FR3064282A1 - STEEL, PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF MECHANICAL PARTS IN THIS STEEL, AND PARTS SO MANUFACTURED - Google Patents

STEEL, PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF MECHANICAL PARTS IN THIS STEEL, AND PARTS SO MANUFACTURED Download PDF

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Abstract

Acier pour pièce sécable mise en forme à chaud, caractérisé en ce que sa composition consiste en, exprimée en pourcentages pondéraux : 0,15% ≤ C ≤ 0,40% ; de préférence 0,20% ≤ C ≤ 0,35% ; 0,60% ≤ Mn ≤ 1,80% ; de préférence 0,80% ≤ Mn ≤ 1,60% ; Traces ≤ Cr ≤ 1,60% ; Traces ≤ Mo ≤ 0,40% ; Traces ≤ Ni ≤ 1,50% ; - Traces ≤ Cu ≤ 0,80% ; 0,02% ≤ V ≤ 0,70% ; Traces ≤ Nb ≤ 0,08% ; Traces ≤ Si ≤ 1,20 % ; de préférence traces ≤ Si ≤ 0,60% ; Traces ≤ Al ≤ 0,10%; Traces ≤ B ≤ 0,010%, Traces ≤ Ti ≤ 0,10% ; Traces ≤ S ≤ 0,15% ; de préférence 0,005% ≤ S ≤ 0,15% ; Traces ≤ P ≤ 0,10% ; Traces ≤ Ca ≤ 0,010% ; Traces ≤ Te ≤ 0,030% ; Traces ≤ Se ≤ 0,050% ; Traces ≤ Bi ≤ 0,10% Traces ≤ Pb ≤ 0,20% ; Traces ≤ N ≤ 0,025% ; Traces ≤O ≤ 0,008% ; le reste étant du fer et des impuretés liées à l'élaboration ; et : * V'% = V% + 2 Nb% + Cu%/5 ≥0,18%; * Bs = 830 - 270C% - 90Mn% - 37Ni% - 70Cr% - 83 Mo% - 50Cu% - 100V% ≤ Bslim, avec Bslim calculé comme suit : Bslim = 530 + 330 (V' - 0,18), si 530 + 330 (V' - 0,18) est inférieur à 600 ; Bslim = 600, si 530 + 330 (V' - 0,18) est supérieur ou égal à 600. Procédé de fabrication d'une pièce mécanique à partir de cet acier, et pièce mécanique ainsi réalisée.Hot-formed breakable piece steel, characterized in that its composition consists of, expressed in percentages by weight: 0.15% ≤ C ≤ 0.40%; preferably 0.20% ≤ C ≤ 0.35%; 0.60% ≤ Mn ≤ 1.80%; preferably 0.80% ≤ Mn ≤ 1.60%; Traces ≤ Cr ≤ 1.60%; Traces ≤ Mo ≤ 0.40%; Traces ≤ Ni ≤ 1.50%; - Traces ≤ Cu ≤ 0.80%; 0.02% ≤ V ≤ 0.70%; Traces ≤ Nb ≤ 0.08%; Traces ≤ If ≤ 1.20%; preferably traces ≤ Si ≤ 0.60%; Traces ≤ Al ≤ 0.10%; Traces ≤ B ≤ 0.010%, Traces ≤ Ti ≤ 0.10%; Traces ≤ S ≤ 0.15%; preferably 0.005% ≤ S ≤ 0.15%; Traces ≤ P ≤ 0.10%; Traces ≤ Ca ≤ 0.010%; Traces ≤ Te ≤ 0.030%; Traces ≤ Se ≤ 0.050%; Traces ≤ Bi ≤ 0.10% Traces ≤ Pb ≤ 0.20%; Traces ≤ N ≤ 0.025%; Traces ≤ 0 ≤ 0.008%; the rest being iron and impurities related to the elaboration; and: * V '% = V% + 2 Nb% + Cu% / 5 ≥0.18%; * Bs = 830 - 270C% - 90Mn% - 37Ni% - 70Cr% - 83Mb - 50Cu% - 100V% ≤ Bslim, with Bslim calculated as follows: Bslim = 530 + 330 (V '- 0.18), if 530 + 330 (V '- 0.18) is less than 600; Bslim = 600, if 530 + 330 (V '- 0,18) is greater than or equal to 600. A method of manufacturing a mechanical part from this steel, and mechanical part thus produced.

Description

® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE® FRENCH REPUBLIC

INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication : 3 064 282 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction) (© N° d’enregistrement national : 17 52403NATIONAL INSTITUTE OF INDUSTRIAL PROPERTY © Publication number: 3,064,282 (to be used only for reproduction orders) (© National registration number: 17 52403

COURBEVOIE © Int Cl8 : C 22 C 38/46 (2017.01), C 21 D 8/00, F16C 7/00COURBEVOIE © Int Cl 8 : C 22 C 38/46 (2017.01), C 21 D 8/00, F16C 7/00

DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1A1 PATENT APPLICATION

©) Date de dépôt : 23.03.17. ©) Date of filing: 23.03.17. © Demandeur(s) : ASCO INDUSTRIES — FR. © Applicant (s): ASCO INDUSTRIES - FR. (30) Priorité : (30) Priority: @ Inventeur(s) : SOURMAIL THOMAS, MAMINSKA @ Inventor (s): SOURMAIL THOMAS, MAMINSKA KAROLINA et GALTIER ANDRE. KAROLINA and GALTIER ANDRE. (43) Date de mise à la disposition du public de la (43) Date of public availability of the demande : 28.09.18 Bulletin 18/39. request: 28.09.18 Bulletin 18/39. ©) Liste des documents cités dans le rapport de ©) List of documents cited in the report recherche préliminaire : Se reporter à la fin du preliminary research: Refer to end of présent fascicule present booklet (© Références à d’autres documents nationaux (© References to other national documents ® Titulaire(s) : ASCO INDUSTRIES. ® Holder (s): ASCO INDUSTRIES. apparentés : related: ©) Demande(s) d’extension : ©) Extension request (s): (© Mandataire(s) : LAVOIX. (© Agent (s): LAVOIX.

FR 3 064 282 - A1 (34) ACIER, PROCEDE POUR LA FABRICATION DE PIECES MECANIQUES EN CET ACIER, ET PIECES AINSI FABRIQUEES.FR 3 064 282 - A1 (34) STEEL, PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF MECHANICAL PARTS MADE OF THIS STEEL, AND PARTS THUS MANUFACTURED.

©) Acier pour pièce sécable mise en forme à chaud, caractérisé en ce que sa composition consiste en, exprimée en pourcentages pondéraux: 0,15% C 0,40%; de préférence 0,20% C 0,35%; 0,60% Mn 1,80%; de préférence©) Steel for breakable part hot formed, characterized in that its composition consists of, expressed in weight percentages: 0.15% C 0.40%; preferably 0.20% C 0.35%; 0.60% Mn 1.80%; preferably

0,80% Mn 1,60%; Traces Cr 1,60%; Traces Mo0.80% Mn 1.60%; Traces Cr 1.60%; Traces Mo

0,40%; Traces Ni 1,50%; - Traces Cu 0,80%; 0,02% V0.40%; Traces Ni 1.50%; - Cu traces 0.80%; 0.02% V

0,70%; Traces Nb 0,08%; Traces Si 1,20 %; de préférence traces Si 0,60%; Traces Al 0,10%; Traces B0.70%; Traces Nb 0.08%; Traces If 1.20%; preferably traces Si 0.60%; Traces Al 0.10%; Traces B

0,010%, Traces Ti 0,10%; Traces S 0,15%; de préférence 0,005% S 0,15%; Traces P 0,10%; Traces Ca0.010%, Traces Ti 0.10%; Traces S 0.15%; preferably 0.005% S 0.15%; Traces P 0.10%; Traces Ca

0,010%;Traces Te 0,030%;Traces Se 0,050%;Traces0.010%; Traces Te 0.030%; Traces Se 0.050%; Traces

Bi 0,10% Traces Pb 0,20%; Traces N 0,025%; TracesBi 0.10% Traces Pb 0.20%; Traces N 0.025%; Traces

O 0,008%; le reste étant du fer et des impuretés liées à l'élaboration; et:O 0.008%; the remainder being iron and impurities associated with processing; and:

* V'% = V% + 2 Nb% + Cu%/5 0,18%;* V '% = V% + 2 Nb% + Cu% / 5 0.18%;

* Bs = 830 - 270C% - 90Mn% - 37Ni% - 70Cr% - 83 Mo%* Bs = 830 - 270C% - 90Mn% - 37Ni% - 70Cr% - 83 MB%

- 50Cu% - 100V% BS|im, avec BS|im calculé comme suit:- 50Cu% - 100V% BS | im , with BS | im calculated as follows:

BS|im = 530 + 330 (V - 0,18), si 530 + 330 (V - 0,18) est inférieur à 600;BS | im = 530 + 330 (V - 0.18), if 530 + 330 (V - 0.18) is less than 600;

BS|im = 600, si 530 + 330 (V -0,18) est supérieur ou égal à 600.BS | im = 600, if 530 + 330 (V -0.18) is greater than or equal to 600.

Procédé de fabrication d'une pièce mécanique à partir de cet acier, et pièce mécanique ainsi réalisée.Method of manufacturing a mechanical part from this steel, and mechanical part thus produced.

Figure FR3064282A1_D0001

Acier, procédé pour la fabrication de pièces mécaniques en cet acier, et pièces ainsi fabriquéesSteel, process for manufacturing mechanical parts from this steel, and parts thus manufactured

La présente invention concerne l’utilisation d’un acier de composition déterminée pour la fabrication d’une pièce mécanique, typiquement une pièce sécable, et notamment pour la fabrication d’une bielle sécable pour moteur à combustion interne, et le procédé d’obtention de cette pièce.The present invention relates to the use of a steel of determined composition for the manufacture of a mechanical part, typically a breakable part, and in particular for the manufacture of a breakable rod for an internal combustion engine, and the process for obtaining of this room.

Certaines pièces mécaniques, telles que les bielles de moteur à combustion interne, sont constituées de deux éléments séparables assemblés par des moyens de fixation tels que des vis. Si, historiquement, dans le cas des bielles, les deux parties étaient fabriquées indépendamment puis usinées et assemblées, le développement du procédé de casse contrôlée s’est généralisé sur les quinze dernières années. Ce procédé, par lequel une seule pièce est désormais formée, par exemple par forgeage, puis cassée de manière contrôlée avant un réassemblage à l’aide de moyens de fixation, a permis une simplification considérable des chaînes de fabrication.Certain mechanical parts, such as the rods of an internal combustion engine, consist of two separable elements assembled by fixing means such as screws. If, historically, in the case of connecting rods, the two parts were manufactured independently and then machined and assembled, the development of the controlled breaking process has become widespread over the past fifteen years. This process, by which a single piece is now formed, for example by forging, then broken in a controlled manner before reassembly using fixing means, has allowed a considerable simplification of the production lines.

Pour les pièces sécables fabriquées en acier, comme c’est souvent le cas pour les moteurs à combustion interne modernes, des nuances spécifiques sont utilisées (par exemple la nuance dite C70S6) ou ont été développées spécialement pour cet usage.For breakable parts made of steel, as is often the case for modern internal combustion engines, specific grades are used (for example the grade known as C70S6) or have been specially developed for this use.

Par exemple, le document EP-B1-0 779 375 décrit un procédé de fabrication d’une pièce sécable et l’acier utilisé à cet effet, ce dernier ayant une composition spécifiquement ajustée pour rendre l’acier apte à l’opération de casse contrôlée. De même, le document EP-B1-1 051 531 s’applique au même domaine technique, et décrit une nuance conçue pour améliorer les performances des pièces fabriquées, notamment par l’utilisation d’une addition de vanadium significative (0,20-0,50 % en poids).For example, document EP-B1-0 779 375 describes a process for manufacturing a breakable part and the steel used for this purpose, the latter having a composition specifically adjusted to make the steel suitable for the breaking operation. controlled. Likewise, document EP-B1-1 051 531 applies to the same technical field, and describes a grade designed to improve the performance of the parts produced, in particular by the use of a significant addition of vanadium (0.20- 0.50% by weight).

D’autres solutions ont été développées pour proposer des aciers adaptés à la fabrication de pièces forgées sécables telle que les bielles. On peut citer, notamment, les documents EP-B2-0 856 590, EP-B1-1 070 153, EP-A1-1 243 665, US-A-2006/000088, JP-A-2002356743.Other solutions have been developed to offer steels suitable for the manufacture of breakable forgings such as connecting rods. Mention may be made, in particular, of documents EP-B2-0 856 590, EP-B1-1 070 153, EP-A1-1 243 665, US-A-2006/000088, JP-A-2002356743.

II convient de noter deux points importants sur l’ensemble des aciers décrits dans les documents précédemment cités.Two important points should be noted about all of the steels described in the documents cited above.

Tout d’abord, l’ensemble des aciers des documents précités ont une structure ferrito-perlitique avec, dans certains cas, un taux de ferrite contrôlé.First of all, all of the steels in the above documents have a ferrito-pearlitic structure with, in some cases, a controlled ferrite content.

D’autre part, ces nuances sont spécifiquement conçues pour ne pas nécessiter de traitement thermique après le forgeage.On the other hand, these grades are specifically designed so as not to require heat treatment after forging.

Ces nuances sont ainsi mises en œuvre dans un procédé comportant typiquement les étapes suivantes :These nuances are thus implemented in a process typically comprising the following steps:

Dans un premier temps, on approvisionne un lopin obtenu par sciage ou cisaillage d’une barre laminée.First, we supply a piece obtained by sawing or shearing a rolled bar.

Puis on réchauffe le lopin à des températures typiquement comprises entre 1050 et 1280°C.Then the piece is heated to temperatures typically between 1050 and 1280 ° C.

Puis on donne à la pièce ainsi chauffée la forme souhaitée, par forgeage.Then the piece thus heated is given the desired shape, by forging.

Puis on laisse la pièce se refroidir, le plus souvent à l’air.Then let the room cool down, usually in air.

Puis on procède à un nettoyage, par exemple par sablage, et à l’usinage de la pièce.Then we proceed to a cleaning, for example by sandblasting, and to the machining of the part.

Enfin, on procède à la casse contrôlée de la pièce, et à son réassemblage, avec éventuellement des opérations d’usinage de finition.Finally, we proceed to the controlled breaking of the part, and to its reassembly, possibly with finishing machining operations.

Dans la très grande majorité des procédés, les caractéristiques mécaniques sont obtenues à la fin du refroidissement, et peuvent d’ailleurs être modulées par l’utilisation d’un refroidissement accéléré (utilisation de ventilateurs pour obtenir une convection forcée) ou ralenti (mise en caisse de la pièce) par rapport à un refroidissement naturel à l’air libre et calme. Dans de très rares cas et sur des applications très spécifiques, un traitement thermique de trempe et revenu peut être utilisé, pour atteindre des caractéristiques mécaniques supérieures, mais de telles gammes de fabrication ne sont pas compatibles avec la fabrication de bielles sécables.In the vast majority of processes, the mechanical characteristics are obtained at the end of cooling, and can moreover be modulated by the use of accelerated cooling (use of fans to obtain forced convection) or slowed down (setting room body) compared to natural cooling in the open air and calm. In very rare cases and on very specific applications, a quenching and tempering heat treatment can be used, to achieve superior mechanical characteristics, but such production ranges are not compatible with the manufacture of breakable rods.

Afin de répondre aux sollicitations toujours plus élevées rencontrées par les pièces mécaniques dans les moteurs à combustion interne, les aciers spéciaux pour la fabrication de pièces forgées ont subi une évolution constante. Dans le cas des aciers ferrito-perlitiques, l’utilisation de teneurs en vanadium de l’ordre de 0,2-0,3% a permis d’atteindre des niveaux élevés de caractéristiques mécaniques sans pour autant nécessiter de traitement thermique (EP-B1-1 051 531). Ainsi, par exemple, sur les bielles sécables pour l’automobile (de section typique équivalente à un cylindre de 10 à 25 mm de diamètre) utilisant les nuances ferrito-perlitiques 36MnV4S ou 46MnVS6mod (K. Lipp and H. Kauffman, Schmiede- und Sinterschmiede-Werkstoffe für PKW-Pleuel, MTZ, 2011), on mesure des limites d’élasticité pouvant atteindre 850 MPa, contre 600-650 MPa sur des matériaux plus conventionnels. Ceci s’accompagne, bien entendu, de valeurs élevées de résistance mécanique, mais avec pour contrepartie une diminution importante de l’usinabilité.In order to respond to the ever-increasing stresses encountered by mechanical parts in internal combustion engines, special steels for the manufacture of forgings have undergone constant evolution. In the case of ferrito-perlitic steels, the use of vanadium contents of the order of 0.2-0.3% has made it possible to achieve high levels of mechanical characteristics without requiring heat treatment (EP- B1-1 051 531). Thus, for example, on breakable connecting rods for the automobile (of typical section equivalent to a cylinder of 10 to 25 mm in diameter) using the ferrito-pearlitic grades 36MnV4S or 46MnVS6mod (K. Lipp and H. Kauffman, Schmiede- und Sinterschmiede-Werkstoffe für PKW-Pleuel, MTZ, 2011), elastic limits of up to 850 MPa are measured, compared to 600-650 MPa on more conventional materials. This is accompanied, of course, by high values of mechanical strength, but with the counterpart a significant reduction in machinability.

Les nuances de ce type ont toutefois atteint leurs limites pour ce type d’application. Une première limitation réside dans le fait que les propriétés mécaniques citées précédemment ne peuvent être obtenues que sur des pièces de dimensions modestes (bielles pour moteurs de véhicules légers par exemple), et elles diminuent rapidement avec l’augmentation de la dimension des composants. Ainsi, la nuance 36MnV4S, qui permet d’obtenir une limite élastique conventionnelle Rp02de 850 MPa sur une bielle automobile (K, Lipp and H, Kauffman, Schmiede- und SinterschmiedeWerkstoffe für PKW-Pleuel, MTZ, 2011), présente une Rp02 de 700 MPa sur une barre de diamètre 55 mm. Une seconde limitation tient à la grande sensibilité aux conditions de refroidissement des résultats obtenus avec ces nuances (déjà reflétée dans la sensibilité aux dimensions de la pièce), lorsqu’elles sont utilisées au maximum de leurs performances. De ce fait, s’il est possible, en laboratoire, d’obtenir des valeurs de Rp02 atteignant 900-940 MPa, ces résultats sont difficilement transposables à une production industrielle.However, nuances of this type have reached their limits for this type of application. A first limitation resides in the fact that the mechanical properties mentioned above can only be obtained on parts of modest dimensions (connecting rods for engines of light vehicles for example), and they decrease rapidly with the increase in the dimension of the components. Thus, the grade 36MnV4S, which makes it possible to obtain a conventional elastic limit Rp 02 of 850 MPa on an automotive connecting rod (K, Lipp and H, Kauffman, Schmiede- und SinterschmiedeWerkstoffe für PKW-Pleuel, MTZ, 2011), has an Rp 02 of 700 MPa on a 55 mm diameter bar. A second limitation is due to the great sensitivity to the cooling conditions of the results obtained with these grades (already reflected in the sensitivity to the dimensions of the part), when they are used to the maximum of their performance. Therefore, if it is possible, in the laboratory, to obtain Rp 02 values reaching 900-940 MPa, these results are difficult to transpose to industrial production.

Les solutions techniques actuelles pour la fabrication de pièces sécables, et en particulier de bielles, sont donc aujourd’hui limitées aux niveaux de performances mentionnés ci-dessus.Current technical solutions for the manufacture of breakable parts, and in particular connecting rods, are therefore today limited to the performance levels mentioned above.

Une évolution à première vue évidente pour l’homme de métier consisterait, par exemple, à augmenter encore les teneurs en V. Ceci serait toutefois peu efficace car seul le vanadium en solution solide avant refroidissement peut contribuer au durcissement par précipitation. Or, à des teneurs supérieures à 0,35-0,40%, il devient difficile d’effectuer une remise en solution complète des précipités contenant du V, même pour les températures de forgeage communément utilisées (de l’ordre de 1250°C).An obvious development at first glance for those skilled in the art would consist, for example, in further increasing the V contents. This would however be ineffective since only vanadium in solid solution before cooling can contribute to hardening by precipitation. However, at contents higher than 0.35-0.40%, it becomes difficult to carry out a complete solution solution of the precipitates containing V, even for the commonly used forging temperatures (of the order of 1250 ° C. ).

Le but de l’invention est de proposer une nuance et un procédé de fabrication de pièces sécables permettant de dépasser les limitations soulignées ci-dessus avec en particulier :The purpose of the invention is to provide a shade and a method of manufacturing breakable parts allowing the limitations outlined above to be overcome, in particular with:

- la possibilité d’obtenir des caractéristiques mécaniques élevées, se traduisant par un bénéfice mesurable sur les performances en fatigue et en tassement ;- the possibility of obtaining high mechanical characteristics, resulting in a measurable benefit in fatigue and compaction performance;

- la possibilité d’obtenir ces caractéristiques mécaniques de manière robuste, c’est-à-dire de rendre ces caractéristiques peu sensibles aux fluctuations des paramètres du procédé de mise en forme.- The possibility of obtaining these mechanical characteristics in a robust manner, that is to say of making these characteristics insensitive to fluctuations in the parameters of the shaping process.

A cet effet, l’invention a pour objet un acier pour pièce sécable mise en forme à chaud, caractérisé en ce que sa composition consiste en, exprimée en pourcentages pondéraux :To this end, the subject of the invention is a steel for breakable part hot formed, characterized in that its composition consists of, expressed in percentages by weight:

- 0,15% < C < 0,40% ; de préférence 0,20% < C < 0,35% ;- 0.15% <C <0.40%; preferably 0.20% <C <0.35%;

- 0,60% < Mn < 1,80% ; de préférence 0,80% < Mn < 1,60% ;- 0.60% <Mn <1.80%; preferably 0.80% <Mn <1.60%;

- Traces < Cr < 1,60% ;- Traces <Cr <1.60%;

- Traces < Mo < 0,40% ;- Traces <Mo <0.40%;

- Traces < Ni < 1,50% ; de préférence traces < Ni < 1,0% ; mieux traces < Ni < 0,60% ;- Traces <Ni <1.50%; preferably traces <Ni <1.0%; better traces <Ni <0.60%;

- Traces < Cu < 0,80% ;- Traces <Cu <0.80%;

- 0,02% < V < 0,70% ;- 0.02% <V <0.70%;

- Traces < Nb < 0,08% ;- Traces <Nb <0.08%;

- Traces < Si < 1,20 % ; de préférence traces < Si < 0,60% ;- Traces <Si <1.20%; preferably traces <Si <0.60%;

- Traces < Al < 0,10%;- Traces <Al <0.10%;

- Traces < B < 0,010%,- Traces <B <0.010%,

- Traces < Ti < 0,10% ;- Traces <Ti <0.10%;

- Traces < S < 0,15% ; de préférence 0,005% < S < 0,15% ;- Traces <S <0.15%; preferably 0.005% <S <0.15%;

- Traces < P < 0,10% ;- Traces <P <0.10%;

- Traces < Ca < 0,010% ;- Traces <Ca <0.010%;

- Traces < Te < 0,030% ;- Traces <Te <0.030%;

- Traces < Se < 0,050% ;- Traces <Se <0.050%;

- Traces < Bi < 0,10%- Traces <Bi <0.10%

- Traces < Pb < 0,20% ;- Traces <Pb <0.20%;

- Traces < N < 0,025% ;- Traces <N <0.025%;

- Traces < O < 0,008% ;- Traces <O <0.008%;

le reste étant du fer et des impuretés liées à l’élaboration ; et pour laquelle les relations suivantes sont vérifiées :the remainder being iron and impurities associated with processing; and for which the following relationships are verified:

* V’= V% + 2 Nb% + Cu%/5 > 0,18% ;* V ’= V% + 2 Nb% + Cu% / 5> 0.18%;

* Bs = 830 - 270C% - 90Mn% - 37Ni% - 70Cr% - 83 Mo% - 50Cu% - 100V% < Bsiim, avec Bsiim calculé comme suit :* Bs = 830 - 270C% - 90Mn% - 37Ni% - 70Cr% - 83 Mo% - 50Cu% - 100V% <Bsiim, with Bsi im calculated as follows:

BS|im = 530 + 330 (V’ - 0,18), si 530 + 330 (V’ - 0,18) est inférieur à 600 ;BS | im = 530 + 330 (V '- 0.18), if 530 + 330 (V' - 0.18) is less than 600;

BS|im = 600, si 530 + 330 (V’ - 0,18) est supérieur ou égal à 600.BS | im = 600, if 530 + 330 (V '- 0.18) is greater than or equal to 600.

De préférence, Ti > 3,5 N% si B > 0,0010%.Preferably, Ti> 3.5 N% if B> 0.0010%.

Dans ce cas, de préférence traces < N < 0,010%.In this case, preferably traces <N <0.010%.

L’invention a également pour objet un acier ayant la composition précédente, caractérisé en ce que sa microstructure comporte au moins 60% d’un mélange de ferrite bainitique et de carbures ou d’austénite résiduelle, le reste de la microstructure comportant au plus 40% de martensite et/ou de ferrite pro-eutectoïde et/ou de perlite, la présence de ferrite pro-eutectoïde et/ou de perlite étant limitée à au plus 10%.The invention also relates to a steel having the above composition, characterized in that its microstructure comprises at least 60% of a mixture of bainitic ferrite and carbides or residual austenite, the rest of the microstructure comprising at most 40 % of martensite and / or pro-eutectoid ferrite and / or perlite, the presence of pro-eutectoid ferrite and / or perlite being limited to at most 10%.

L’invention a également pour objet un procédé de fabrication d’une pièce mécanique, caractérisé en ce que :The invention also relates to a process for manufacturing a mechanical part, characterized in that:

- on met en forme à chaud en phase austénitique un demi-produit en acier dont la composition consiste en, exprimée en pourcentages pondéraux :- A steel semi-finished product is hot formed in the austenitic phase, the composition of which is expressed in weight percentages:

* 0,15% < C < 0,40% ; de préférence 0,20% < C < 0,35% ;* 0.15% <C <0.40%; preferably 0.20% <C <0.35%;

* 0,60% < Mn < 1,80% ; de préférence 0,80% < Mn < 1,60% ;* 0.60% <Mn <1.80%; preferably 0.80% <Mn <1.60%;

* T races < Cr < 1,60% ;* T breeds <Cr <1.60%;

* T races < Mo < 0,40% ;* T breeds <Mo <0.40%;

* Traces < Ni < 1,50% ; de préférence traces < Ni < 1,0% ; mieux traces < Ni < 0,60% ;* Traces <Ni <1.50%; preferably traces <Ni <1.0%; better traces <Ni <0.60%;

* T races < Cu < 0,80% ;* T races <Cu <0.80%;

* 0,02% < V < 0,70% ;* 0.02% <V <0.70%;

* T races < Nb < 0,08% ;* T breeds <Nb <0.08%;

* T races < Si < 1,20 % ; de préférence traces < Si < 0,60% ;* T breeds <Si <1.20%; preferably traces <Si <0.60%;

* Traces < Al < 0,10%;* Traces <Al <0.10%;

* T races < B < 0,010%, * Traces < Ti < 0,10% ;* T races <B <0.010%, * Traces <Ti <0.10%;

* T races < S < 0,15% ; de préférence 0,005% < S < 0,15% ;* T breeds <S <0.15%; preferably 0.005% <S <0.15%;

* Traces < P < 0,10% ;* Traces <P <0.10%;

* T races < Ca < 0,010% ;* T breeds <Ca <0.010%;

* T races < Te < 0,030% ;* T races <Te <0.030%;

* T races < Se < 0,050% ;* T races <Se <0.050%;

* Traces < Bi < 0,10% * T races < Pb < 0,20% ;* Traces <Bi <0.10% * T races <Pb <0.20%;

* Traces < N < 0,025 ;* Traces <N <0.025;

* T races < O < 0,008% ;* T breeds <O <0.008%;

le reste étant du fer et des impuretés liées à l’élaboration ; et pour laquelle les relations suivantes sont vérifiées :the remainder being iron and impurities associated with processing; and for which the following relationships are verified:

* V’ = V% + 2 Nb% + Cu%/5 >0,18%;* V ’= V% + 2 Nb% + Cu% / 5> 0.18%;

* Bs = 830 - 270C% - 90Mn% - 37Ni% - 70Cr% - 83 Mo% - 50Cu% - 100V% < BS|irT1, avec BS|im calculé comme suit :* Bs = 830 - 270C% - 90Mn% - 37Ni% - 70Cr% - 83 Mo% - 50Cu% - 100V% <BS | irT1 , with BS | im calculated as follows:

Bsiim = 530 + 330 (V’ - 0,18), si 530 + 330 (V’ - 0,18) est inférieur à 600 ;Bsiim = 530 + 330 (V ’- 0.18), if 530 + 330 (V’ - 0.18) is less than 600;

Bsiim = 600, si 530 + 330 (V’ - 0,18) est supérieur ou égal à 600 ;Bsiim = 600, if 530 + 330 (V ’- 0.18) is greater than or equal to 600;

- on réalise un refroidissement à l’air calme, ou à l’air pulsé, ou sous un capot ou en caisse dudit demi-produit, de préférence à des vitesses de refroidissement supérieures ou égales à 0,3°C/s dans l’intervalle 750-550 °C etcomprises entre 0,1 et 5°C/s dans l’intervalle 550-300 °C ;- Cooling is carried out with calm air, or with forced air, or under a hood or in the case of said semi-finished product, preferably at cooling rates greater than or equal to 0.3 ° C / s in l 'range 750-550 ° C and between 0.1 and 5 ° C / s in the range 550-300 ° C;

- on réalise au moins un revenu dudit demi-produit refroidi à une température Trev comprise entre 450 et 680°C pendant une durée totafe de 15 min à 10 h.- At least one tempering of said semi-finished product cooled to a temperature Trev of between 450 and 680 ° C. is carried out for a total duration of 15 min to 10 h.

De préférence, Ti > 3,5 N% si B > 0,0010%.Preferably, Ti> 3.5 N% if B> 0.0010%.

Dans ce cas, de préférence traces < N < 0,010%.In this case, preferably traces <N <0.010%.

On peut réaliser après le refroidissement suivant la mise en forme à chaud une mise en forme du demi-produit, par exemple par usinage ou conformage, qui rapproche les dimensions du demi-produit des dimensions définitives précises du produit sans modifier sa microstructure.After cooling after hot forming, it is possible to form the semi-finished product, for example by machining or shaping, which brings the dimensions of the semi-finished product closer to the precise final dimensions of the product without modifying its microstructure.

On peut réaliser après le revenu une mise en forme du demi-produit, par exemple par usinage ou conformage, qui confère au demi-produit les dimensions définitives précises du produit sans modifier sa microstructure.After the tempering, the semi-finished product can be shaped, for example by machining or shaping, which gives the semi-finished product the precise final dimensions of the product without modifying its microstructure.

On peut procéder à une casse contrôlée de ladite pièce mécanique, si celle-ci est une pièce mécanique sécable.One can proceed to a controlled breakage of said mechanical part, if the latter is a breakable mechanical part.

On peut procéder à au moins un traitement thermique supplémentaire ultérieurement audit revenu, ledit traitement supplémentaire ayant un paramètre de revenu inférieur à celui dudit revenu.It is possible to carry out at least one additional heat treatment after said income, said additional treatment having an income parameter lower than that of said income.

L’invention a également pour objet une pièce mécanique en acier, caractérisée en ce que :The invention also relates to a mechanical steel part, characterized in that:

- sa composition consiste en, exprimée en pourcentages pondéraux :- its composition consists of, expressed in weight percentages:

* 0,15% < C < 0,40% ; de préférence 0,20% < C < 0,35% ;* 0.15% <C <0.40%; preferably 0.20% <C <0.35%;

* 0,60% < Mn < 1,80% ; de préférence 0,80% < Mn < 1,60% ;* 0.60% <Mn <1.80%; preferably 0.80% <Mn <1.60%;

* T races < Cr < 1,60% ;* T breeds <Cr <1.60%;

* T races < Mo < 0,40% ;* T breeds <Mo <0.40%;

* Traces < Ni < 1,50% ; de préférence traces < Ni < 1,0% ; mieux traces < Ni < 0,60% ;* Traces <Ni <1.50%; preferably traces <Ni <1.0%; better traces <Ni <0.60%;

* T races < Cu < 0,80% ;* T races <Cu <0.80%;

* 0,02% < V < 0,70% ;* 0.02% <V <0.70%;

* T races < Nb < 0,08% ;* T breeds <Nb <0.08%;

* T races < Si < 1,20 % ; de préférence traces < Si < 0,60% ;* T breeds <Si <1.20%; preferably traces <Si <0.60%;

* Traces < Al < 0,10%;* Traces <Al <0.10%;

* T races < B < 0,010%, * Traces < Ti < 0,10% ;* T races <B <0.010%, * Traces <Ti <0.10%;

* T races < S < 0,15% ; de préférence 0,005% < S < 0,15% ;* T breeds <S <0.15%; preferably 0.005% <S <0.15%;

* Traces < P < 0,10% ;* Traces <P <0.10%;

* T races < Ca < 0,010% ;* T breeds <Ca <0.010%;

* T races < Te < 0,030% ;* T races <Te <0.030%;

* T races < Se < 0,050% ;* T races <Se <0.050%;

* Traces < Bi < 0,10% * T races < Pb < 0,20% ;* Traces <Bi <0.10% * T races <Pb <0.20%;

* Traces < N < 0,025 ;* Traces <N <0.025;

* T races < O < 0,008% ;* T breeds <O <0.008%;

le reste étant du fer et des impuretés liées à l’élaboration ; et pour laquelle les relations suivantes sont vérifiées :the remainder being iron and impurities associated with processing; and for which the following relationships are verified:

* V’ = V% + 2 Nb% + Cu%/5 >0,18%;* V ’= V% + 2 Nb% + Cu% / 5> 0.18%;

* Bs = 830 - 270C% - 90Mn% - 37Ni% - 70Cr% - 83 Mo% - 50Cu% - 100V% < BS|irT1, avec BS|im calculé comme suit :* Bs = 830 - 270C% - 90Mn% - 37Ni% - 70Cr% - 83 Mo% - 50Cu% - 100V% <BS | irT1 , with BS | im calculated as follows:

Bsiim = 530 + 330 (V’ - 0,18), si 530 + 330 (V’ - 0,18) est inférieur à 600 ;Bsiim = 530 + 330 (V ’- 0.18), if 530 + 330 (V’ - 0.18) is less than 600;

Bsiim = 600, si 530 + 330 (V’ - 0,18) est supérieur ou égal à 600 ;Bsiim = 600, if 530 + 330 (V ’- 0.18) is greater than or equal to 600;

et dont la microstructure comporte au moins 60% d’un mélange de ferrite bainitique et de carbures ou d’austénite résiduelle, le reste de la microstructure comportant au plus 40% de martensite et/ou de ferrite pro-eutectoïde et/ou de perlite, la présence de ferrite proeutectoïde et/ou de perlite étant limitée à au plus 10%.and whose microstructure comprises at least 60% of a mixture of bainitic ferrite and carbides or residual austenite, the rest of the microstructure comprising at most 40% martensite and / or pro-eutectoid ferrite and / or perlite , the presence of proeutectoid ferrite and / or perlite being limited to at most 10%.

De préférence, Ti > 3,5 N% si B > 0,0010%.Preferably, Ti> 3.5 N% if B> 0.0010%.

Dans ce cas, de préférence traces < N < 0,010%.In this case, preferably traces <N <0.010%.

II peut s’agir d’une pièce sécable.It can be a breakable piece.

II peut s’agir d’une bielle de moteur à explosion.It can be a connecting rod of an internal combustion engine.

Comme on l’aura compris, l’invention consiste d’abord à préparer un acier de composition précise, lui conférant une température Bs de début de formation de la bainite relativement basse et une relation liant les teneurs en V, Nb et Cu assurant d’une part les performances élevées de la pièce, et d’autre part une bonne sécabilité du produit final de par la facilitation de la rupture de type fragile. La mise en forme à chaud et le refroidissement qui suit, qui est un refroidissement à une vitesse modérée assurée par de l’air calme, de l’air pulsé ou une mise sous capot ou en caisse du demi-produit, procurent au demi-produit une structure majoritairement bainitique, dont le restant (à hauteur de 40% au maximum) est essentiellement de la martensite avec une quantité de ferrite proeutectoïde + perlite ne dépassant pas 10%. Un revenu de précipitation est ensuite pratiqué pour ajuster les propriétés mécaniques.As will be understood, the invention first of all consists in preparing a steel of precise composition, giving it a temperature Bs at the start of formation of the bainite relatively low and a relationship linking the contents of V, Nb and Cu ensuring d on the one hand the high performance of the part, and on the other hand a good breakability of the final product by facilitating the breakage of fragile type. The hot shaping and subsequent cooling, which is cooling at a moderate speed provided by calm air, forced air, or placing the semi-finished product under the hood or in the crate, provides the semi-finished product. produces a predominantly bainitic structure, the remainder of which (up to 40% maximum) is essentially martensite with a quantity of proeutectoid ferrite + perlite not exceeding 10%. Precipitation income is then used to adjust the mechanical properties.

Dans un tout autre domaine que celui des pièces sécables, les nuances dites « bainitiques » (voir les documents EP-B1-0 787 812, S. Engineer, H. Justinger, P. Janssen, M. Hàrtel, C. Hampel, F. Randelhoff, Int Conf Steel in Cars and Trucks,In a whole other field than that of breakable parts, the so-called “bainitic” nuances (see documents EP-B1-0 787 812, S. Engineer, H. Justinger, P. Janssen, M. Hàrtel, C. Hampel, F Randelhoff, Int Conf Steel in Cars and Trucks,

Salzburg, Austria, 2011, et H. Roelofs, S. Hasler, M. Lembke, F.G. Caballero, Int Conf Steel in Cars and Trucks, Salzburg, Austria, 2011) connaissent une popularité croissante dans le cadre de la substitution aux aciers trempé-revenus (par rapport auxquels elles permettent d’éviter un traitement thermique), ou pour remplacer les aciers ferritoperlitiques microalliés (par exemple le 38MnSiV5) avec un gain de performances.Salzburg, Austria, 2011, and H. Roelofs, S. Hasler, M. Lembke, FG Caballero, Int Conf Steel in Cars and Trucks, Salzburg, Austria, 2011) are becoming increasingly popular as a substitute for hardened steels. revenues (in relation to which they avoid heat treatment), or to replace microalloyed ferritoperlitic steels (for example 38MnSiV5) with a performance gain.

On rappelle que ces nuances bainitiques ont des compositions adaptées de manière à obtenir, avec peu voire sans contrôle du refroidissement, une microstructure majoritairement bainitique dans la chaude de forge. L’emploi du terme « nuance bainitique >> dans la suite du document devra se comprendre dans ce sens, et ce qu’on entend par « majoritairement bainitique >> sera explicité plus loin.It will be recalled that these bainitic grades have suitable compositions so as to obtain, with little or even no cooling control, a predominantly bainitic microstructure in the hot forge. The use of the term "bainitic nuance" in the rest of the document should be understood in this sense, and what is meant by "predominantly bainitic" will be explained below.

Outre l’avantage de permettre de supprimer les traitements thermiques de trempe et revenu dans certaines chaînes de fabrication, ces nuances présentent en général des résistances à la flexion par choc (résilience) supérieures à celles des nuances ferritoperlitiques de même résistance mécanique. Dans le cadre des pièces sécables, toutefois, cet avantage devient un inconvénient majeur, car l’opération de casse contrôlée nécessite une faible résistance à la flexion par choc.In addition to the advantage of eliminating the quenching and tempering heat treatments in certain production lines, these grades generally have higher impact flexural strengths (resilience) than ferritoperlitic grades with the same mechanical strength. In the case of breakable parts, however, this advantage becomes a major drawback, since the controlled breaking operation requires low resistance to impact bending.

Un autre inconvénient majeur des nuances bainitiques de refroidissement continu est qu’elles présentent souvent des valeurs modestes pour leur rapport Rp02/Rm. Ainsi, il est fréquent d’obtenir des Rp0,2 de l’ordre de 650-750 MPa, pour des résistances mécaniques, toutefois, de l’ordre de 1100-1200 MPa. Cette différence de comportement est d’autant plus marquée si l’on considère la limite d’élasticité vraie, qui peut-être bien plus faible que la limite conventionnelle pour les microstructures bainitiques telles qu’obtenues après refroidissement continu (et ce, par comparaison avec les microstructures ferrito-perlitiques).Another major drawback of bainitic grades of continuous cooling is that they often have modest values for their Rp 02 / Rm ratio. Thus, it is frequent to obtain Rp 0 , 2 of the order of 650-750 MPa, for mechanical strengths, however, of the order of 1100-1200 MPa. This difference in behavior is all the more marked if we consider the true elastic limit, which may be much lower than the conventional limit for bainitic microstructures as obtained after continuous cooling (and this, by comparison with ferrito-pearlitic microstructures).

Or, au moins pour le cas particulier des bielles sécables, un des critères de dimensionnement est, en plus de la résistance à la fatigue, la résistance au tassement en compression. Il s’agit, de manière simplifiée, de prévenir toute déformation permanente de la bielle lors d’une ou de quelques surcharge(s) importante(s) mais de durée limitée. Cette résistance est en général évaluée sur quelques cycles seulement (ordre de grandeur de la dizaine). En première approximation, elle est corrélée à la limite d’élasticité vraie, de sorte que l’utilisation de nuances bainitiques telles que définies à l’heure actuelle conduit à des performances très en retrait par rapport à celles des nuances ferritoperlitiques.However, at least for the particular case of breakable rods, one of the dimensioning criteria is, in addition to the resistance to fatigue, the resistance to compression compaction. It is, in a simplified way, to prevent any permanent deformation of the connecting rod during one or a few significant overload (s) but of limited duration. This resistance is generally evaluated over a few cycles only (order of magnitude of ten). As a first approximation, it is correlated with the true elastic limit, so that the use of bainitic shades as defined at present leads to performances far behind those of ferritoperlitic shades.

De manière corollaire, un second inconvénient majeur du faible rapport Rp0,2/Rm des nuances bainitiques est qu’il faudra, pour obtenir une limite d’élasticité conventionnelle proche de celle des nuances ferrito-perlitiques, augmenter le Rm de manière importante, avec pour conséquence une très forte détérioration de l’usinabilité.As a corollary, a second major disadvantage of the low ratio Rp 0, 2 / Rm of bainitic shades is that it will take to obtain a yield strength similar to that of shades ferritic-pearlitic, increase the Rm significantly, with the consequence of a very strong deterioration of the machinability.

Il est donc clair que les nuances bainitiques de refroidissement continu, telles qu’elles sont actuellement utilisées, ne permettent pas d’envisager aisément leur utilisation pour la fabrication d’une pièce sécable, et tout particulièrement d’une bielle pour moteur à combustion interne. Cette solution ne présenterait en effet que des inconvénients par rapport aux aciers ferrito-perlitiques micro-alliés, ce qui se reflète bien dans le fait que seule cette microstructure se retrouve sur ce type de pièces telles qu’elles sont actuellement commercialisées.It is therefore clear that the bainitic nuances of continuous cooling, as they are currently used, do not allow to easily envisage their use for the manufacture of a breakable part, and more particularly of a connecting rod for an internal combustion engine. . This solution would indeed have only drawbacks compared to micro-alloy ferrito-pearlitic steels, which is well reflected in the fact that only this microstructure is found on this type of parts as they are currently marketed.

De manière surprenante, les inventeurs ont conclu que, pour pallier les difficultés mentionnées ci-dessus, il était possible d’utiliser une nuance conduisant à une microstructure majoritairement bainitique dans la chaude de forge, même en l’absence de contrôle du refroidissement, ou seulement avec un contrôle peu contraignant, tel que permis par des équipements communément trouvés chez les forgerons, à savoir un convoyeur avec ou sans capot, des ventilateurs ou une caisse de refroidissement). L’invention consiste, de plus, à modifier le procédé de fabrication de la pièce, pour y intégrer un revenu de précipitation après forge, et à utiliser des ajustements très spécifiques de la composition, qui sont tels que des gains en performance spectaculaires sont obtenus, et compensent largement le coût de l’allongement de la fabrication qu’entraîne l’exécution du revenu de précipitation.Surprisingly, the inventors concluded that, to overcome the difficulties mentioned above, it was possible to use a shade leading to a predominantly bainitic microstructure in the forge hot, even in the absence of cooling control, or only with a little restrictive control, as allowed by equipment commonly found in blacksmiths, namely a conveyor with or without cover, fans or a cooling box). The invention further consists in modifying the manufacturing process of the part, in order to integrate therein a precipitation income after forging, and in using very specific adjustments of the composition, which are such that spectacular performance gains are obtained. , and largely compensate for the cost of the lengthening of the production which involves the execution of the precipitation income.

On précise ici ce qu’on entend par « bainite majoritaire >> au sens de l’invention :We specify here what is meant by "majority bainite" within the meaning of the invention:

- la microstructure comporte un mélange de ferrite bainitique (soit conventionnelle, c'est à dire germée aux joints de grains, soit germée de manière intragranulaire, ce qui donne une structure également appelée « ferrite aciculaire >>) et de carbures ou d’austénite résiduelle, l’ensemble, communément désigné « bainite >> par l’homme du métier, étant présent à hauteur de 60% minimum ;- the microstructure comprises a mixture of bainitic ferrite (either conventional, ie germinated at the grain boundaries, or germinated intragranularly, which gives a structure also called "acicular ferrite") and carbides or austenite residual, the whole, commonly known as "bainite" by those skilled in the art, being present at a level of at least 60%;

- le reste de la microstructure, à hauteur de 40% maximum, est constitué principalement de martensite en complément ;- the rest of the microstructure, up to a maximum of 40%, consists mainly of martensite in addition;

- on interdit, par contre, la présence de ferrite pro-eutectoïde ou de perlite à des teneurs supérieures à 10% pour le total de ces deux constituants; en effet, dans la ferrite pro-eutectoïde (telle que présente dans les nuances ferrito-perlitiques), le vanadium tend à précipiter au cours de la transformation, de sorte que le potentiel de durcissement au revenu est faible voir nul ; il en va de même pour la ferrite lamellaire présente dans la perlite, et qui est donc incluse dans les constituants qui, pris ensemble, ne doivent pas dépasser 10% de la microstructure.- on the other hand, the presence of pro-eutectoid ferrite or perlite at contents greater than 10% is prohibited for the total of these two constituents; in fact, in pro-eutectoid ferrite (as present in ferrito-pearlitic shades), vanadium tends to precipitate during processing, so that the hardening potential on tempering is low or even zero; the same goes for the lamellar ferrite present in the perlite, and which is therefore included in the constituents which, taken together, must not exceed 10% of the microstructure.

Autrement dit, la microstructure de l’acier doit contenir au moins 60% de bainite au sens classique pour l’homme du métier et au plus 40% d’autres constituants, parmi lesquelles la ferrite pro-eutectoïde et la perlite ne doivent pas, prises ensemble, représenter plus de 10% de la microstructure.In other words, the microstructure of the steel must contain at least 60% of bainite in the conventional sense for those skilled in the art and at most 40% of other constituents, among which the pro-eutectoid ferrite and the perlite must not, taken together, represent more than 10% of the microstructure.

Selon l’invention, l’acier a la composition, en pourcentage pondéraux :According to the invention, the steel has the composition, in weight percent:

- 0,15% < C < 0,40% ; de préférence 0,20% < C < 0,35% ;- 0.15% <C <0.40%; preferably 0.20% <C <0.35%;

- 0,60% < Mn < 1,80% ; de préférence 0,80% < Mn < 1,60% ;- 0.60% <Mn <1.80%; preferably 0.80% <Mn <1.60%;

- Traces < Cr < 1,60% ;- Traces <Cr <1.60%;

- Traces < Mo < 0,40% ;- Traces <Mo <0.40%;

- Traces < Ni < 1,50% ; de préférence traces < Ni < 1,0% ; mieux traces < Ni < 0,60% ;- Traces <Ni <1.50%; preferably traces <Ni <1.0%; better traces <Ni <0.60%;

- Traces < Cu < 0,80% ;- Traces <Cu <0.80%;

- 0,02% < V < 0,70% ;- 0.02% <V <0.70%;

- Traces < Nb < 0,08% ;- Traces <Nb <0.08%;

- Traces < Si < 1,20 % ; de préférence traces < Si < 0,60% ;- Traces <Si <1.20%; preferably traces <Si <0.60%;

- Traces < Al < 0,10%;- Traces <Al <0.10%;

- Traces < B < 0,010%,- Traces <B <0.010%,

- Traces < Ti < 0,10% ;- Traces <Ti <0.10%;

- Traces < S < 0,15% ; de préférence 0,005% < S < 0,15% ;- Traces <S <0.15%; preferably 0.005% <S <0.15%;

- Traces < P < 0,10% ;- Traces <P <0.10%;

- Traces < Ca < 0,010% ;- Traces <Ca <0.010%;

- Traces < Te < 0,030% ;- Traces <Te <0.030%;

- Traces < Se < 0,050% ;- Traces <Se <0.050%;

- Traces < Bi < 0,10%- Traces <Bi <0.10%

- Traces < Pb < 0,20% ;- Traces <Pb <0.20%;

- Traces < N < 0,025% ;- Traces <N <0.025%;

- Traces < O < 0,008% ;- Traces <O <0.008%;

le reste étant du fer et des impuretés liées à l’élaboration ; et pour laquelle les relations suivantes sont vérifiées :the remainder being iron and impurities associated with processing; and for which the following relationships are verified:

* V’ = V% + 2 Nb% + Cu%/5 > 0,18%.* V ’= V% + 2 Nb% + Cu% / 5> 0.18%.

* Bs = 830 - 270C% - 90Mn% - 37Ni% - 70Cr% - 83 Mo% - 50Cu% - 100V% < BS|im, avec BS|im calculé comme suit :* Bs = 830 - 270C% - 90Mn% - 37Ni% - 70Cr% - 83 Mo% - 50Cu% - 100V% <BS | im , with BS | im calculated as follows:

Bsiim = 530 + 330 (V’ - 0,18), si 530 + 330 (V’ - 0,18) est inférieur à 600 ;Bsiim = 530 + 330 (V ’- 0.18), if 530 + 330 (V’ - 0.18) is less than 600;

Bsiim = 600, si 530 + 330 (V’ - 0,18) est supérieur ou égal à 600.Bsiim = 600, if 530 + 330 (V ’- 0.18) is greater than or equal to 600.

De préférence, Ti > 3,5 N% si B > 0,0010%.Preferably, Ti> 3.5 N% if B> 0.0010%.

Dans ce cas, de préférence traces < N < 0,010%.In this case, preferably traces <N <0.010%.

On utilise ledit acier pour la fabrication d’une pièce mécanique, typiquement d’une pièce sécable, selon un procédé caractérisé en ce qu’il présente au moins les étapes suivantes :Said steel is used for the manufacture of a mechanical part, typically of a breakable part, according to a process characterized in that it has at least the following steps:

- on coule et solidifie un acier de composition conforme à la description ci-dessus ;- A steel of composition conforming to the above description is poured and solidified;

- on réalise un ou plusieurs formage(s) à chaud, dans le domaine austénitique, typiquement par laminage et/ou forgeage à chaud ;- one or more hot forming (s) is carried out, in the austenitic field, typically by rolling and / or hot forging;

- on laisse refroidir le produit obtenu à l’air, en modulant éventuellement la vitesse de refroidissement à l’aide des outils standards qui sont à la disposition des forgerons (caisse, convoyeur avec ou sans capot, ventilateurs) ; ce refroidissement naturel, éventuellement ralenti ou accéléré dans des proportions modérées doit conférer à la pièce une structure majoritairement bainitique selon la définition qu’on en a donné précédemment ; il correspond typiquement à des vitesses de refroidissement supérieures ou égales à 0,3 °C/s dans l’intervalle 750-550 °C è comprises entre 0,1 et 5 °C/s dans l’intervalle 550-300 °C ;- the product obtained is allowed to cool in air, optionally modulating the cooling rate using standard tools which are available to blacksmiths (box, conveyor with or without hood, fans); this natural cooling, possibly slowed down or accelerated in moderate proportions must give the room a predominantly bainitic structure according to the definition given above; it typically corresponds to cooling rates greater than or equal to 0.3 ° C / s in the range 750-550 ° C è between 0.1 and 5 ° C / s in the range 550-300 ° C;

- on procède à un revenu à une température Trev comprise entre 450 et 680°C, pour une durée de 15 min à 10 h selon les dimensions de la pièce et les équipements disponibles, dans l’objectif double d’augmenter la limite d’élasticité vraie de la pièce par précipitation tout en conservant ou diminuant sensiblement sa résistance mécanique, et d’en diminuer fortement la résistance à la flexion par choc pour rendre le matériau sécable ; bien que cela ne soit a priori pas souhaitable pour des raisons économiques, ce simple revenu pourrait être remplacé par plusieurs revenus plus courts et/ou à plus basse température selon les principes bien connus dictant le choix des paramètres de revenu, sans pour autant que ceci puisse être considéré comme s’écartant de la présente invention ;- we proceed to an income at a temperature Trev between 450 and 680 ° C, for a period of 15 min to 10 h depending on the dimensions of the room and the equipment available, with the double objective of increasing the limit of true elasticity of the part by precipitation while retaining or significantly reducing its mechanical strength, and greatly reducing its resistance to impact bending to make the material breakable; although this is not a priori desirable for economic reasons, this simple income could be replaced by several shorter incomes and / or at lower temperature according to the well-known principles dictating the choice of the parameters of income, without this can be considered as departing from the present invention;

- on procède à une opération de casse contrôlée de la pièce par un procédé classique exploitant la faible résistance à la flexion par choc du matériau.- We proceed to a controlled breaking operation of the part by a conventional process exploiting the low resistance to impact bending of the material.

Une ou plusieurs opérations d’usinage pourront prendre place à différentes étapes de la mise en œuvre décrite ci-dessus.One or more machining operations can take place at different stages of the implementation described above.

Un ou plusieurs traitements thermiques supplémentaires, chacun effectué à une température T pendant une durée t, pourront être réalisés au cours de la mise en œuvre décrite ci-dessus, ultérieurement au revenu de précipitation. . Pour autant, le paramètre de revenu total de ces traitements supplémentaires ne doit pas excéder le paramètre de revenu du revenu de durcissement par précipitation qui a permis l’établissement des caractéristiques mécaniques, afin de ne pas franchement modifier celles-ci. On rappelle que le « paramètre de revenu >> est classiquement défini, pour chaque traitement, par M = T (20 + log t). 103 (avec T en K et t en h).One or more additional heat treatments, each carried out at a temperature T for a period t, may be carried out during the implementation described above, subsequently to precipitation income. . However, the total income parameter of these additional treatments must not exceed the income parameter of precipitation hardening income which allowed the establishment of the mechanical characteristics, so as not to frankly modify them. It is recalled that the “income parameter” is conventionally defined, for each treatment, by M = T (20 + log t). 10 3 (with T in K and t in h).

La pièce concernée pourra être, mais sans limitation, une bielle pour moteur à combustion interne.The part concerned may be, but is not limited to, a connecting rod for an internal combustion engine.

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit.The invention will be better understood on reading the description which follows.

Le tableau 1 compare les possibilités typiquement offertes par les différentes solutions ferrito-perlitiques mentionnées précédemment avec celles de la présente invention.Table 1 compares the possibilities typically offered by the various ferrito-perlitic solutions mentioned above with those of the present invention.

Nuance Shade Rpo,2 / Rm typiques, bielle automobile MPa Rpo, 2 / Rm typical, connecting rod automotive MPa Rpo,2 / Rm typiques, bielle poids lourd MPa Rpo, 2 / Rm typical, connecting rod weight heavy MPa C70S6 (état forgé) C70S6 (forged state) 650-700/950-1050 650-700 / 950-1050 520-570/900-1000 520-570 / 900-1000 36MnV4S (état forgé) 36MnV4S (forged state) 850-920/ 1100-1200 850-920 / 1100-1200 720-750/ 1000-1100 720-750 / 1000-1100 Invention (état forgé puis revenu) Invention (forged state then income) >900/>1100 > 900 /> 1100 >900/>1100 > 900 /> 1100

Tableau 1 : Limites d’élasticité conventionnelles et résistances à la traction typiques de bielles réalisées selon l’art antérieur et selon l’inventionTable 1: Conventional elastic limits and tensile strengths typical of connecting rods produced according to the prior art and according to the invention

Le tableau 1 ci-dessus montre les limites d’élasticité conventionnelles Rp0,2 et les résistances à la traction Rm typiquement attendues sur des pièces de dimensions différentes (bielles pour automobiles d’une part, bielles pour poids lourds d’autre part), les valeurs maximales pour les nuances de référence étant celles qui sont accessibles si le refroidissement suivant le forgeage est réalisé dans des conditions optimisées.Table 1 above shows the conventional elastic limits Rp 0 , 2 and the tensile strengths Rm typically expected on parts of different dimensions (connecting rods for cars on the one hand, connecting rods for heavy goods vehicles on the other hand) , the maximum values for the reference grades being those which are accessible if the cooling following forging is carried out under optimized conditions.

La nuance standard C70S6 ne permet pas de dépasser une limite d’élasticité d’environ 650 MPa, et ce même sur des pièces de petites dimensions. La nuance 36MnV4S présente à l’heure actuelle les meilleures performances mécaniques (voir par exemple Lipp et Kaufmann, MTZ, 2011, p.70), mais reste néanmoins, le plus typiquement, limitée à une limite d’élasticité de 850 MPa sur petite pièce, qui chute à 720-750 MPa sur grosse pièce.The standard grade C70S6 does not allow an elastic limit of around 650 MPa to be exceeded, even on small parts. The 36MnV4S grade currently has the best mechanical performance (see for example Lipp and Kaufmann, MTZ, 2011, p.70), but nevertheless remains, most typically, limited to an elastic limit of 850 MPa on small piece, which drops to 720-750 MPa on a large piece.

En comparaison, la nuance utilisée dans l’invention permet, à l’état forgé et revenu, d’atteindre et de dépasser largement une limite d’élasticité conventionnelle Rp0,2 de 900 MPa. Or, la limite d’élasticité conventionnelle est, en première approximation, un bon indicateur des performances en service des bielles. Comme le montre le tableau 1, ceci est, de plus, possible de manière bien moins dépendante de la taille de la bielle que pour les nuances ferrito-perlitiques. De plus, une excellente résistance à la traction est conservée, là encore indépendamment de la taille de la bielle.In comparison, the grade used in the invention allows, forged and tempered condition, to reach and exceed largely a conventional yield strength Rp 0, 2 900 MPa. However, the conventional elastic limit is, as a first approximation, a good indicator of the service performance of the connecting rods. As shown in Table 1, this is moreover possible much less dependent on the size of the rod than for ferrito-pearlitic grades. In addition, excellent tensile strength is retained, again regardless of the size of the rod.

Il est à noter que l’ensemble des nuances des exemples du tableau 1 présente des valeurs de KV typiquement inférieures à 10J, et correspond donc bien, de ce point de vue, à une utilisation pour la fabrication de pièces sécables.It should be noted that all of the nuances of the examples in Table 1 have values of KV typically less than 10 J, and therefore corresponds, from this point of view, to use for the manufacture of breakable parts.

On va à présent justifier le choix des gammes de composition pour les divers éléments de l’invention. Comme on l’a dit, toutes les teneurs sont données en pourcentages pondéraux.We will now justify the choice of ranges of composition for the various elements of the invention. As mentioned, all contents are given as percentages by weight.

La teneur en C est comprise entre 0,15 et 0,40%, de préférence entre 0,20 etThe C content is between 0.15 and 0.40%, preferably between 0.20 and

0,35%.0.35%.

Comme on l’a vu, la microstructure exigée pour l’invention est majoritairement bainitique, et cette microstructure doit être obtenue au cours du refroidissement après mise en forme à chaud. Une teneur en C supérieure à 0,15% permet de limiter les additions nécessaires à la suppression de la ferrite pro-eutectoïde (Mo par exemple), dont la présence n’est pas souhaitable dans le contexte de l’invention. Toutefois, C ayant un effet retardant sur la transformation bainitique, on limite sa teneur à 0,40% pour éviter une formation excessive de martensite.As we have seen, the microstructure required for the invention is mainly bainitic, and this microstructure must be obtained during cooling after hot forming. A C content greater than 0.15% makes it possible to limit the additions necessary for the removal of pro-eutectoid ferrite (Mo for example), the presence of which is not desirable in the context of the invention. However, C having a delaying effect on the bainitic transformation, its content is limited to 0.40% to avoid excessive formation of martensite.

Le choix de la gamme préférée 0,20-0,35% permet d’éviter plus assurément à la fois une présence excessive de ferrite (pour la limite basse) et de martensite (pour la limite haute).The choice of the preferred range 0.20-0.35% makes it possible to avoid more assuredly both an excessive presence of ferrite (for the low limit) and martensite (for the high limit).

La teneur en Mn est comprise entre 0,60 et 1,80%, de préférence entre 0,80 etThe Mn content is between 0.60 and 1.80%, preferably between 0.80 and

1,60%.1.60%.

Mn est utilisé, conjointement avec Cr, pour abaisser la température Bs de début de formation de la bainite lors d’un refroidissement continu. Cet effet est significativement obtenu à partir de 0,60% de Mn. Toutefois, il est bien connu que Mn contribue de manière importante à la formation de bandes ségrégées qui seront, étant données les teneurs en C utilisées, particulièrement néfastes car elles pourront conduire, selon le chemin de refroidissement, à la formation de bandes martensitiques de très haute dureté. Pour cette raison, la teneur maximale en Mn est limitée à 1,80%. La gamme préférée de 0,80-1,60% permet d’obtenir plus assurément l’abaissement de Bs et d’éviter plus assurément des ségrégations excessives.Mn is used, together with Cr, to lower the temperature Bs at the start of bainite formation during continuous cooling. This effect is significantly obtained from 0.60% Mn. However, it is well known that Mn contributes significantly to the formation of segregated bands which, given the contents of C used, are particularly harmful because they can lead, depending on the cooling path, to the formation of martensitic bands of very high hardness. For this reason, the maximum content of Mn is limited to 1.80%. The preferred range of 0.80-1.60% more effectively achieves lowering of Bs and more surely avoids excessive segregation.

La teneur en Cr est comprise entre des traces et 1,60%.The Cr content is between traces and 1.60%.

Dans la présente invention, Cr est utilisé au même titre que Mn, pour abaisser la température Bs de début de transformation bainitique. Dans les limites imposées, il peut être utilisé en substitution partielle ou totale d’une partie du Mn et/ou de tout ou partie du Ni, pour peu que la condition sur Bsiim reste vérifiée (cette condition étant détaillée plus loin). La teneur en Cr est limitée à 1,60% pour limiter les problèmes de ségrégation. Cr peut n’être présent qu’à l’état de traces résultant de l’élaboration et, donc, ne pas être ajouté volontairement, si par ailleurs les teneurs des autres éléments permettent de respecter la condition requise sur BS|im.In the present invention, Cr is used in the same way as Mn, to lower the temperature Bs at the start of bainitic transformation. Within the limits imposed, it can be used in partial or total substitution of part of the Mn and / or all or part of the Ni, provided that the condition on Bsi im remains verified (this condition being detailed below). The Cr content is limited to 1.60% to limit the problems of segregation. Cr may only be present in traces resulting from processing and, therefore, may not be added voluntarily, if, moreover, the contents of the other elements make it possible to comply with the condition required on BS | im .

La teneur en Mo est comprise entre des traces et 0,40%.The Mo content is between traces and 0.40%.

Le rôle de Mo sur la trempabilité est bien établi : il permet d’éviter la formation de ferrite et de perlite, mais, pour autant, il ne ralentit pas ou peu la formation de la bainite. Il peut donc être ajouté en quantités variables selon le diamètre de la pièce. La limite supérieure de 0,40% est établie principalement pour des raisons économiques.Mo’s role in hardenability is well established: it helps prevent the formation of ferrite and perlite, but it does not slow or slow the formation of bainite. It can therefore be added in variable quantities depending on the diameter of the part. The upper limit of 0.40% is established mainly for economic reasons.

La teneur en Ni est comprise entre des traces et 1,50% ; de préférence entre des traces et 1,0%, mieux entre des traces et 0,60%.The Ni content is between traces and 1.50%; preferably between traces and 1.0%, better between traces and 0.60%.

Il peut être présent uniquement de par son introduction par les matières premières en tant qu’élément résiduel, ou être ajouté en quantité suffisante pour contribuer à la diminution de la température BS|im, auquel cas il pourra en partie se substituer à Mn, Cr, ou Mo. Mais sa teneur est limitée à 1,50% pour des raisons de coût, le Ni étant onéreux et susceptible de voir son prix fortement fluctuer sur le marché.It can be present only by its introduction by the raw materials as a residual element, or it can be added in sufficient quantity to contribute to the reduction of the temperature BS | im , in which case it may partially replace Mn, Cr, or Mo. But its content is limited to 1.50% for cost reasons, Ni being expensive and likely to see its price fluctuate strongly on the market.

La teneur en Cu est comprise entre des traces et 0.80%.The Cu content is between traces and 0.80%.

Cu peut être utilisé pour contribuer au durcissement secondaire qui communiquera à la pièce ses caractéristiques finales, mais des teneurs supérieures à 0,80% sont en général à proscrire car elles sont associées à des difficultés importantes de mise en forme à chaud. Son addition n’est pas obligatoire, pourvu que les teneurs d’autres éléments garantissent une température BS|im suffisamment basse et que la relation entre V, Nb et Cu qui sera vue plus loin soit respectée.Cu can be used to contribute to the secondary hardening which will communicate to the part its final characteristics, but contents higher than 0.80% are generally to be avoided because they are associated with significant difficulties of hot forming. Its addition is not compulsory, provided that the contents of other elements guarantee a temperature BS | im sufficiently low and that the relation between V, Nb and Cu which will be seen later is respected.

La teneur en V est comprise entre 0,02 et 0,70%.The V content is between 0.02 and 0.70%.

L’ajout de V permet d’une part de contribuer à la trempabilité de l’acier, et d’autre part de contrôler, en coopération avec Cu et Nb s’ils sont présents, le durcissement secondaire qui donnera à la pièce ses caractéristiques mécaniques. Un minimum de V est nécessaire car, comme on peut le constater, le seul ajout de Cu ne permet pas la vérification du critère V% + 2 Nb% + Cu%/5 > 0,18% qui sera vu plus loin. On sait de plus que les additions de Nb pour obtenir un durcissement par précipitation au revenu ne sont efficaces qu’en complément d’un minimum de V mais pas de manière indépendante. Son addition est par ailleurs limitée à 0,70% pour des raisons techniques (absence d’effet audelà de cette teneur en raison de la non-remise en solution des précipités lors du réchauffage) et économiques (coût élevé).The addition of V makes it possible on the one hand to contribute to the hardenability of the steel, and on the other hand to control, in cooperation with Cu and Nb if they are present, the secondary hardening which will give the part its characteristics mechanical. A minimum of V is necessary because, as we can see, the only addition of Cu does not allow the verification of the criterion V% + 2 Nb% + Cu% / 5> 0.18% which will be seen later. It is further known that the additions of Nb to obtain hardening by precipitation with tempering are effective only in addition to a minimum of V but not independently. Its addition is moreover limited to 0.70% for technical reasons (absence of effect beyond this content due to the non-re-solution of the precipitates during reheating) and economical (high cost).

Les teneurs en V, Nb et Cu doivent de plus vérifier la relation suivante :The contents of V, Nb and Cu must also verify the following relationship:

V’ = V% + 2 Nb% + Cu%/5 > 0,18%.V ’= V% + 2 Nb% + Cu% / 5> 0.18%.

Cette relation est une condition importante de l’invention, car elle garantit non seulement une augmentation significative des propriétés mécaniques lors du revenu, mais également l’obtention de la fragilisation qui conduira à l’obtention d’une nuance sécable à hautes performances.This relationship is an important condition of the invention, because it guarantees not only a significant increase in mechanical properties during tempering, but also the obtaining of embrittlement which will lead to the obtaining of a breakable shade with high performance.

Les teneurs en C, Mn, Cr, Ni, Mo, Cu et V exprimées en % pondéraux doivent, de plus, vérifier la relation suivante qui détermine la température Bs (en °C) de début de formation de la bainite :The contents of C, Mn, Cr, Ni, Mo, Cu and V expressed in% by weight must, moreover, verify the following relation which determines the temperature Bs (in ° C) at the start of the formation of bainite:

Bs = 830 - 270 C% - 90 Mn% - 37 Ni% - 70 Cr% - 83 Mo% - 50 Cu% - 100 V% < Bs,im avec Bsiim calculé comme suit :Bs = 830 - 270 C% - 90 Mn% - 37 Ni% - 70 Cr% - 83 Mo% - 50 Cu% - 100 V% <Bs, im with Bsiim calculated as follows:

Bsiim = 530 + 330 (V’ - 0,18) dans le cas où 530 + 330 (V’ - 0,18) est inférieur à 600 (en notant que l’exigence sur V’ conduit à une valeur basse limite de 530) ;Bsiim = 530 + 330 (V '- 0.18) in the case where 530 + 330 (V' - 0.18) is less than 600 (note that the requirement on V 'leads to a low limit value of 530 );

Bsiim = 600 dans le cas où 530 + 330 (V’ - 0,18) est supérieur ou égal à 600.Bsiim = 600 in the case where 530 + 330 (V ’- 0.18) is greater than or equal to 600.

La finesse de la microstructure permet, lorsque cette relation est vérifiée, d’obtenir des caractéristiques mécaniques après forgeage suffisamment élevées pour que le durcissement secondaire les amène à l’objectif de l’invention.The fineness of the microstructure allows, when this relationship is verified, to obtain mechanical characteristics after forging sufficiently high that the secondary hardening brings them to the objective of the invention.

Comme on l’aura compris, toutefois, il est possible, dans certaines limites, de tolérer des caractéristiques mécaniques avant revenu d’autant plus faibles que le pouvoir durcissant du revenu (mesuré par V’) est élevé.As will be understood, however, it is possible, within certain limits, to tolerate mechanical characteristics before tempering which are all the weaker as the hardening power of tempering (measured by V ’) is high.

Ainsi, on corréle l’exigence sur Bs au pouvoir durcissant, de sorte que la valeur calculée Bs devra être inférieure ou égale à 530°Csi la valeur de V’ est à son minimum, mais pourra être inférieure ou égale à une autre température limite BS|im, pouvant aller jusqu’à 600°C, si le pouvoir durcissant, que tradut la formule V’, est plus élevé que son minimum.Thus, we correlate the requirement on Bs with hardening power, so that the calculated value Bs must be less than or equal to 530 ° C if the value of V 'is at its minimum, but may be less than or equal to another limit temperature BS | im , which can go up to 600 ° C., if the hardening power, as expressed by the formula V ′, is higher than its minimum.

Au-delà de BS|im = 600 °C, toutefois, la compensation de la faiblesse des propriétés mécaniques par le revenu devient difficile, de même que la capacité à obtenir la microstructure de l’invention. Pour cette raison, on ne tolère pas de valeur de Bs supérieure à 600°C, et ce indépendamment de la valeur de V’.Beyond BS | im = 600 ° C, however, compensation for the weakness of the mechanical properties by tempering becomes difficult, as does the ability to obtain the microstructure of the invention. For this reason, a value of Bs greater than 600 ° C. is not tolerated, regardless of the value of V '.

La teneur en Nb est comprise entre des traces et 0,08%.The Nb content is between traces and 0.08%.

Cet élément optionnel peut être utilisé pour affiner la structure austénitique après forgeage ou laminage à chaud. Il intervient également dans la réaction de durcissement secondaire et peut, dans cette dernière, se substituer à une partie du V dans la mesure où l’équation définissant V’ vue précédemment, reliant les éléments précipitant lors du revenu, est vérifiée. Son addition est limitée à 0,08%, non seulement parce qu’il est difficile de remettre en solution les précipités formés au-delà de cette teneur, mais aussi pour limiter la formation de carbonitrures primaires lors de la solidification.This optional element can be used to refine the austenitic structure after forging or hot rolling. It is also involved in the secondary hardening reaction and can, in the latter, replace a part of the V insofar as the equation defining V ’seen previously, connecting the elements precipitating during tempering, is verified. Its addition is limited to 0.08%, not only because it is difficult to re-dissolve the precipitates formed above this content, but also to limit the formation of primary carbonitrides during solidification.

La teneur en Si est comprise entre des traces et 1,20% ; de préférence Si est compris entre des traces et 0,60%.The Si content is between traces and 1.20%; preferably Si is between traces and 0.60%.

Si est parfois utilisé pour ralentir la formation de la cémentite et favoriser le développement d’une microstructure présentant de l’austénite résiduelle à température ambiante. Dans le cadre de l’invention, l’austénite résiduelle étant déstabilisée lors du revenu et n’étant, de ce fait, pas utile, des additions importantes de Si ne sont pas nécessaires. Le silicium peut par ailleurs être utilisé pour la désoxydation du métal liquide, de manière alternative à l’aluminium.Si is sometimes used to slow the formation of cementite and promote the development of a microstructure with residual austenite at room temperature. In the context of the invention, the residual austenite being destabilized during tempering and therefore not being useful, large additions of Si are not necessary. Silicon can also be used for the deoxidation of liquid metal, as an alternative to aluminum.

La teneur en Al est comprise entre des traces et 0,10%.The Al content is between traces and 0.10%.

Al est optionnellement ajouté pour assurer la désoxydation de l’acier, en particulier si la teneur en Si est relativement faible. Les ajouts sont plafonnés à 0,10% pour limiter les risques de formation d’inclusions de réoxydation par contact du métalliquide avec l’air.Al is optionally added to ensure the deoxidation of the steel, particularly if the Si content is relatively low. Additions are capped at 0.10% to limit the risk of reoxidation inclusions forming on contact of the metalliquide with air.

La teneur en O est comprise entre des traces et 0,008%.The O content is between traces and 0.008%.

La présence d’oxygène est limitée à 0,008% pour éviter une détérioration des performances mécaniques des pièces.The presence of oxygen is limited to 0.008% to avoid deterioration of the mechanical performance of the parts.

La teneur en B est comprise entre des traces et 0,010%.The B content is between traces and 0.010%.

Cet élément optionnel peut être utilisé pour garantir l’homogénéité de la structure (limiter la présence de ferrite). Dans ce cas, il pourra être préférable de coupler l’addition de B avec une addition de Ti qui capte l’azote pour former des nitrures, et évite la formation de nitrures de B. Ainsi tout le B est disponible en solution pour jouer son rôle d’homogénéisateur de la structure.This optional element can be used to guarantee the uniformity of the structure (limit the presence of ferrite). In this case, it may be preferable to couple the addition of B with an addition of Ti which captures the nitrogen to form nitrides, and avoids the formation of nitrides of B. Thus all the B is available in solution to play its role of homogenizer of the structure.

La teneur en Ti est comprise entre des traces et 0,10%.The Ti content is between traces and 0.10%.

Comme on vient de le dire, cet élément optionnel peut être utilisé principalement pour les nuances au B. Dans le cas d’une élaboration au B (correspondant à B > 0,0010%), de préférence on limite N à 100 ppm (0,010%) et on s’assure que l’addition de Ti vérifie la condition Ti% > 3,5 N%.As we have just said, this optional element can be used mainly for nuances with B. In the case of an elaboration with B (corresponding to B> 0.0010%), preferably N is limited to 100 ppm (0.010 %) and it is ensured that the addition of Ti satisfies the condition Ti%> 3.5 N%.

La teneur en S est comprise entre des traces et 0,15%.The S content is between traces and 0.15%.

Comme il est bien connu, cet élément peut, le cas échéant, être laissé à un niveau relativement élevé, voire ajouté volontairement, pour améliorer l’usinabilité de l’acier. On lui confère alors une teneur de 0,005 à 0,15%. De préférence, on peut accompagner alors cette présence significative de S par une addition de Ca jusqu’à 0,010%, et/ou de Te jusqu’à 0,030%, et/ou de Se jusqu’à 0,050%, et/ou de Bi jusqu’à 0,10% et/ou de Pb jusqu’à 0,20%.As is well known, this element can, if necessary, be left at a relatively high level, or even added voluntarily, to improve the machinability of the steel. It is then given a content of 0.005 to 0.15%. Preferably, this significant presence of S can then be accompanied by an addition of Ca up to 0.010%, and / or Te up to 0.030%, and / or Se up to 0.050%, and / or Bi up to 0.10% and / or Pb up to 0.20%.

La teneur en P est comprise entre des traces et 0,10%.The P content is between traces and 0.10%.

P peut être utilisé pour son pouvoir durcissant et pour son pouvoir fragilisant. Toutefois, on limite sa teneur à 0,10%, car ces teneurs peuvent conduire à des difficultés d’élaboration, de laminage et de forgeage.P can be used for its hardening power and for its embrittling power. However, its content is limited to 0.10%, because these contents can lead to difficulties in preparation, rolling and forging.

La teneur en N est comprise entre des traces et 0,025%.The N content is between traces and 0.025%.

Dans le cas de l’utilisation conjointe de B et de Ti (c’est-à-dire de teneurs en B de au moins 0,0010% et en Ti de au moins 0,005%), de préférence on limite N à 0,010% pour limiter la formation de nitrures de bore.In the case of the joint use of B and Ti (that is to say B contents of at least 0.0010% and Ti contents of at least 0.005%), preferably N is limited to 0.010% to limit the formation of boron nitrides.

Par contre, dans le cas contraire, on pourra accepter ou imposer des teneurs en N supérieures, de manière à obtenir une précipitation du V plus intense. La teneur en N est naturellement limitée par la solubilité de l’azote dans l’acier liquide à des teneurs approchant 0,025%.On the other hand, in the contrary case, it will be possible to accept or impose higher N contents, so as to obtain a more intense precipitation of the V. The N content is naturally limited by the solubility of nitrogen in liquid steel to contents approaching 0.025%.

Les autres éléments contenus dans l’acier selon l’invention sont du fer et des impuretés résultant de l’élaboration, présentes à des teneurs habituelles compte tenu des matières premières utilisées et du mode d’élaboration de l’acier liquide (utilisation d’un convertisseur ou d’un four électrique à arc pour obtenir le métal liquide, traitement sous vide ou non du métal liquide...).The other elements contained in the steel according to the invention are iron and impurities resulting from the production, present at usual contents taking into account the raw materials used and the method of production of the liquid steel (use of a converter or an electric arc furnace to obtain the liquid metal, treatment under vacuum or not of the liquid metal ...).

Il doit être entendu que les teneurs préférentielles éventuelles de chaque élément pris isolément sont indépendantes les unes des autres. Autrement dit, on pourra se situer dans une gamme préférentielle pour l’un ou plusieurs de ces éléments et hors des gammes préférentielles pour les autres éléments qui en comportent une.It should be understood that the possible preferential contents of each element taken in isolation are independent of each other. In other words, we can be in a preferential range for one or more of these elements and outside the preferential ranges for the other elements which include one.

Industriellement, la pièce selon l’invention peut être produite par formage à chaud d’un demi-produit tel qu’un lopin, une barre ou un bloom, présentant la composition décrite précédemment. Typiquement, cette mise en forme à chaud est un forgeage à chaud ou un laminage à chaud ou une succession de telles étapes. La pièce selon l’invention peut aussi être produite par usinage de barres prêtes à l'emploi, dans la mesure où le procédé de fabrication de ces dernières correspond aux étapes du procédé décrit.Industrially, the part according to the invention can be produced by hot forming a semi-finished product such as a piece, a bar or a bloom, having the composition described above. Typically, this hot forming is hot forging or hot rolling or a succession of such steps. The part according to the invention can also be produced by machining ready-to-use bars, insofar as the method of manufacturing the latter corresponds to the steps of the method described.

Dans le premier cas, le procédé selon l’invention fait intervenir une étape de mise en forme à chaud effectuée en phase austénitique (typiquement mais non exclusivement de 1100 à 1300°C, comme il faut tenir compte de lacomposition précise de l’acier pour déterminer s’il est en phase austénitique à une température donnée mais également pour assurer la remise en solution complète des éléments provoquant le durcissement secondaire), suivie typiquement d’un refroidissement naturel (c’est-à-dire à l’air, sans utilisation d’un milieu refroidissant puissant tel que l’eau, l’huile, un milieu cryogénique comme la neige carbonique ou l’azote liquide).In the first case, the process according to the invention involves a hot forming step carried out in the austenitic phase (typically but not exclusively from 1100 to 1300 ° C., as the precise composition of the steel must be taken into account for determine if it is in the austenitic phase at a given temperature but also to ensure the complete solution solution of the elements causing the secondary hardening), typically followed by natural cooling (that is to say in air, without use of a powerful cooling medium such as water, oil, a cryogenic medium such as dry ice or liquid nitrogen).

Un des points importants de l’invention est la possibilité d’obtenir des caractéristiques mécaniques relativement constantes avant le revenu, indépendamment des dimensions de la pièce mise en forme, telles que sa section maximale.One of the important points of the invention is the possibility of obtaining relatively constant mechanical characteristics before tempering, regardless of the dimensions of the shaped part, such as its maximum section.

Ceci repose notamment sur l’obtention d’une microstructure bainitique homogène au cours du refroidissement, qui pourra être effectué naturellement, à l’air calme.This is notably based on obtaining a homogeneous bainitic microstructure during cooling, which can be carried out naturally, in calm air.

Néanmoins, si les installations le permettent, une adaptation du refroidissement pourra dans certains cas être utilisée, notamment pour obtenir des caractéristiques mécaniques initiales supérieures à celles qui seraient obtenues par un refroidissement naturel à l’air calme. Un refroidissement par air soufflé peut suffire à atteindre cet objectif. On devra cependant faire attention à ce que le refroidissement ne soit pas trop rapide au point de provoquer une apparition massive de martensite qui ferait passer la proportion de bainite à moins de 60%.However, if the installations allow it, an adaptation of the cooling may in certain cases be used, in particular to obtain initial mechanical characteristics superior to those which would be obtained by natural cooling with calm air. Supply air cooling may be sufficient to achieve this objective. However, care should be taken that the cooling is not too rapid to the point of causing a massive appearance of martensite which would reduce the proportion of bainite to less than 60%.

Inversement, un refroidissement ralenti, notamment par un capot coiffant la pièce venant d’être mise en forme, ou une mise en caisse de la pièce mise en forme, peut être utilisé dans certains cas pour assurer une présence de bainite suffisante.Conversely, a slowed-down cooling, in particular by a cover covering the part which has just been shaped, or a crating of the shaped part, can be used in certain cases to ensure a sufficient presence of bainite.

De préférence, ce refroidissement est effectué à des vitesses supérieures ou égales à 0,3 °C/s dans l’intervalle 750-550 °C et emprises entre 0,1 et 5°C/s dans l’intervalle 550-300 °C.Preferably, this cooling is carried out at speeds greater than or equal to 0.3 ° C / s in the interval 750-550 ° C and taken between 0.1 and 5 ° C / s in the interval 550-300 ° vs.

Optionnellement, on effectue ensuite une ou plusieurs opérations telles qu’un conformage, un usinage... destinées à au moins rapprocher les dimensions du demiproduit des dimensions définitives du produit final, au cours desquelles l’état thermique de la pièce n’est pas sensiblement affecté et sa microstructure est donc conservée.Optionally, one or more operations are then carried out such as shaping, machining, etc. intended to at least bring the dimensions of the semi-product closer to the final dimensions of the final product, during which the thermal state of the part is not significantly affected and its microstructure is therefore preserved.

Le procédé fait ensuite intervenir, selon l’invention, une étape de revenu, à une température choisie pour optimiser le durcissement par précipitation, ce qui conduit de manière concomitante à une diminution de la ductilité et rend la pièce « sécable >>. Habituellement, les proportions des divers constituants obtenus après le refroidissement suivant la mise en forme à chaud ne sont pas affectées par ce revenu, ou le sont peu. Les modifications microstructurelles introduites par le revenu portent très principalement sur la nature et le nombre des divers précipités qui participent au durcissement.The process then involves, according to the invention, a tempering step, at a temperature chosen to optimize hardening by precipitation, which concomitantly leads to a reduction in ductility and makes the part "breakable". Usually, the proportions of the various constituents obtained after cooling after hot shaping are not affected by this income, or are little affected. The microstructural modifications introduced by the income relate very mainly to the nature and the number of the various precipitates which participate in hardening.

Ce traitement de revenu est effectué à une température Trev comprise entre 450 et 680°C, pour une durée de 15 min à 10 h selon les dimensions de la pièce et les équipements disponibles. De manière alternative à un simple revenu, on pourra effectuer plusieurs revenus, dans la même gamme de temps et température, selon les principes habituels et bien connus dictant le choix des paramètres de revenu, sans pour autant que ceci puisse être considéré comme s’écartant de la présente invention.This tempering treatment is carried out at a temperature Trev between 450 and 680 ° C, for a period of 15 min to 10 h depending on the dimensions of the room and the equipment available. As an alternative to a simple income, it is possible to carry out several incomes, in the same range of time and temperature, according to the usual and well-known principles dictating the choice of the income parameters, without this being considered to be deviating. of the present invention.

Comme on l’a dit plus haut, il est envisageable que d’autres traitements thermiques soient effectués postérieurement au revenu de durcissement par précipitation. Mais leur paramètre de revenu total ne devra pas dépasser celui du revenu de précipitation.As mentioned above, it is conceivable that other heat treatments may be carried out after the precipitation hardening income. But their parameter of total income should not exceed that of precipitation income.

On doit souligner qu’un tel traitement de mise en forme à chaud suivie d’un revenu est en complet décalage avec la pratique industrielle courante, qui se base quasiment exclusivement sur l’utilisation de nuances ferrito-perlitiques micro-alliées, pour lesquelles un tel revenu serait sans intérêt technique.It should be emphasized that such a hot shaping treatment followed by tempering is completely out of step with current industrial practice, which is based almost exclusively on the use of micro-alloyed ferrito-pearlitic grades, for which a such income would be of no technical interest.

Optionnellement, on effectue ensuite une ou plusieurs opérations telles qu’un conformage, un usinage... ne modifiant pas la microstructure obtenue grâce au revenu selon l’invention, de façon à conférer à la pièce ses dimensions définitives précises si celles-ci n’ont pas déjà été atteintes à l’issue des étapes précédentes. Il est possible que, dans certains cas, les traitements thermiques aient conduit à une déformation de la pièce plus ou moins sensible, de sorte que cet ultime ajustement des dimensions précises de la pièce soit nécessaire, en particulier s’il n’y a pas eu d’usinage, conformage ou autre opération similaire depuis la mise en forme à chaud et le refroidissement qui a suivi.Optionally, one or more operations such as shaping, machining, etc. are then carried out which do not modify the microstructure obtained thanks to the tempering according to the invention, so as to give the part its precise final dimensions if these n have not already been reached at the end of the previous steps. It is possible that, in certain cases, the heat treatments have led to a deformation of the part more or less sensitive, so that this final adjustment of the precise dimensions of the part is necessary, in particular if there is no had machining, shaping or other similar operation since hot forming and subsequent cooling.

On va maintenant présenter des résultats obtenus en laboratoire sur des compositions d’acier selon l’invention (lnv.1 à 4), des compositions proches de celles-ci mais non conformes à l’invention (Ref.1 et 2), et des compositions de deux aciers de nuances connues pour la fabrication de bielles.We will now present results obtained in the laboratory on steel compositions according to the invention (lnv. 1 to 4), compositions close to these but not in accordance with the invention (Ref. 1 and 2), and compositions of two steels of known grades for the manufacture of connecting rods.

L’ensemble des compositions retenues est présenté ci-dessous dans le tableau 2, qui inclut les calculs des valeurs de Bs et V’. Il doit être entendu que le complément à 100% des compositions citées est du Fe, les éléments non mentionnés dans ce tableau n’étant présents que sous forme de traces y compris ceux pouvant n’être qu’optionnellement présents dans l’invention, comme les éléments d’usinabilité Ca, Te, Se, Bi, Pb qui n’ont pas été ajoutés dans les exemples considérés. Les valeurs en gras sont celles qui sont non conformes à l’invention.All of the compositions selected are presented below in Table 2, which includes the calculations of the values of Bs and V ’. It should be understood that the complement to 100% of the compositions cited is Fe, the elements not mentioned in this table being present only in the form of traces including those which may only be optionally present in the invention, such as the machinability elements Ca, Te, Se, Bi, Pb which have not been added in the examples considered. The values in bold are those which are not in accordance with the invention.

c % vs % Si % Yes % Mn % Mn % Cr % Cr % Ni % Or % Cu % Cu % Mo % Mo % V % V % Nb % Nb % Al % Al % B % B % Ti % Ti % s % s % P % P % N % NOT % 0 % 0 % 36MnV4S 36MnV4S 0,36 0.36 0,50 0.50 1,00 1.00 0,12 0.12 0,10 0.10 0,10 0.10 0,04 0.04 0,32 0.32 0,005 0.005 0,001 0.001 0,0004 0.0004 0,001 0.001 0,079 0.079 0,007 0.007 0,0180 0.0180 0,0027 0.0027 C70S6 C70S6 0,69 0.69 0,16 0.16 0,59 0.59 0,12 0.12 0,09 0.09 0,12 0.12 0,03 0.03 0,004 0.004 0,001 0.001 0,006 0.006 0,0004 0.0004 0,001 0.001 0,059 0.059 0,013 0.013 0,0080 0.0080 0,0012 0.0012 lnv.1 lnv.1 0,32 0.32 0,78 0.78 1,17 1.17 1,10 1.10 0,16 0.16 0,65 0.65 0,11 0.11 0,19 0.19 0,003 0.003 0,013 0.013 0,0031 0.0031 0,029 0.029 0,069 0.069 0,01 0.01 0,0075 0.0075 0,0009 0.0009 lnv.2 lnv.2 0,30 0.30 0,15 0.15 1,08 1.08 0,87 0.87 0,10 0.10 0,16 0.16 0,06 0.06 0,46 0.46 0,005 0.005 0,017 0.017 0,0031 0.0031 0,025 0.025 0,054 0.054 0,012 0.012 0,0056 0.0056 0,0027 0.0027 lnv.3 lnv.3 0,35 0.35 0,15 0.15 1,37 1.37 0,76 0.76 0,10 0.10 0,16 0.16 0,06 0.06 0,35 0.35 0,002 0.002 0,018 0.018 0,0033 0.0033 0,025 0.025 0,0056 0.0056 0,012 0.012 0,0053 0.0053 0,0021 0.0021 lnv.4 lnv.4 0,16 0.16 0,16 0.16 1,40 1.40 0,79 0.79 0,15 0.15 0,29 0.29 0,10 0.10 0,76 0.76 0,000 0,000 0,014 0.014 0,0029 0.0029 0,028 0.028 0,026 0.026 0,011 0.011 0,0075 0.0075 0,0017 0.0017 Ref.1 Ref. 1 0,30 0.30 0,70 0.70 1,17 1.17 0,51 0.51 0,15 0.15 0,15 0.15 0,10 0.10 0,20 0.20 0,002 0.002 0,025 0.025 0,0003 0.0003 0,002 0.002 0,08 0.08 0,025 0.025 0,0120 0.0120 0,0015 0.0015 Ref. 2 Ref. 2 0,37 0.37 0,38 0.38 1,33 1.33 0,73 0.73 0,15 0.15 0,15 0.15 0,08 0.08 0,12 0.12 0,003 0.003 0,012 0.012 0,0003 0.0003 0,002 0.002 0,051 0.051 0,012 0.012 0,0136 0.0136 0,0011 0.0011

V % V % BSiim °c BSiim ° c Bs °C Bs ° C 36MnV4S 36MnV4S 0,35 0.35 576 576 590 590 C70S6 C70S6 0,03 0.03 570 570 570 570 Inv. 1 Inv. 1 0,33 0.33 586 586 495 495 lnv.2 lnv.2 0,50 0.50 530 530 528 528 lnv.3 lnv.3 0,39 0.39 570 570 507 507 lnv.4 lnv.4 0,82 0.82 589 589 501 501 Ref.1 Ref. 1 0,23 0.23 530 530 567 567 Ref.2 Ref. 2 0,16 0.16 530 530 529 529

Tableau 2 : Compositions des échantillons testés, avec leurs valeurs calculées pour V’, Bsiim, et BsTable 2: Compositions of the tested samples, with their calculated values for V ’, Bsiim, and Bs

On rappelle que l’invention exige Bs > Bsiim et V’ >0,18.It will be recalled that the invention requires Bs> Bsi im and V '> 0.18.

Comme on le voit, les compositions des différents exemples sont relativement proches, et les teneurs des différents éléments, prises individuellement, seraient, pour tous les exemples (sauf le V du C70S6), conformes aux exigences de l’invention. C’est sur le respect ou non d’au moins l’une des deux conditions sur Bs et V’ que les exemples non conformes à l’invention et les exemples selon l’invention se distinguent essentiellement, ce qui montre l’importance du respect simultané de ces deux conditions.As can be seen, the compositions of the various examples are relatively close, and the contents of the various elements, taken individually, would, for all the examples (except the V of C70S6), comply with the requirements of the invention. It is on compliance or not with at least one of the two conditions on Bs and V 'that the examples not in accordance with the invention and the examples according to the invention are essentially distinguished, which shows the importance of simultaneous compliance with these two conditions.

Les résultats détaillés par la suite ont été obtenus en utilisant des lopins de section 25 x 25 mm, auxquels on a appliqué un traitement thermique tel que leur état était similaire, voire identique, à celui attendu sur une bielle forgée de masse et dimensions typiques d’une bielle d’automobile: austénitisation à au moins 1050 °C suivie d’un refroidissement à l’air calme conduisant à des vitesses de typiquement 1 °C/s entre 800 et 550 °C et 0,35 °C/s entre 550 et 300 °C. On a ensuà déterminé les conditions de revenu optimales pour augmenter les caractéristiques mécaniques et appliqué le traitement optimisé pour chaque nuance, consistant en un maintien de 2 h à une température de 620 ±10 °C. Enfin, on a procédé à des examens métdlographiques et à des essais mécaniques dans le but d’évaluer le gain en performance attendu grâce à l’invention. Les résultats sont présentés dans le tableau 3, dans lequel B désigne une microstructure bainitique, M la martensite qui est éventuellement présente conjointement à la bainite, et F + P une microstructure ferrito-perlitique.The results detailed subsequently were obtained using plots of 25 × 25 mm section, to which a heat treatment was applied such that their condition was similar, or even identical, to that expected on a forged connecting rod of mass and dimensions typical of '' an automobile connecting rod: austenitization to at least 1050 ° C followed by cooling in calm air leading to speeds of typically 1 ° C / s between 800 and 550 ° C and 0.35 ° C / s between 550 and 300 ° C. We then determined the optimal tempering conditions to increase the mechanical characteristics and applied the optimized treatment for each grade, consisting of maintaining for 2 h at a temperature of 620 ± 10 ° C. Finally, metdlographic examinations and mechanical tests were carried out in order to assess the expected performance gain thanks to the invention. The results are presented in Table 3, in which B denotes a bainitic microstructure, M denotes martensite which is optionally present in conjunction with the bainite, and F + P denotes a ferrito-pearlitic microstructure.

Microstructure Microstructure Etat State RPo,2 MPaRPo, 2 MPa Rm MPa Rm MPa KV J KV J 36MnV4S 36MnV4S F+P F + P Forgé Forge 780 780 1057 1057 9 9 C70S6 C70S6 P P Forgé Forge 590 590 990 990 7 7 lnv.1 lnv.1 B (20% M) B (20% M) Forgé+Revenu Forged + Income 1000 1000 1174 1174 4 4 lnv.2 lnv.2 B B Forgé+Revenu Forged + Income 1043 1043 1156 1156 4 4 lnv.3 lnv.3 B (10% M) B (10% M) Forgé+Revenu Forged + Income 965 965 1101 1101 5 5 lnv.4 lnv.4 B B Forgé+Revenu Forged + Income 1075 1075 1169 1169 3 3 Ref.1 Ref. 1 B B Forgé+Revenu Forged + Income 868 868 1018 1018 14 14 Ref.2 Ref. 2 B B Forgé+Revenu Forged + Income 860 860 1000 1000 14 14

Tableau 3 : Microstructures et propriétés mécaniques des échantillons testésTable 3: Microstructures and mechanical properties of the samples tested

Les valeurs en gras concernent les résultats considérés comme non conformes à la présente invention. Ces résultats non conformes concernent en premier lieu les nuances standard 36MnV4S et C70S6, de type ferrito-perlitique ou perlitique, dont on a déjà souligné les limitations en termes de limite d’élasticité et d’absence de réponse significative à un revenu. Notons que pour le 36MnV4S, la précipitation du V a lieu pendant le développement de la microstructure, lors du refroidissement de la pièce après mise en forme à chaud. Elle confère donc des propriétés mécaniques intéressantes à cette nuance, de même qu’une faible résistance à la rupture par choc (< 10 J), ce qui explique le succès de cette nuance et d’autres semblables pour la fabrication de bielles sécables à hautes performances. Ainsi, si ces nuances standard ne peuvent atteindre la limite d’élasticité élevée des nuances de l’invention, leur résistance aux chocs telle que mesurée par la grandeur KV demeure néanmoins conforme à ce qui peut être requis pour la fabrication de bielles sécables.The values in bold relate to the results considered as not in accordance with the present invention. These nonconforming results relate primarily to the standard 36MnV4S and C70S6 grades, ferrito-perlitic or perlitic type, the limitations of which have already been stressed in terms of elastic limit and lack of significant response to income. Note that for 36MnV4S, the precipitation of V takes place during the development of the microstructure, during the cooling of the part after hot forming. It therefore gives advantageous mechanical properties to this grade, as well as a low resistance to impact rupture (<10 J), which explains the success of this grade and others similar for the manufacture of breakable connecting rods with high performances. Thus, if these standard grades cannot reach the high elastic limit of the grades of the invention, their impact resistance as measured by the quantity KV nevertheless remains in accordance with what may be required for the manufacture of breakable rods.

Les autres nuances non conformes à l’invention (Ref.1 et 2) éclairent davantage cette dernière. Notons que ces deux nuances présentent des microstructures bainitiques homogènes à l’état forgé, ce qui est déjà en rupture complète avec les pratiques actuelles pour la fabrication des bielles.The other shades not in accordance with the invention (Ref. 1 and 2) shed more light on the latter. Note that these two grades present homogeneous bainitic microstructures in the forged state, which is already a complete break with current practices for the manufacture of connecting rods.

L’exemple Ref.1 présente une valeur de Bs insuffisamment basse (Bs = 567°C, alors que, selon l’invention, la limite Bsiim telle que définie précédemment à ne pas dépasser serait de 530 °C) avec toutefois une valeurde V’ qui serait conforme à l’invention (0,23%, pour 0,18% au minimum dans l’invention). On note qu’en conséquence, la limite d’élasticité ne répond pas aux exigences de l’invention, qui vise à procurer un minimum de 900 MPa. Dans ce premier cas, ce sont des propriétés en traction trop basses à l’état forgé qui expliquent cette insuffisance, l’augmentation de ces propriétés en traction au cours du revenu, corrélée à V’, n’étant pas inférieure à celle de plusieurs des exemples selon l’invention.The example Ref.1 presents an insufficiently low value of Bs (Bs = 567 ° C, while, according to the invention, the limit Bsi im as defined above not to be exceeded would be 530 ° C) with, however, a value of V 'which would be in accordance with the invention (0.23%, for 0.18% at least in the invention). It is noted that consequently, the elastic limit does not meet the requirements of the invention, which aims to provide a minimum of 900 MPa. In this first case, it is too low tensile properties in the forged state which explain this insufficiency, the increase in these tensile properties during tempering, correlated with V ', not being less than that of several examples according to the invention.

L’exemple Ref.2 présente une valeur de Bs conforme à l’invention (Bs = 529 °C pour un maximum BS|im de 530), mais il a un potentiel de durcissement, tel que mesuré par V’, qui est insuffisant (V’ = 0,16%, donc non conforme à l’invention).Example Ref.2 presents a value of Bs according to the invention (Bs = 529 ° C for a maximum BS | im of 530), but it has a curing potential, as measured by V ′, which is insufficient. (V '= 0.16%, therefore not in accordance with the invention).

Pour l’ensemble des exemples selon l’invention, la microstructure bainitique forgée et revenue est soit de même nature très essentiellement bainitique que celle des exemples Ref.1 et Ref.2, soit contient 10 ou 20% de martensite conjointement à la bainite. Mais le respect des deux critères Bs et V’ permet d’atteindre les caractéristiques mécaniques visées par l’invention qui sont une Rp0,2 d’au moins 900 MPa et, simultanément, une résistance à la traction Rm d’au moins 1100 MPa, et présentent des résistances à la flexion au choc KV conformes aux exigences d’une utilisation pour la fabrication de pièces sécables, à savoir au plus 12 J. Notons, de plus, qu’on a pu démontrer, par des essais de fatigue et de tassement en laboratoire, que cette augmentation de la résistance en traction se traduisait par une augmentation très significative des performances en fatigue et de la résistance au tassement. Les nuances bainitiques selon l’invention permettent de satisfaire les critères de dimensionnement des bielles déjà évoqués, ce que ne permettaient pas les nuances bainitiques considérées dans l’art antérieur.For all of the examples according to the invention, the forged and returned bainitic microstructure is either of the same very essentially bainitic nature as that of Examples Ref. 1 and Ref. 2, or contains 10 or 20% of martensite together with the bainite. But the respect of both B's criteria and V 'can achieve the target mechanical characteristics by the invention which are a Rp 0, 2 of at least 900 MPa and simultaneously strength Rm resistance of at least 1100 MPa, and have flexural resistance to impact KV in accordance with the requirements of a use for the manufacture of breakable parts, namely at most 12 J. Note, moreover, that it has been possible to demonstrate, by fatigue tests and compaction in the laboratory, that this increase in tensile strength resulted in a very significant increase in fatigue performance and resistance to compaction. The bainitic grades according to the invention make it possible to satisfy the dimensioning criteria of the connecting rods already mentioned, which the bainitic grades considered in the prior art did not allow.

Un second avantage de l’invention peut être souligné par les résultats, figurant dans le tableau 4, d’un essai supplémentaire réalisé sur l’exemple lnv.4. Pour cet essai, on a réalisé sur une barre de diamètre 80 mm un traitement thermique tel que la microstructure après refroidissement naturel pouvait être considérée comme représentative de celle d’une pièce forgée à chaud. A la suite de ce traitement, on a réalisé le traitement de revenu optimisé tel que déjà mis au point sur les pièces de section 25 x 25 mm2. On a ensuite procédé à des examens métallographiques et à des essais mécaniques de la même manière que précédemment.A second advantage of the invention can be underlined by the results, appearing in table 4, of an additional test carried out on example lnv.4. For this test, a heat treatment was carried out on a bar with a diameter of 80 mm such that the microstructure after natural cooling could be considered to be representative of that of a hot forged part. Following this treatment, the optimized income treatment was carried out as already developed on the 25 x 25 mm 2 section pieces. Metallographic examinations and mechanical tests were then carried out in the same manner as above.

Section Section Etat State Microstructure Microstructure Rpo,2 (MPa) Rpo, 2 (MPa) Rm (MPa) Rm (MPa) 25 x 25 mm 25 x 25 mm Forgé + revenu Forged + income B B 1075 1075 1169 1169 diamètre 80mm 80mm diameter Forgé + revenu Forged + income B B 1071 1071 1175 1175

Tableau 4 : Résultats d’essais supplémentaires sur l’exemple lnv.4Table 4: Results of additional tests on the example lnv.4

Comme le montrent ces résultats, un second avantage majeur de l’invention est de procurer les caractéristiques mécaniques visées sur des pièces de dimensions très différentes, alors que la sensibilité des nuances ferrito-perlitiques à ce paramètre est bien connue et a déjà été soulignée. On voit donc que la nuance de la présente invention pourra être utilisée, sans modification significative du procédé de fabrication ou de la composition précise de l’acier, pour la fabrication de pièces sécables destinées à des automobiles, mais aussi à des poids lourds, ou de pièces relevant de la grosse mécanique (transformateurs, moteurs marins, etc.).As these results show, a second major advantage of the invention is to provide the mechanical characteristics targeted on parts of very different dimensions, while the sensitivity of ferrito-pearlitic grades to this parameter is well known and has already been emphasized. It can therefore be seen that the grade of the present invention can be used, without significant modification of the manufacturing process or of the precise composition of the steel, for the manufacture of breakable parts intended for automobiles, but also for heavy goods vehicles, or large mechanical parts (transformers, marine engines, etc.).

Claims (16)

REVENDICATIONS 1,- Acier pour pièce sécable mise en forme à chaud, caractérisé en ce que sa composition consiste en, exprimée en pourcentages pondéraux :1, - Steel for breakable part hot formed, characterized in that its composition consists of, expressed in weight percentages: - 0,15% < C < 0,40% ; de préférence 0,20% < C < 0,35% ;- 0.15% <C <0.40%; preferably 0.20% <C <0.35%; - 0,60% < Mn < 1,80% ; de préférence 0,80% < Mn < 1,60% ;- 0.60% <Mn <1.80%; preferably 0.80% <Mn <1.60%; - Traces < Cr < 1,60% ;- Traces <Cr <1.60%; - Traces < Mo < 0,40% ;- Traces <Mo <0.40%; - Traces < Ni < 1,50% ; de préférence traces < Ni < 1,0% ; mieux traces < Ni < 0,60% ;- Traces <Ni <1.50%; preferably traces <Ni <1.0%; better traces <Ni <0.60%; - Traces < Cu < 0,80% ;- Traces <Cu <0.80%; - 0,02% < V < 0,70% ;- 0.02% <V <0.70%; - Traces < Nb < 0,08% ;- Traces <Nb <0.08%; - Traces < Si < 1,20 % ; de préférence traces < Si < 0,60% ;- Traces <Si <1.20%; preferably traces <Si <0.60%; - Traces < Al < 0,10%;- Traces <Al <0.10%; - Traces < B < 0,010%,- Traces <B <0.010%, - Traces < Ti < 0,10% ;- Traces <Ti <0.10%; - Traces < S < 0,15% ; de préférence 0,005% < S < 0,15% ;- Traces <S <0.15%; preferably 0.005% <S <0.15%; - Traces < P < 0,10% ;- Traces <P <0.10%; - Traces < Ca < 0,010% ;- Traces <Ca <0.010%; - Traces < Te < 0,030% ;- Traces <Te <0.030%; - Traces < Se < 0,050% ;- Traces <Se <0.050%; - Traces < Bi < 0,10%- Traces <Bi <0.10% - Traces < Pb < 0,20% ;- Traces <Pb <0.20%; - Traces < N < 0,025% ;- Traces <N <0.025%; - Traces < O < 0,008% ;- Traces <O <0.008%; le reste étant du fer et des impuretés liées à l’élaboration ; et pour laquelle les relations suivantes sont vérifiées :the remainder being iron and impurities associated with processing; and for which the following relationships are verified: * V’ = V% + 2 Nb% + Cu%/5 >0,18%;* V ’= V% + 2 Nb% + Cu% / 5> 0.18%; * Bs = 830 - 270C% - 90Mn% - 37Ni% - 70Cr% - 83 Mo% - 50Cu% - 100V% < BS|irT1, avec BS|im calculé comme suit :* Bs = 830 - 270C% - 90Mn% - 37Ni% - 70Cr% - 83 Mo% - 50Cu% - 100V% <BS | irT1 , with BS | im calculated as follows: Bsiim = 530 + 330 (V’ - 0,18), si 530 + 330 (V’ - 0,18) est inférieur à 600 ; Bsiim = 600, si 530 + 330 (V’ - 0,18) est supérieur ou égal à 600.Bsiim = 530 + 330 (V ’- 0.18), if 530 + 330 (V’ - 0.18) is less than 600; Bsiim = 600, if 530 + 330 (V ’- 0.18) is greater than or equal to 600. 2, - Acier selon la revendication 1, caractérisé en ce que Ti > 3,5 N% si B > 0,0010%.2, - Steel according to claim 1, characterized in that Ti> 3.5 N% if B> 0.0010%. 3. - Acier selon la revendication 2, caractérisé en ce que traces < N < 0,010%.3. - Steel according to claim 2, characterized in that traces <N <0.010%. 4, - Acier selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que sa microstructure comporte au moins 60% d’un mélange de ferrite bainitique et de carbures ou d’austénite résiduelle, le reste de la microstructure comportant au plus 40% de martensite et/ou de ferrite pro-eutectoïde et/ou de perlite, la présence de ferrite proeutectoïde et/ou de perlite étant limitée à au plus 10%.4, - Steel according to one of claims 1 to 3, characterized in that its microstructure comprises at least 60% of a mixture of bainitic ferrite and carbides or residual austenite, the rest of the microstructure comprising at most 40 % of martensite and / or pro-eutectoid ferrite and / or perlite, the presence of proeutectoid ferrite and / or perlite being limited to at most 10%. 5. - Procédé de fabrication d’une pièce mécanique, caractérisé en ce que :5. - Process for manufacturing a mechanical part, characterized in that: - on met en forme à chaud en phase austénitique un demi-produit en acier dont la composition consiste en, exprimée en pourcentages pondéraux :- A steel semi-finished product is hot formed in the austenitic phase, the composition of which is expressed in weight percentages: * 0,15% < C < 0,40% ; de préférence 0,20% < C < 0,35% ;* 0.15% <C <0.40%; preferably 0.20% <C <0.35%; * 0,60% < Mn < 1,80% ; de préférence 0,80% < Mn < 1,60% ;* 0.60% <Mn <1.80%; preferably 0.80% <Mn <1.60%; * T races < Cr < 1,60% ;* T breeds <Cr <1.60%; * T races < Mo < 0,40% ;* T breeds <Mo <0.40%; * Traces < Ni < 1,50% ; de préférence traces < Ni < 1,0% ; mieux traces < Ni < 0,60% ;* Traces <Ni <1.50%; preferably traces <Ni <1.0%; better traces <Ni <0.60%; * T races < Cu < 0,80% ;* T races <Cu <0.80%; * 0,02% < V < 0,70% ;* 0.02% <V <0.70%; * T races < Nb < 0,08% ;* T breeds <Nb <0.08%; * T races < Si < 1,20 % ; de préférence traces < Si < 0,60% ;* T breeds <Si <1.20%; preferably traces <Si <0.60%; * Traces < Al < 0,10%;* Traces <Al <0.10%; * T races < B < 0,010%, * Traces < Ti < 0,10% ;* T races <B <0.010%, * Traces <Ti <0.10%; * T races < S < 0,15% ; de préférence 0,005% < S < 0,15% ;* T breeds <S <0.15%; preferably 0.005% <S <0.15%; * Traces < P < 0,10% ;* Traces <P <0.10%; * T races < Ca < 0,010% ;* T breeds <Ca <0.010%; * T races < Te < 0,030% ;* T races <Te <0.030%; * T races < Se < 0,050% ;* T races <Se <0.050%; * Traces < Bi < 0,10% * T races < Pb < 0,20% ;* Traces <Bi <0.10% * T races <Pb <0.20%; * Traces < N < 0,025 ;* Traces <N <0.025; * T races < O < 0,008% ;* T breeds <O <0.008%; le reste étant du fer et des impuretés liées à l’élaboration ; et pour laquelle les relations suivantes sont vérifiées :the remainder being iron and impurities associated with processing; and for which the following relationships are verified: * V’ = V% + 2 Nb% + Cu%/5 >0,18%;* V ’= V% + 2 Nb% + Cu% / 5> 0.18%; * Bs = 830 - 270C% - 90Mn% - 37Ni% - 70Cr% - 83 Mo% - 50Cu% - 100V% < Bsiim, avec Bsiim calculé comme suit :* Bs = 830 - 270C% - 90Mn% - 37Ni% - 70Cr% - 83 Mo% - 50Cu% - 100V% <Bsiim, with Bsi im calculated as follows: BS|im = 530 + 330 (V’ - 0,18), si 530 + 330 (V’ - 0,18) est inférieur à 600 ;BS | im = 530 + 330 (V '- 0.18), if 530 + 330 (V' - 0.18) is less than 600; BS|im = 600, si 530 + 330 (V’ - 0,18) est supérieur ou égal à 600 ;BS | im = 600, if 530 + 330 (V '- 0.18) is greater than or equal to 600; - on réalise un refroidissement à l’air calme, ou à l’air pulsé, ou sous un capot ou en caisse dudit demi-produit, de préférence à des vitesses de refroidissement supérieures ou égales à 0,3°C/s dans l’intervalle 750-550 °C etcomprises entre 0,1 et 5°C/s dans l’intervalle 550-300 °C ;- Cooling is carried out with calm air, or with forced air, or under a hood or in the case of said semi-finished product, preferably at cooling rates greater than or equal to 0.3 ° C / s in l 'range 750-550 ° C and between 0.1 and 5 ° C / s in the range 550-300 ° C; - on réalise au moins un revenu dudit demi-produit refroidi à une température Trev comprise entre 450 et 680°C pendant une durée totaé de 15 min à 10 h.- At least one tempering of said semi-finished product cooled to a temperature Trev of between 450 and 680 ° C. is carried out for a period of 15 min to 10 h. 6. - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que Ti > 3,5 N% si B > 0,0010%.6. - Method according to claim 5, characterized in that Ti> 3.5 N% if B> 0.0010%. 7. - Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que traces < N < 0,010%.7. - Method according to claim 6, characterized in that traces <N <0.010%. 8. - Procédé selon l’une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu’on réalise après le refroidissement suivant la mise en forme à chaud une mise en forme du demiproduit, par exemple par usinage ou conformage, qui rapproche les dimensions du demiproduit des dimensions définitives précises du produit sans modifier sa microstructure.8. - Method according to one of claims 5 to 7, characterized in that after cooling after hot shaping is carried out shaping of the semi-product, for example by machining or shaping, which brings the dimensions of the semi-product of precise final dimensions of the product without modifying its microstructure. 9. - Procédé selon l’une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu’on réalise après le revenu une mise en forme du demi-produit, par exemple par usinage ou conformage, qui confère au demi-produit les dimensions définitives précises du produit sans modifier sa microstructure.9. - Method according to one of claims 5 to 8, characterized in that after the tempering, the semi-finished product is shaped, for example by machining or shaping, which gives the semi-finished product the precise final dimensions. of the product without modifying its microstructure. 10. - Procédé selon l’une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce qu’on procède à une casse contrôlée de ladite pièce mécanique, qui est une pièce mécanique sécable.10. - Method according to one of claims 5 to 9, characterized in that one proceeds to a controlled breakage of said mechanical part, which is a breakable mechanical part. 11. - Procédé selon l’une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce qu’on procède à au moins un traitement thermique supplémentaire ultérieurement audit revenu , ledit traitement supplémentaire ayant un paramètre de revenu inférieur à celui dudit revenu.11. - Method according to one of claims 5 to 10, characterized in that at least one additional heat treatment is carried out after said income, said additional treatment having an income parameter lower than that of said income. 12. - Pièce mécanique en acier, caractérisée en ce que :12. - Mechanical steel part, characterized in that: - sa composition consiste en, exprimée en pourcentages pondéraux :- its composition consists of, expressed in weight percentages: * 0,15% < C < 0,40% ; de préférence 0,20% < C < 0,35% ;* 0.15% <C <0.40%; preferably 0.20% <C <0.35%; * 0,60% < Mn < 1,80% ; de préférence 0,80% < Mn < 1,60% ;* 0.60% <Mn <1.80%; preferably 0.80% <Mn <1.60%; * T races < Cr < 1,60% ;* T breeds <Cr <1.60%; * T races < Mo < 0,40% ;* T breeds <Mo <0.40%; * Traces < Ni < 1,50% ; de préférence traces < Ni < 1,0% ; mieux traces < Ni < 0,60% ;* Traces <Ni <1.50%; preferably traces <Ni <1.0%; better traces <Ni <0.60%; * T races < Cu < 0,80% ;* T races <Cu <0.80%; * 0,02% < V < 0,70% ;* 0.02% <V <0.70%; * T races < Nb < 0,08% ;* T breeds <Nb <0.08%; * T races < Si < 1,20 % ; de préférence traces < Si < 0,60% ;* T breeds <Si <1.20%; preferably traces <Si <0.60%; * Traces < Al < 0,10%;* Traces <Al <0.10%; * T races < B < 0,010%, * Traces < Ti < 0,10% ;* T races <B <0.010%, * Traces <Ti <0.10%; * T races < S < 0,15% ; de préférence 0,005% < S < 0,15% ;* T breeds <S <0.15%; preferably 0.005% <S <0.15%; * Traces < P < 0,10% ;* Traces <P <0.10%; * T races < Ca < 0,010% ;* T breeds <Ca <0.010%; * T races < Te < 0,030% ;* T races <Te <0.030%; * T races < Se < 0,050% ;* T races <Se <0.050%; * Traces < Bi < 0,10% * T races < Pb < 0,20% ;* Traces <Bi <0.10% * T races <Pb <0.20%; * Traces < N < 0,025 ;* Traces <N <0.025; * T races < O < 0,008% ;* T breeds <O <0.008%; le reste étant du fer et des impuretés liées à l’élaboration ; et pour laquelle les relations suivantes sont vérifiées :the remainder being iron and impurities associated with processing; and for which the following relationships are verified: * V’ = V% + 2 Nb% + Cu%/5 >0,18%;* V ’= V% + 2 Nb% + Cu% / 5> 0.18%; * Bs = 830 - 270C% - 90Mn% - 37Ni% - 70Cr% - 83 Mo% - 50Cu% - 100V% < Bsiim, avec Bsiim calculé comme suit :* Bs = 830 - 270C% - 90Mn% - 37Ni% - 70Cr% - 83 Mo% - 50Cu% - 100V% <Bsiim, with Bsi im calculated as follows: BS|im = 530 + 330 (V’ - 0,18), si 530 + 330 (V’ - 0,18) est inférieur à 600 ;BS | im = 530 + 330 (V '- 0.18), if 530 + 330 (V' - 0.18) is less than 600; BS|im = 600, si 530 + 330 (V’ - 0,18) est supérieur ou égal à 600 ;BS | im = 600, if 530 + 330 (V '- 0.18) is greater than or equal to 600; et dont la microstructure comporte au moins 60% d’un mélange de ferrite bainitique et de carbures ou d’austénite résiduelle, le reste de la microstructure comportant au plus 40% de martensite et/ou de ferrite pro-eutectoïde et/ou de perlite, la présence de ferrite proeutectoïde et/ou de perlite étant limitée à au plus 10%.and whose microstructure comprises at least 60% of a mixture of bainitic ferrite and carbides or residual austenite, the rest of the microstructure comprising at most 40% martensite and / or pro-eutectoid ferrite and / or perlite , the presence of proeutectoid ferrite and / or perlite being limited to at most 10%. 13. - Pièce mécanique selon la revendication 12, caractérisée en ce que Ti > 3,5 N% si B >0,0010%.13. - Mechanical part according to claim 12, characterized in that Ti> 3.5 N% if B> 0.0010%. 14. - Pièce mécanique selon la revendication 13, caractérisée en ce que traces < N <0,010%.14. - Mechanical part according to claim 13, characterized in that traces <N <0.010%. 15. - Pièce mécanique selon l’une des revendications 12 à 14, caractérisée en ce qu’il s’agit d’une pièce sécable.15. - Mechanical part according to one of claims 12 to 14, characterized in that it is a breakable part. 16.- Pièce mécanique selon la revendication 15, caractérisée en ce qu’il s’agit d’une bielle de moteur à explosion.16.- Mechanical part according to claim 15, characterized in that it is a connecting rod of an internal combustion engine.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113913704A (en) * 2021-12-13 2022-01-11 北京科技大学 Tellurium-sulfur co-processed aluminum deoxidized steel and preparation method and application thereof

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3123659A1 (en) * 2021-06-02 2022-12-09 Ascometal France Holding Sas Hot-formed steel part and method of manufacture
CN115261722B (en) * 2022-07-29 2023-04-07 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 Low-carbon complex-phase bainite steel rail and preparation method thereof

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0779375A1 (en) * 1995-12-14 1997-06-18 ASCOMETAL (Société anonyme) Steel for the manufacture of divisible mechanical parts and parts made from this steel
EP0856590A2 (en) * 1997-02-04 1998-08-05 Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha High strength non-thermal refining steel for hot forging and method for separating hot forging made of the non-thermal refining steel
EP1070153B1 (en) * 1998-03-10 2003-12-17 Corus UK Limited Steel composition
FR2847908A1 (en) * 2002-12-03 2004-06-04 Ascometal Sa A BAINITIQUE STEEL COOLED, COOLED AND REINVENTED, AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME.
EP1426453A1 (en) * 2002-12-03 2004-06-09 Ascometal Process for the production of a steel forged part and part obtained thereof
WO2011124851A2 (en) * 2010-04-07 2011-10-13 Ascometal Mechanical part made of steel having high properties and process for manufacturing same
EP2957643A1 (en) * 2014-06-16 2015-12-23 ASCO Industries Steel for surface-treated parts having high properties, and mechanical parts made out of that steel and their manufacturing method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0779375A1 (en) * 1995-12-14 1997-06-18 ASCOMETAL (Société anonyme) Steel for the manufacture of divisible mechanical parts and parts made from this steel
EP0856590A2 (en) * 1997-02-04 1998-08-05 Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha High strength non-thermal refining steel for hot forging and method for separating hot forging made of the non-thermal refining steel
EP1070153B1 (en) * 1998-03-10 2003-12-17 Corus UK Limited Steel composition
FR2847908A1 (en) * 2002-12-03 2004-06-04 Ascometal Sa A BAINITIQUE STEEL COOLED, COOLED AND REINVENTED, AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME.
EP1426453A1 (en) * 2002-12-03 2004-06-09 Ascometal Process for the production of a steel forged part and part obtained thereof
WO2011124851A2 (en) * 2010-04-07 2011-10-13 Ascometal Mechanical part made of steel having high properties and process for manufacturing same
EP2957643A1 (en) * 2014-06-16 2015-12-23 ASCO Industries Steel for surface-treated parts having high properties, and mechanical parts made out of that steel and their manufacturing method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113913704A (en) * 2021-12-13 2022-01-11 北京科技大学 Tellurium-sulfur co-processed aluminum deoxidized steel and preparation method and application thereof

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