'après les Tableaux B1 à B8, pour les exemples de la présente invention, en ce qui concerne la propreté, tous les produits en acier sont évalués en bons (O) et excellents (O), c'est-à-dire que ce sont d'excellents aciers haute propreté. Au contraire, comme on peut le voir d'après les Tableaux et B10, pour tous les exemples conventionnels, la propreté est évaluée comme défaillante<B>(X),</B> et on ne peut pas dire que les aciers conventionnels sont des aciers propres.

Pour les coulées dans lesquelles le traitement W- RH a été mis en #uvre, tant teneur en oxygène que la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions sont réduites par augmentation de T5 H [(température à laquelle l'acier fondu est transféré dans le four à poche) - (point de fusion de l'acier fondu) = T5H)l pour améliorer la proprete. Pour des coulées dans lesquelles le traitement W a été mis en #uvre, en ce qui concerne la relation entre le temps de raffinage dans le four à poche avec la teneur en oxygène et la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions, quand le temps de raffinage n'est pas inférieur à environ 25 minutes, la teneur en oxygène et la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions sont abaissées de façon satisfaisante. Toutefois, la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions augmente quand le temps de raffinage augmente. On considère que la raison de cela est la suivante. Au cours du temps, la perte par fusion de materiaux réfractaires dans le four à poche augmente, 'équilibre du système de laitier est rompu, par exemple en résultat d'une oxydation due au contact avec l'air, et le taux d'oxygène dissous s'élève au-delà du niveau minimal d'oxygène dissous. En outre, la relation de la quantité d'acier fondu ayant circulé/quantité totale d'acier fondu dans le dispositif de dégazage sous vide du type à circulation avec la teneur en oxygène et la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions, l'effet d'amplification de la propreté augmente quand quantité d'acier fondu ayant circulé augmente, et pratiquement saturé quand la quantité d'acier fondu ayant circulé/quantité totale d'acier fondu n'est inférieure à 15 fois.

Il a été confirmé que la réduction de la teneur oxygène et de la valeur prédite du diamètre maximal inclusions conduit à une amélioration de la durée vie Llo. Ceci indique que les aciers produits par le procédé selon la présente invention, qui peut réduire la teneur en oxygène et la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions, ont d'excellentes propriétés de limite d'endurance telles qu'une excellente résistance à la fatigue des paliers.

Figure B1 est un schéma montrant la teneur en oxygène de produits dans 10 coulées du procédé production selon la présente invention utilisant traitement W-RH dans lequel, dans le traitement d'acier fondu pour l'acier SUJ 2, un pré-dégazage est réalisé avant raffinage en poche et, de plus, après le raffinage en poche, l'acier fondu est dégazé, et la teneur en oxygène de produits dans 10 coulées dans le procède conventionnel dans lequel la pré-désoxydation n'est mise en #uvre. Sur les Figures B1, B3 et B5, Al montre des données sur l'adoption du seul traitement W-RH conformément à la présente invention définie dans la revendication 8, AZ des données sur le traitement W- RH + soutirage à haute température conformément à la présente invention définie dans revendication 9, A3 des données sur le traitement W + traitement LF de courte durée et RH de longue durée conformément à la présente invention définie dans revendication 10, A4 des données sur le traitement W + soutirage à haute température + traitement LF de courte durée et RH de longue durée conformément à la présente invention définie dans la revendication 10, et des données conventionnelles sur la technique antérieure.

La Figure B2 est un schéma montrant la teneur en oxygène de produits dans 10 coulées du procédé de production selon la présente invention utilisant un traitement W-RH dans lequel, dans le traitement d'acier fondu pour l'acier SCM 435, un -dégazage est réalisé avant raffinage en poche de plus, après le raffinage en poche, l'acier fondu est dégazé, et la teneur en oxygène de produits dans 10 coulées dans le procédé conventionnel dans lequel la pré-désoxydation n'est pas mise en #uvre. Sur les Figures B1, B3 et B5, A1 montre des données sur l'adoption du seul traitement W-RH conformément à la présente invention définie dans la revendication 8, A2 des données sur le traitement W- RH + soutirage à haute température conformément à la présente invention définie dans revendication 9, A3 des données sur le traitement W- + traitement LF de courte durée et RH de longue durée conformément à la présente invention définie dans revendication 10, A4 des données sur le traitement W + soutirage à haute température + traitement LF de courte durée et RH de longue durée conformément à la présente invention définie dans la revendication 10, et des données conventionnelles sur la technique antérieure.

*la Figure B3 est un diagramme montrant le diametre prédit maximal des inclusions déterminé conformément à statistiques de valeurs extrêmes dans 10 coulées dans le procédé de production selon la présente invention utilisant un traitement W-RH dans lequel, dans le traitement d'acier fondu pour l'acier SUJ 2 un -dégazage est réalisé avant raffinage en poche et, plus, après le raffinage en poche, l'acier fondu est dégazé, et le diamètre maximal prédit des inclusions de produits dans 10 coulées dans le procédé conventionnel dans lequel le pré-dégazage n'est pas mis en #uvre.

la Figure B4 est un diagramme montrant le diamètre prédit maximal des inclusions déterminé conformément à statistiques de valeurs extrêmes dans 10 coulées dans le procédé de production selon la présente invention utilisant un traitement W-RH dans lequel, dans le traitement d'acier fondu pour l'acier SCM 435, un pré-dégazage est réalisé avant raffinage en poche et, de plus, après le raffinage en poche, l'acier fondu est dégazé, et le diamètre maximal prédit des inclusions de produits dans 10 coulées dans le procédé conventionnel dans lequel le pré-dégazage n'est pas mis en #uvre.

La Figure B5 montre des données sur la durée de vie Llo telle que déterminée par un test de durée de vie utile des butées dans 10 coulées dans le procédé de production selon la présente invention utilisant un traitement W-RH dans lequel, dans le traitement d'acier fondu pour l'acier SUJ 2, un pré-dégazage est réalisé avant raffinage en poche et, de plus, après le raffinage en poche, l'acier fondu est dégazé, et le diamètre maximal prédit des inclusions de produits dans coulées dans le procédé conventionnel dans lequel le '-dégazage n'est pas mis en ceuvre.

La Figure B6 montre des données sur la durée de Llo telle que déterminée par un test de durée de utile des butées dans 10 coulées dans le procédé de production selon la présente invention utilisant un traitement W-RH dans lequel, dans le traitement d'acier fondu pour l'acier SCM 435, un pré-dégazage est réalise avant raffinage en poche et, de plus, après raffinage en poche, l'acier fondu est dégazé, et diamètre maximal prédit des inclusions de produits dans coulées dans le procédé conventionnel dans lequel le "-dégazage n'est pas mis en oeuvre.

Comme cela apparaît de façon évidente d'après les résultats des tests, il est confirmé que, tant pour acier SUJ 2 que pour l'acier SCM 435, un traitement RH, dans lequel un pré-dégazage est réalisé avant raffinage en poche et, de plus, après raffinage en poche, l'acier fondu est dégazé, peut significativement réduire à la fois la teneur en oxygène des produits et valeur prédite du diamètre maximal des inclusions conformément au procédé selon la présente invention, la propreté est significativement améliorée, et la durée de vie Llo telle que déterminée par le test de durée de vie utile des butées est significativement améliorée. L'addition de traitements au procédé, c'est- à-dire l'addition du seul traitement W-RH conformément à la présente invention telle que définie dans revendication 8, l'addition d'un traitement W-RH soutirage à haute température conformément à présente invention définie dans la revendication l'addition d'un traitement W-RH + traitement LF de courte durée et RH de longue durée ou l'addition d'un traitement W-RH + soutirage à température élevée + traitement LF de courte durée et RH de longue duree conformément à la présente invention définie dans revendication 10, peuvent significativement améliorer la totalité parmi la teneur en oxygène des produits, valeur prédite du diamètre maximal des inclusions, la durée de vie Llo telle que déterminée par le test de durée de vie utile des butées.

Comme cela apparaît de façon évidente à partir de la description qui précède, conformément à la présente invention, une grande quantité de produits en acier ayant un très haut degré de propreté peuvent être realisés sans utilisation d'un procédé de refusion qui très coûteux. Ceci peut permettre de réaliser des aciers haute propreté à utiliser en tant qu'aciers pour pièces mécaniques nécessitant de posséder une limite d'endurance et une résistance à la fatigue, particulier par exemple en tant qu'aciers pour paliers à roulements, aciers pour joints à double cardan, aciers pour engrenages, aciers pour transmission variable en continu de type toroïdal, aciers pour structures mécaniques pour forgeage à froid, aciers pour outils, et aciers pour ressorts, et des procédes pour leur production, c'est-à-dire peut offrir excellent effet sans précédent. <U>Exemple C</U> On a soumis un acier fondu à un raffinage oxydant dans un four de fusion par arc. Dans le même four, on a ensuite ajouté des désoxydants, tels que de l'aluminium et du silicium, à l'acier fondu raffiné pour désoxyder l'acier fondu. On a transféré l'acier fondu désoxyde dans un four à poche pour réaliser un raffinage en poche. On a ensuite dégazé l'acier fondu raffiné dans un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation, opération suivie d'un procédé de production de lingot utilisant une coulée. On a examiné sur les produits en acier de JIS SUJ 2 et SCM 435 dans 10 coulées ainsi obtenus la teneur en oxygène des produits, la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions conformément à des statistiques de valeurs extrêmes, et la durée de vie utile Llo par un test durée vie utile des butées. Dans la mesure de valeur prédite du diamètre maximal des inclusions, on pris une éprouvette dans un matériau forgé de Q65, on observé 100 mm2 de 30 éprouvettes, et on a prédit le diamètre maximal des inclusions dans 30000 conformément à des statistiques de valeurs extrêmes. Dans le test de durée de vie utile des butées, a testé une éprouvette, ayant pour dimensions Q60 x Q20 x 8,3 T, qui avait été soumise à une carburation, à un durcissement par trempe et à un recuit, à une contrainte hertzienne maximale Pmax de 4900 MPa, apres quoi on a réalisé un calcul pour déterminer la durée vie utile Llo.

Un exemple de fonctionnement dans le cas d' raffinage oxydant dans un four de fusion par arc ou un convertisseur suivi d'une désoxydation dans le même four (appelée ci-après "désoxydation dans le four"), à savoir, d'une seule désoxydation dans le four, selon la présente invention pour 10 coulées d'acier SUJ 2 est représenté dans le Tableau C1.

Comme cela apparaît de façon évidente d'après Tableaux Cl à C8, pour des produits en acier produits conformément à la présente invention dans laquelle transfère un acier fondu, produit dans un four de fusion par arc ou un convertisseur est soumis à une désoxydation dans le four dans le même four, dans un four à poche pour réaliser un raffinage, et ensuite on le fait circuler dans un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation pour dégazer l'acier fondu, pour des aciers produits par utilisation d'une combinaison de désoxydation dans le four + soutirage à haute température à une température supérieure à celle d'une opération conventionnelle, c'est-à-dire le point de fusion + au moins 100 C, pour des aciers produits utilisation d'une combinaison de désoxydation dans four + traitement LF court RH long dans laquelle temps de fonctionnement dans le four à poche raccourci et, de plus, la quantité RH en circulation dans le dégazage par circulation (c'est-à-dire la quantité d'acier fondu ayant circulé/quantité totale d'acier fondu), est augmentée pour la réalisation satisfaisante d'un dégazage sur une longue période de temps, et pour des aciers produits par utilisation d'une combinaison de tous les traitements ci-dessus, c'est-à-dire une combinaison de la désoxydation dans four + soutirage à température élevée + traitement court RH long, peuvent réaliser, pour les deux types d'acier, SUJ 2 et SCM 435, une teneur en oxygène réduite des produits et un nombre d'inclusions ayant une taille non inférieure à 20 pm significativement diminué. En outre, comme on peut le voir d'après les Tableaux Cl à C8, pour les exemples de la présente invention, en ce qui concerne la propreté, tous les produits en acier sont évalués en moyens (A), bons (O) ou excellents (O), c'est-à-dire que ce sont d'excellents aciers haute propreté. Au contraire, comme on peut le voir d'après les Tableaux C9 et , pour tous les exemples conventionnels, la propreté est évaluée comme défaillante<B>(X),</B> et on ne peut dire que les aciers conventionnels sont des aciers propres. De ce point de vue, on doit noter que "moyen (à) se base sur la comparaison avec "bon" (O) et "excellent" (O) et, par comparaison avec des aciers produits conformément au procédé conventionnel n'impliquant pas de désoxydation en soutirage qui est évalué comme "défaillant"<B>(X),</B> les aciers évalués comme moyens" (0) ont une propreté bien supérieure.

Pour les coulées dans lesquelles une désoxydation dans le four a été mise en oeuvre, tant la teneur en oxygène que la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions sont réduites par augmentation de T5H [(température à laquelle l'acier fondu est transféré dans le four à poche) - (point de fusion de l'acier fondu) = T5H)] pour améliorer la propreté. Pour des coulées dans lesquelles une désoxydation dans le four a été mise en oeuvre, en ce qui concerne la relation entre le temps de raffinage dans le four à poche avec la teneur en oxygène et la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions, quand le temps de raffinage n'est pas inférieur à environ 25 minutes, la teneur en oxygène et la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions sont abaissées de façon satisfaisante. Toutefois, la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions augmente quand le temps de raffinage augmente. On considère la raison de cela est la suivante. Au cours du temps, la perte par fusion de matériaux réfractaires dans le four à poche augmente, l'équilibre du système laitier est rompu, par exemple en résultat d'une oxydation due au contact avec l'air, et le taux d'oxygène dissous s'élève au-delà du niveau minimal d'oxygène dissous. En outre, la relation de la quantité d'acier fondu ayant circulé/quantité totale d'acier fondu dans le dispositif de dégazage sous vide du type à circulation avec la teneur en oxygène et la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions, l'effet d'amplification de la propreté augmente quand la quantité d'acier fondu ayant circulé augmente, et est pratiquement saturé quand la quantité d'acier fondu ayant circulé/quantité totale d'acier fondu n'est pas inférieure à 15 fois.

Il a été confirmé la réduction de la teneur en oxygène et de la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions conduit à amélioration de la durée de vie Llo. Ceci indique que les aciers produits par le procédé selon la présente invention, qui peut réduire la teneur en oxygène et valeur prédite du diamètre maximal des inclusions, d'excellentes propriétés de limite d'endurance telles qu'une excellente résistance à la fatigue des paliers.

La Figure Cl est un schéma montrant la teneur en oxygène de produits dans 10 coulées du procédé de production selon la présente invention, dans lequel, dans le traitement d'un acier fondu pour de l'acier SUJ 2, un acier fondu est soumis à un raffinage oxydant dans un four de fusion à arc ou un convertisseur, un désoxydant est ensuite ajouté dans le même four avant soutirage pour la desoxydation de l'acier fondu, et l'acier fondu désoxydé est transféré dans un four à poche pour la réalisation d'un raffinage en poche, et est ensuite mis à circuler dans un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation pour le dégazage de l'acier fondu, et la teneur en oxygène de produits dans 10 coulées dans le procédé conventionnel dans lequel la désoxydation dans le four n'est pas mise en #uvre. Sur les Figures C1, C3 et C5, A1 montre des données sur l'adoption d'une seule désoxydation dans le four conformément à présente invention définie dans la revendication 15, des données sur la désoxydation dans le four + soutirage à haute température conformément à la présente invention définie dans la revendication 16, A3 des données sur la désoxydation dans le four + traitement LF de courte durée et RH de longue durée conformément à la présente invention définie dans la revendication 17, A4 des données sur la désoxydation dans le four + soutirage à haute température + traitement LF de courte durée et RH de longue durée conformément à la présente invention définie dans la revendication 17, et des données conventionnelles sur technique antérieure.

La Figure C2 un schéma montrant la teneur en oxygène de produits dans 10 coulées du procédé de production selon la présente invention, dans lequel, dans le traitement d'un acier fondu pour de l'acier SCM 435, un acier fondu est soumis à un raffinage oxydant dans un four de fusion à arc ou un convertisseur, un désoxydant est ensuite ajouté dans le même four avant soutirage pour la désoxydation de l'acier fondu, et l'acier fondu désoxydé est transféré dans un four à poche pour la réalisation d'un raffinage en poche, et est ensuite mis à circuler dans un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation pour dégazage de l'acier fondu, et la teneur en oxygène produits dans 10 coulées dans le procédé conventionnel dans lequel la désoxydation dans le four n'est pas mise en #uvre. Sur les Figures Cl, C3 et C5, A1 montre données sur l'adoption d'une seule désoxydation dans four conformément à la présente invention définie dans la revendication 15, A2 des données sur la désoxydation dans le four + soutirage à haute température conformément à la présente invention définie dans la revendication 16, A3 des données sur la désoxydation dans four + traitement LF de courte durée et RH de longue durée conformément à la présente invention définie dans la revendication 17, A4 des données sur la désoxydation dans le four + soutirage à haute température + traitement LF de courte durée et RH de longue durée conformément à la présente invention définie dans la revendication 17, et des données conventionnelles sur la technique antérieure.

Figure C3 est un diagramme montrant le diamètre prédit maximal des inclusions déterminé conformément à des statistiques de valeurs extrêmes dans 10 coulées dans le procédé de production selon la présente invention, utilisant une désoxydation dans le four dans le traitement d'un acier fondu pour de l'acier SUJ 2 conformément aux revendications 15 à 17, et diamètres maximaux prédits d'inclusions pour produits de 10 coulées dans le procédé conventionnel dans lequel la désoxydation dans le four n'est pas mise en #uvre. la Figure C4 est un diagramme montrant le diamètre prédit maximal des inclusions déterminé conformément à statistiques de valeurs extrêmes dans 10 coulées dans le procédé de production selon la présente invention, utilisant une désoxydation dans le four dans le traitement d'un acier fondu pour de l'acier SCM 435 conformément aux revendications 15 à 17, et diamètres maximaux prédits d'inclusions pour produits de 10 coulées dans le procédé conventionnel dans lequel la désoxydation dans le four n'est pas mise en #uvre. La Figure C5 montre des données sur la durée de vie Llo telle que déterminée par un test de durée de vie utile des butées dans 10 coulées dans le procédé production de la présente invention utilisant désoxydation dans le four dans le traitement d'un acier fondu pour de l'acier SUJ 2 conformément aux revendications 15 à 17, et la durée de vie Llo de produits dans 10 coulées dans le procédé conventionnel dans lequel la désoxydation dans le four n'est pas mise en #uvre.

La Figure C6 montre des données sur la durée de vie Llo telle que déterminée par un test de durée de vie utile des butées dans 10 coulées dans le procédé production de la présente invention utilisant désoxydation dans le four dans le traitement d'un acier fondu pour de l'acier SCM 435 conformément aux revendications 15 à 17, et la durée de vie Llo de produits dans 10 coulées dans le procédé conventionnel dans lequel la désoxydation dans le four n'est pas mise en #uvre.

Comme cela apparaît de façon évidente d'après les resultats des tests, il est confirmé que, tant pour 1 acier SUJ 2 que pour l'acier SCM 435, 'adoption d'un procédé dans lequel un acier fondu soumis à un raffinage oxydant dans un four de fusion par arc ou un convertisseur, un désoxydant est ensuite 'outé dans le même four avant soutirage pour la désoxydation de 1 acier fondu, et l'acide fondu désoxydé est transféré dans un four à poche pour la réalisation d'un raffinage poche, et est ensuite mis à circuler dans un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation pour le dégazage de l'acier fondu, peut significativement réduire la teneur en oxygène des produits, et la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions et, conformément au procédé selon la présente invention, la propreté est significativement améliorée, et la durée de vie Llo telle que déterminée le test de durée de vie utile butées est significativement améliorée. L'addition traitements procédé, c'est-à-dire l'addition d'une seule désoxydation dans. le four conformément à la présente invention telle que définie dans la revendication 15, l'addition d'une désoxydation dans le four + soutirage à haute température conformément à la présente invention définie dans la revendication 16, l'addition d'une désoxydation dans le four + traitement LF courte durée et RH de longue durée conformément à présente invention définie dans la revendication 17, l'addition de la désoxydation dans le four + soutirage à haute température + traitement LF de courte durée et RH de longue durée conformément à la présente invention definie dans la revendication 17, peuvent significativement améliorer la totalité parmi la teneur oxygène des produits, la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions, et la durée de vie Llo telle que déterminée par le test de durée de vie utile des butées.

Comme cela apparait de façon évidente à partir de la description qui précède, une grande quantité de produits en acier ayant un très haut degré de proprete peuvent être réalisés sans utilisation d'un procédé refusion qui est très coûteux. Ceci peut permettre de realiser des aciers haute propreté à utiliser en tant 'aciers pour pièces mécaniques nécessitant de posséder une limite d'endurance et une résistance à la fatigue, en particulier par exemple en tant qu'aciers pour paliers à roulements, aciers pour joints à double cardan, aciers pour engrenages, et aciers pour transmission variable en continu de type toroïdal, peut offrir un excellent effet sans précédent.

<U>Exemple D</U> Un acier fondu, qui avait été soumis à une coulée oxydante et produit par un procédé de fusion dans un four de fusion par arc, a ensuite été transféré dans un four à poche ou l'acier fondu a été soumis à un raffinage en poche pendant une courte période de temps, ne dépassant pas 60 minutes. Ensuite, on a réalisé un dégazage pendant pas moins de 25 minutes. particulier, on a réalisé un dégazage dans dispositif de dégazage sous vide du type à circulation de manière que l'acier fondu ayant circulé ne représentat pas moins de 8 fois la quantité totale de l'acier fondu, opération suivie d'un procédé de production de lingot utilisant une coulée. On a examiné sur les produits en acier de JIS SUJ 2 et SCM 435 dans 10 coulées ainsi obtenus la teneur en oxygène des produits, la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions conformément à des statistiques de valeurs extrêmes, et la durée de vie utile Llo par un test durée de vie utile des butées. Dans la mesure de valeur prédite du diamètre maximal des inclusions, on pris une éprouvette dans un matériau forgé de Q65, on observé 100 mm2 de 30 éprouvettes, et on a prédit le diamètre maximal des inclusions dans 30000 conformément à des statistiques de valeurs extrêmes. Dans le test de durée de vie utile des butées, on testé une éprouvette, ayant pour dimensions Q60 x Q20 8,3 T, qui avait été soumise à une carburation, à un durcissement par trempe et à un recuit, à une contrainte hertzienne maximale Pmax de 4900 MPa, apres quoi on a réalisé un calcul pour déterminer la durée vie utile Llo.

Un exemple du fonctionnement du raffinage oxydant dans un four de fusion par arc ou un convertisseur suivi du transfert de l'acier fondu dans un four à poche où le raffinage en poche a été mis en ceuvre pendant pas plus de 60 minutes et un dégazage a ensuite été mis en ceuvre dans un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation pendant pas moins de 25 minutes (ceci étant appele "LH de courte durée RH de longue durée" ou "LF court RH long"), à savoir un LF de courte durée RH de longue durée, pour 10 coulées d'acier SUJ 2 est représenté dans le Tableau Dl.

Un exemple de l'opération coulée oxydante dans un four de fusion par arc ou convertisseur suivi du transfert de l'acier fondu dans un four à poche où le raffinage en poche a été mis en #uvre pendant pas plus de 60 minutes et un dégazage a ensuite été mis en oeuvre dans un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation pendant pas moins de 25 minutes, à savoir un traitement LF de courte duree RH de longue durée pour 10 coulées d'acier SCM 435 représenté dans le Tableau D2.

exemple de l'opération de raffinage oxydant dans four de fusion par arc ou un convertisseur suivie d'un soutirage à une température élevée, supérieure d'au moins 100 C au point de fusion de l'acier fondu (dans cette description, ceci étant appele "soutirage à haute température") dans un four à poche où le raffinage en poche a été mis #uvre pendant pas plus de 60 minutes et un dégazage ensuite été en #uvre dans un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation pendant pas moins de 25 minutes, à savoir un traitement LF de courte durée RH de longue durée + soutirage à haute température, pour 10 coulées d'acier SUJ 2 est représenté dans le Tableau D3.

exemple de l'opération de raffinage oxydant dans four de fusion par arc ou un convertisseur suivie d'un soutirage à une température élevée, supérieure d'au moins 100 C au point de fusion l'acier fondu dans un four à poche où le raffinage poche a été mis en #uvre pendant pas plus de 60 minutes et un dégazage a ensuite été mis en #uvre dans un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation pendant pas moins de 25 minutes, à savoir un traitement LF de courte durée RH de longue durée + soutirage à haute température, pour 10 coulées d'acier SCM 435 est représenté dans le Tableau D4.

Comme cela apparaît de façon évidente d'après les Tableaux D1 à D4, pour des produits en acier produits utilisation d'un traitement LF court RH long conformément à la présente invention, dans lequel un acier fondu produit dans un four de fusion par arc ou convertisseur est transféré dans un four à poche -dégazé, est transféré dans un four à poche pour la réalisation d'un raffinage en poche pendant une courte période de temps, c'est-à-dire non supérieure à environ 60 minutes, et est ensuite mis à circuler dans un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation pour une augmentation de la quantité de circulation RH (c'est-à-dire la quantité d'acier fondu ayant circulé/quantité totale d'acier fondu) et pour la réalisation d'un dégazage sur une longue période temps, c'est-à-dire non inférieure à 25 minutes, pour la production d'aciers utilisant une combinaison de traitement LF court RH long + soutirage à haute température à une température supérieure à l'opération conventionnelle, c'est-à-dire point de fusion + au moins 100 C, pour les deux types d'aciers SUJ 2 et SCM 435, la teneur en oxygène des produits est petite plus, le nombre d'inclusions ayant une taille inférieure à 20 um est significativement diminué. Comme peut le voir d'après les Tableaux D1 à D4, pour exemples de la présente invention, tous les produits acier sont évalués en bons (O) ou excellents c'est-à-dire que ce sont d'excellents aciers haute propreté. Au contraire, comme on peut le voir d'apres les Tableaux D5 et D6, pour tous les exemples conventionnels, la propreté est évaluée comme defaillante <B>(X),</B> et on ne peut pas dire que les aciers conventionnels sont des aciers propres.

Pour les coulées dans lesquelles un acier fondu soumis à une coulée oxydante dans un four fusion arc ou un convertisseur, tant la teneur oxygène la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions sont réduites par augmentation de TSH [(température à laquelle l'acier fondu est transféré dans le four à poche) - (point de fusion de l'acier fondu) = TSH)] pour améliorer la propreté. Pour des coulées, en ce qui concerne la relation entre le temps de raffinage dans le four à poche avec la teneur en oxygène et la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions, quand le temps de raffinage n'est pas supérieur à 60 minutes, par exemple est court et est d'environ 25 minutes, la teneur en oxygène et la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions sont abaissées de façon satisfaisante. Toutefois, la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions augmente quand le temps de raffinage augmente. On considère que la raison de cela est la suivante. Au cours du temps, la perte par fusion de matériaux réfractaires dans le four à poche augmente, l'équilibre du système de laitier est rompu, par exemple en résultat d'une oxydation due au contact avec l'air, et le taux d'oxygène dissous s'élève au-delà du niveau minimal d'oxygène dissous. En outre, la relation de la quantité d'acier fondu ayant circulé/quantité totale d'acier fondu dans le dispositif de dégazage sous vide du type à circulation avec la teneur en oxygène et la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions, l'effet d'amplification de la propreté augmente quand la quantité d'acier fondu ayant circulé augmente, c' -à- dire quand le temps de dégazage augmente, est pratiquement saturé quand la quantité d'acier fondu ayant circulé/quantité totale d'acier fondu n'est pas inferieure à 15 fois.

Il a été confirmé que la réduction de la teneur en oxygène et de la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions conduit à une amélioration de la durée de vie Llo. Ceci indique que les aciers produits le procédé selon la présente invention, qui peut reduire la teneur en oxygène et la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions, ont d'excellentes propriétés de limite d'endurance telles qu'une excellente résistance à fatigue des paliers.

La Figure D1 est un schéma montrant la teneur en oxygène de produits dans 10 coulées du procédé de production selon la présente invention dans lequel, dans le traitement d'un acier fondu pour l'acier SUJ 2, un acier fondu, qui a été soumis à un raffinage oxydant et produit par un procédé de fusion dans un four de fusion par arc ou un convertisseur, est transféré dans un four à poche pour la réalisation d'un raffinage en poche pendant une courte période de temps et est ensuite soumis à un dégazage sous vide du type à circulation pendant une longue période de temps, et la teneur en oxygène de produits dans 10 coulées dans le procédé conventionnel dans lequel un acier fondu, qui a été soumis à un raffinage oxydant et produit un procédé de fusion dans un four de fusion par arc un convertisseur, est transféré dans un four à poche pour la réalisation d'un raffinage en poche pendant longue période de temps et est ensuite soumis à dégazage sous vide du type à circulation sur une courte période de temps. Sur les Figures Dl, D3 et D5, montre des données sur l'adoption du seul traitement de courte durée RH de longue durée conformément à presente invention définie dans la revendication 22, données sur l'adoption d'une combinaison de soutirage à haute température + traitement LF de courte durée RH de longue durée conformément à la présente invention définie dans la revendication 23, et données conventionnelles sur le procédé conventionnel. La Figure D2 est un schéma montrant la teneur oxygène de produits dans 10 coulées du procédé de production selon la présente invention dans lequel, dans le traitement d'un acier fondu pour l'acier un acier fondu, qui a été soumis à un raffinage oxydant et produit par un procédé de fusion dans four de fusion par arc ou un convertisseur, est transféré dans un four à poche pour la réalisation d'un raffinage en poche pendant une courte période de temps et est ensuite soumis à un dégazage sous vide du type à circulation pendant une longue période de temps, et la teneur en oxygène de produits dans 10 coulées dans procédé conventionnel dans lequel un acier fondu, qui été soumis à un raffinage oxydant et produit par procédé de fusion dans un four de fusion par arc ou un convertisseur, est transféré dans un four à poche pour la réalisation d'un raffinage en poche pendant une longue période de temps et est ensuite soumis à un dégazage sous vide du type à circulation sur une courte période de temps. Sur les Figures D1, D3 et D5, montre des données sur l'adoption du seul traitement de courte durée RH de longue durée conformément à presente invention définie dans la revendication 22, données sur l'adoption d'une combinaison de soutirage à haute température + traitement LF de courte durée RH de longue durée conformément à la présente invention définie dans la revendication 23, et des données conventionnelles sur le procédé conventionnel.

la Figure D3 est un diagramme montrant le diamètre predit maximal des inclusions déterminé conformément à statistiques de valeurs extrêmes dans 10 coulées dans le procédé de production selon la présente invention dans lequel, dans le traitement d'un acier fondu pour de l'acier SUJ 2, le procédé selon revendication 22 ou 23 de la présente invention est en #uvre, et le diamètre maximal prédit des inclusions de produits dans 10 coulées dans le procédé conventionnel dans lequel, dans le traitement d'un acier fondu pour de l'acier SUJ 2, un traitement LF de longue durée RH de courte durée est mis en #uvre.

la Figure D4 est un diagramme montrant le diamètre predit maximal des inclusions déterminé conformément à statistiques de valeurs extrêmes dans 10 coulées dans le procédé de production selon la présente invention dans lequel, dans le traitement d'un acier fondu pour de l'acier SCM 435, le procédé selon revendication 22 ou 23 de la présente invention est en #uvre, et le diamètre maximal prédit des inclusions de produits dans 10 coulées dans le procédé conventionnel dans lequel, dans le traitement d'un acier fondu pour de l'acier SUJ 2, un traitement LF de longue durée RH de courte durée est mis en #uvre.

La Figure D5 montre des données sur durée de vie Llo telle que déterminée par un test durée de vie utile des butées dans 10 coulées dans procédé de production selon la présente invention dans lequel, dans traitement d'un acier fondu pour de l'acier SUJ 2, procédé selon la revendication 22 ou 23 de la présente invention est mis en #uvre, et la durée de vie Llo telle que déterminée par un test de durée de vie utile des butées dans 10 coulées dans le procédé de production conventionnel dans lequel, dans le traitement d'un acier fondu pour de l'acier SUJ 2, un traitement LF de longue durée RH de courte durée est mis en #uvre.

La Figure D6 montre des données sur la durée de vie Llo telle que déterminée par un test durée de vie utile des butées dans 10 coulées dans procédé de production selon la présente invention dans lequel, dans le traitement d'un acier fondu pour de 'acier SCM 435, le procédé selon la revendication 22 23 de la présente invention est mis en #uvre, et la durée de vie Llo telle que déterminée par un test de durée de vie utile des butées dans 10 coulées dans le procédé de production conventionnel dans lequel, dans le traitement d'un acier fondu pour de l'acier SUJ 2, un traitement LF de longue durée RH de courte durée est mis en #uvre.

Comme cela apparaît de façon évidente d'après les résultats des tests, il est confirmé que, tant pour l'acier SUJ 2 que pour l'acier SCM 435, le procédé dans lequel un acier fondu, qui a été soumis à raffinage oxydant et produit par un procédé de fusion dans un four de fusion par arc ou un convertisseur, est transféré dans un four à poche pour la réalisation d'un raffinage en poche pendant une courte période de temps et ensuite mis à circuler dans un dispositif de dégazage sous vide du type à circulation pour la réalisation d'un dégazage sur une longue période de temps, peut significativement réduire teneur en oxygène des produits et la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions et, conformément au procédé selon la présente invention, la propreté est significativement améliorée, et la durée de vie Llo telle que déterminée par le test de durée vie utile des butées est significativement améliorée. L'addition de traitements au procédé, c'est-à-dire l'addition d'un traitement LF de courte durée RH de longue durée conformément à la présente invention définie dans la revendication 22, et l'addition d'un soutirage à haute température + traitement LF de courte durée RH de longue durée conformément à la présente invention définie dans la revendication peut significativement améliorer la totalité parmi la teneur en oxygène des produits, la valeur prédite diamètre maximal des inclusions, et la durée de Llo telle que déterminée par le test de durée de vie utile des butées.

Comme cela apparaît de façon évidente à partir de la description qui précède, la présente invention peut mettre à disposition une grande quantité de produits en acier ayant un très haut degré de propreté sans utilisation d'un procédé de refusion qui est très coûteux. Ceci peut permettre de réaliser aciers haute propreté à utiliser en tant qu'aciers pour pièces mécaniques nécessitant de posséder limite d endurance, une résistance à la fatigue et une quiescence, en particulier par exemple en tant qu'aciers pour paliers à roulements, aciers pour joints à double cardan, aciers pour engrenages, aciers pour transmission variable en continu de type toroïdal, aciers pour structures mécaniques pour forgeage à froid, aciers pour outils, et aciers pour ressorts, et des procédés pour leur production, c'est-a-dire peut offrir un excellent effet sans précédent.

<U>Exemple E</U> Un acier fondu de JIS SCM 435, qui avait été soumis à un raffinage oxydant et produit par un procédé de fusion dans un four de fusion par arc, a été transféré dans un four à poche muni d'un agitateur à induction électromagnétique où on a mis en #uvre un raffinage en poche pendant un total de 50 à 80 minutes (agitation au gaz pendant une courte période dans une atmosphère inerte + agitation électromagnétique). Ensuite, on a mis en #uvre un dégazage pendant 20 à 30 minutes. En particulier, on a réalisé un dégazage sous vide du type à circulation de manière que l'acier fondu ayant circulé ne représentât pas moins de fois la quantité totale de l'acier fondu, opération suivie d'un procédé de production de lingot utilisant coulée pour produire des produits en acier de SCM 435 dans 10 coulées. A des fins de comparaison, on a transféré un acier fondu de JIS SCM 435, qui a été soumis à un raffinage oxydant et produit par un procédé de fusion de la même manière que celle décrite ci-dessus dans un four à arc par une opération conventionnelle, a été transféré dans un four à poche ou l'acier fondu a agité au gaz pendant 35 à 50 minutes pour réalisation d'un raffinage en poche. Ensuite, réalise un dégazage du type à circulation pendant pas plus 25 minutes, opération suivie d'un procédé production de lingot utilisant une coulée pour production de produits en acier SCM 435 dans 10 coulées. On a examiné sur ces produits ainsi obtenus la teneur en oxygène des produits, la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions conformément à des statistiques de valeurs extrêmes, et la durée de vie utile Llo par un test de durée de vie utile des butées. Dans la mesure de la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions, on a pris une éprouvette dans un matériau forgé de Q65, on a observé 100 mm2 de éprouvettes, et on a prédit le diamètre maximal inclusions dans 30000 mm2 conformément à des statistiques de valeurs extrêmes. Dans le test de durée de vie utile des butées, on a testé une éprouvette, ayant pour dimensions @60 x @20 x 8,3 T, qui avait été soumise à une carburation, à un durcissement par trempe et à un recuit, à une contrainte hertzienne maximale Pmax de 4900 MPa, après quoi on a réalisé un calcul pour déterminer la durée de vie utile Llo.

exemple du fonctionnement de la présente invention et les résultats des tests sont présentés dans le Tableau E1, et un exemple comparatif du fonctionnement conventionnel et les résultats des tests sont présentés dans le Tableau E2.

Comme cela apparaît de façon évidente d'après le Tableau E1, pour des produits en acier SCM de 10 coulees produits conformément au procédé de présente invention, dans lequel un acier fondu de SCM 435, qui été soumis à un raffinage oxydant et produit par un procédé de fusion dans un four à arc, est transféré dans un four à poche muni d'un agitateur par induction électromagnétique, un raffinage en poche (agitation au gaz pendant une courte période dans une atmosphère inerte + agitation électromagnétique) pendant 40 à 80 minutes au total est mis en oeuvre, et l'acier fondu est dégazé pendant 20 à 30 minutes, en particulier le dégazage est mis en ceuvre dans un dispositif de dégazage du type à circulation de manière que la quantité de l'acier fondu ayant circulé ne soit pas inférieure à 12 fois la quantité totale de l'acier fondu, opération suivie d'un procédé de production de lingot utilisant une coulée, c'est-à-dire les acides N 1 à 10, la teneur en oxygène du produit est de 5,4 à 6,6 ppm, le nombre d'inclusions ayant une taille non inférieure à 20 um pour 100 g du produit en acier est de 5 à 14, et le diamètre maximal prédit des inclusions est de 30,6 pm. A savoir, ces produits sont des aciers très propres. En outre, ces produits ont une durée de vie Llo très fortement améliorée. En ce qui concerne l'évaluation globale, tous ces produits sont évalués comme très bons (O).

Au contraire, comme on peut le voir dans le Tableau E2, pour des produits en acier SCM 435 de 10 coulées produits conformément au procédé conventionnel comparatif, dans lequel un acier fondu de JUS SCM 435, qui a eté soumis à un raffinage oxydant et produit par un procédé de fusion dans un four à arc, est transféré dans four à poche où l'acier fondu est agité au pendant 35 à 50 minutes pour la réalisation un raffinage en poche, et l'acier fondu est soumis à un dégazage du type à circulation pendant pas plus de 25 minutes, opération suivie d'un procédé de production lingot utilisant une coulée, la teneur en oxygène produit est légèrement supérieure à celle dans la présente invention bien que la teneur en oxygène soit relativement faible. En outre, le nombre d'inclusions ayant taille non inférieure à 20 um pour 100 g produit en acier est bien supérieur à celui dans présente invention et est de 42 à 59, et le diamètre maximal prédit des inclusions est également supérieur à celui dans la présente invention et est de 55,2 à 91,0 pm. En outre, la durée de vie Llo est aussi inférieure à celle dans la présente invention et représente du dixième au cinquième de celui dans la présente invention. Tous les exemples comparatifs sont évalués comme défaillants<B>(X).</B> Les exemples ci-dessus démontrent que le procède selon présente invention peut abaisser la teneur oxygène et la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions, et la durée de vie Llo est améliorée. Ceci indique que les aciers produits conformément au procédé de la présente invention, qui peut réduire la teneur en oxygène et la valeur prédite du diamètre maximal inclusions, ont d'excellentes propriétés de limite d'endurance, telles qu'une excellente durée de utile paliers. Comme cela apparait de façon évidente à partir de la description qui précède, la présente invention peut mettre à disposition une grande quantité de produits en acier ayant un très haut degré de propreté sans utilisation d'un procédé de refusion qui est très coûteux. Ceci peut permettre de réaliser aciers haute propreté à utiliser en tant qu'aciers pour pièces mecaniques nécessitant de posséder limite d endurance, une résistance à la fatigue et une quiescence, en particulier par exemple en tant qu'aciers pour paliers à roulements, aciers pour joints à double cardan, aciers pour engrenages, aciers pour transmission variable en continu de type toroïdal, aciers pour structures mécaniques pour forgeage à froid, aciers pour outils, et aciers pour ressorts, et des procédés pour leur production, c'est-a-dire peut offrir un excellent effet sans précédent.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims (1)

<U>REVENDICATIONS</U>

1. Procédé pour produire un acier haute propreté, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : transférer un acier fondu produit dans un four de fusion par arc ou un convertisseur dans un four à poche pour le raffinage de l'acier fondu ; dégazer 'acier fondu ; et ensuite couler l'acier fondu en un lingot, ledit procédé étant en outre caractérisé en qu'il comprend l'étape de désoxydation en soutirage dans laquelle, lors du transfert de l'acier fondu dans le four à poche, un désoxydant contenant du manganèse, de l'aluminium et du silicium est ajouté à l'acier fondu par disposition préalable du désoxydant dans la poche et/ou par addition du désoxydant dans l'acier fondu au cours du soutirage dans la poche, en conséquence de quoi l'acier fondu est pré-désoxydé avant le raffinage dans le four à poche. . Procédé selon la revendication 1, caractérisé en que l'acier fondu est transféré dans le four à poche d'une manière telle que la température de soutirage de l'acier fondu soit supérieure d'au moins 100 C au point de fusion de l'acier. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le raffinage dans le four à poche est mis en oeuvre pendant pas plus de 60 minutes, et le dégazage est mis en ceuvre pendant pas moins de 25 minutes. 4. Acier haute propreté, caractérisé en qu'il est produit par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3. 5. Acier haute propreté selon la revendication 4, caractérisé en ce que la teneur en oxygène de l'acier ne dépasse pas 10 ppm. 6. Acier haute propreté selon la revendication 4, caracterisé en ce le nombre d'inclusions type oxyde ayant taille non inférieure à 20 telles que détectees par dissolution du produit en acier dans un acide dépasse pas 40 pour<B>100</B> g du produit en acier. 7. Acier haute propreté selon la revendication 4, caractérisé en ce que la valeur prédite du diamètre maximal des inclusions dans 30000 mm2 telle que calculée conformément à des statistiques de valeurs extrêmes ne dépasse pas 60 um.