FR3076837A1 - Procede de fabrication de toles minces en alliage d'aluminium 6xxx a haute qualite de surface - Google Patents
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Abstract
L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'une tôle mince en aluminium de la série 6xxx comportant les étapes suivantes : homogénéisation d'un lingot réalisé à partir d'un alliage d'aluminium de la série 6XXX ; refroidissement du lingot homogénéisé à une vitesse de refroidissement située dans la plage comprise entre 150 °C/h et 2000 °C/h directement à la température de départ du laminage à chaud ; laminage à chaud du lingot jusqu'à une épaisseur finale et bobinage à l'épaisseur finale et à une température de sortie du laminage à chaud avec des conditions permettant d'obtenir au moins 90 % de recristallisation tout en contrôlant les températures de laminage à chaud, notamment la relation entre la température de départ du laminage à chaud et la température de sortie du laminage à chaud, et/ou en contrôlant la taille de grain après bobinage ; laminage à froid afin d'obtenir une tôle mince laminée à froid. Le procédé de l'invention est particulièrement utile pour la fabrication de tôles minces destinées à l'industrie automobile qui combinent une limite d'élasticité à la traction élevée et une aptitude à la mise en forme adaptée aux opérations d'emboutissage à froid, ainsi qu'une excellente qualité de surface.
Description
PROCÉDÉ DE FABRICATION DE TÔLES MINCES EN ALLIAGE D'ALUMINIUM 6XXX À HAUTE QUALITÉ DE SURFACE
DESCRIPTION
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne un procédé de fabrication de tôles minces en alliage d'aluminium 6XXX, particulièrement utiles pour l'industrie automobile.
CONTEXTE DE L'INVENTION
Différents alliages d'aluminium sont utilisés sous la forme de tôles ou de flans pour des applications dans le domaine automobile. Parmi ces alliages, les alliages d'aluminium de série AA6xxx, tel que l'alliage AA6016-T4, associent des propriétés chimiques et mécaniques intéressantes telles que la dureté, la résistance voire la tenue à la corrosion. En plus des exigences susmentionnées, un autre impératif implique que les alliages d'aluminium employés pour les composants automobiles ne présentent pas de défauts de surface inacceptables et/ou délétères - lignage ou « roping » en anglais - qui apparaissent sur la surface des composants réalisés à partir de tôles minces d'aluminium embouties ou pliées. Le lignage apparaît dans le sens du laminage seulement sous l'effet d'une déformation transversale suffisante, telle que celle qui intervient lors des opérations typiques d'emboutissage ou de mise en forme. De nouveaux critères de qualité de surface sont récemment apparus, basés sur l'analyse d'images numérisées, notamment l'éventuelle rugosité directionnelle de la surface, pertinente pour l'aspect du produit final. Ce type de procédé a par exemple été expliqué par A. Guillotin et al. (MATERIALS CHARACTERIZATION
61(2010)1119-1125) ou encore la VDA (Verband Der Automobilindustrie, association de l'industrie automobile allemande) Recommandation 239-400, juillet 2017. Ces propriétés font généralement des alliages d'aluminium AA6xxx des matériaux de choix pour l'industrie automobile. Afin de répondre à l'augmentation constante des applications de ces tôles minces et aux exigences de qualité de surface imposées par l'industrie automobile, il est impératif d'améliorer la vitesse du procédé de fabrication de ces produits pour une qualité de surface demandée par les clients. En effet, bien que le procédé actuel comprenne plusieurs traitements thermiques qui se sont avérés efficaces en termes de qualité de surface et d'aptitude à la mise en forme, il peut être long et coûteux.
Le brevet US6652678 décrit un procédé permettant de convertir un lingot d'alliage d'aluminium de la série 6000 en une tôle mince autorecuit. Ce procédé consiste à soumettre le lingot à un traitement d'homogénéisation en deux étapes, d'abord à une température d'au moins 560 °C, puis à une température comprise entre 450 °C et 480 °C. Il consiste ensuite à laminer à chaud le lingot homogénéisé à une température de départ comprise entre 450 °C et 480 °C, puis à une température de finition comprise entre 320 °C et 360 °C. On obtient ainsi une tôle mince laminée à chaud dont la composante cube de recristallisation est exceptionnellement basse.
La demande de brevet US2016/0201158 décrit un procédé de fabrication d'une tôle mince en alliage d'aluminium de la série 6xxx comprenant les étapes suivantes : coulée d'un alliage d'aluminium de la série 6xxx pour former un lingot ; homogénéisation du lingot ; laminage à chaud du lingot afin de produire un produit intermédiaire laminé à chaud, puis : a) après bobinage à la température de sortie, placement immédiat dans un four à recuire, ou b) après bobinage à la température de sortie, refroidissement à température ambiante puis placement dans un four à recuire, recuit, laminage à froid, la tôle mince ainsi obtenue étant ensuite soumise à un procédé de traitement thermique de recuit et de mise en solution en continu. L'application détaille les problèmes liés au procédé d'autorecuit.
La demande de brevet EP1375691 (A9) décrit un procédé de fabrication d'une tôle mince laminée d'un alliage d'aluminium de type 6000 contenant du Si et du Mg comme éléments d'alliage principaux, et qui consiste à soumettre un lingot à un traitement d'homogénéisation, à le refroidir à une température inférieure à 350 °C à une vitesse de refroidissement supérieure ou égale à 100 °C/h, éventuellement jusqu'à la température ambiante, à le chauffer de nouveau jusqu'à une température comprise entre 300 et 500 °C puis à le soumettre à un laminage à chaud ; le produit laminé à chaud est soumis à un laminage à froid, et la tôle mince laminée à froid est soumise à un traitement de mise en solution à une température de 400 °C ou plus, suivi d'une trempe.
La demande de brevet EP0786535 (Al) décrit un procédé selon lequel un lingot d'alliage d'aluminium contenant pas moins de 0,4 % en poids et moins de 1,7 % en poids de Si, pas moins de 0,2 % en poids et moins de 1,2 % en poids de Mg, le solde étant constitué d'Al et d'impuretés inévitables, est homogénéisé à une température non inférieure à 500 °C. Le produit ainsi obtenu est refroidi d'une température non inférieure à 500 °C à une température située dans la plage comprise entre 350 et 450 °C, et dont le point de départ permet un laminage à chaud, l'étape du laminage à chaud s'achevant à une température située dans la plage comprise entre 200 et 300 °C. Le produit ainsi obtenu est soumis à un laminage à froid à un rapport de réduction non inférieur à 50 % immédiatement avant son traitement de mise en solution. Le produit laminé à froid est ensuite soumis à un traitement de mise en solution au cours duquel il est maintenu à une température située dans la plage comprise entre 500 et 580 °C à une vitesse d'augmentation de température non inférieure à 2 °C/s pendant au plus 10 minutes. Le produit ainsi obtenu est soumis à un durcissement au cours duquel il est refroidi jusqu'à une température non supérieure à 100 °C à une vitesse de refroidissement non inférieure à 5 °C/s.
En ce qui concerne l'aptitude à la mise en forme des tôles minces en alliage d'aluminium, il a été indiqué qu'elle est fonction de la taille des particules, telles que les particules Al-Fe-Si, Mg-Si, etc. qui constituent des précipités dans l'alliage, et de la texture de l'alliage. Par exemple, les demandes de brevet JP 2012-77319, JP 2006-241548, JP 2004-10982, JP 2003-226926 proposent des procédés qui prennent en compte le contrôle de la taille et de la répartition de ces particules, le contrôle de la texture et la valeur r qui en résulte.
D'autre part, en parallèle aux propositions portant sur l'amélioration de l'aptitude à la mise en forme telles que décrites ci-dessus, plusieurs initiatives visant à améliorer la résistance au lignage en rapport avec la qualité de l'aspect après mise en forme ont également été rapportées. D'après ces dernières, l'apparition du lignage est liée au comportement de recristallisation du matériau. Et s'agissant d'une mesure destinée à limiter l'apparition du lignage, il a été proposé de contrôler la recristallisation au stade de la production des tôles minces au moyen d'un laminage à chaud ou d'un procédé similaire réalisé après l'homogénéisation du lingot d'alliage.
S'agissant de mesures pratiques en faveur d'une telle amélioration de la résistance à la traction, les brevets JP2823797 et JP3590685 limitent le grossissement du grain cristallin pendant le laminage à chaud en réglant principalement la température de départ du laminage à chaud à une valeur relativement basse de 450 °C, et visent à contrôler la structure du matériau après le traitement ultérieur d'écrouissage à froid et de mise en solution. La demande de brevet JP2009-263781 décrit la mise en œuvre d'un laminage à des vitesses circonférentielles différentes dans les zones chaudes et d'un laminage à des vitesses circonférentielles différentes dans les zones froides après le laminage à chaud. Ici, le brevet JP3590685, et les demandes de brevet JP2012-77318 et JP2010-242215 proposent d'effectuer un recuit intermédiaire après le laminage à chaud, ou d'effectuer un recuit intermédiaire après l'exécution d'un bref laminage à froid.
La demande de brevet JP2015-67857 décrit un procédé de fabrication de tôle mince en alliage d'aluminium à base de AlMg-Si pour un panneau d'automobile caractérisé par les éléments suivants : on prépare un lingot composé de Si : 0,4-1,5 % pds, Mg : 0,2-1,2 % pds, Cu : 0,001-1,0 % pds, Zn : 0,5 % ou moins, Ti : moins de 0,1 % pds, B : 50 ppm ou moins, ainsi qu'un ou plus de deux des éléments suivants : Mn : 0,30 % pds ou moins, Cr : 0,20 % pds ou moins, Zr : 0,15 % ou moins, le solde étant constitué d'Al et d'impuretés inévitables. Le lingot ainsi obtenu est soumis à un traitement d'homogénéisation à une température supérieure à 450 °C, refroidi à moins de 350 °C à une vitesse de refroidissement supérieure à 100 °C/h, et de nouveau chauffé à une température comprise entre 380 °C et 500 °C, puis on effectue le laminage à chaud pour amorcer le processus de laminage, et une plaque de 4 à 20 mm d'épaisseur est produite. On soumet ladite plaque à une réduction à froid, de sorte que le taux de réduction de son épaisseur soit supérieur à 20 % et que son épaisseur soit supérieure à 2 mm, à un recuit intermédiaire à une température comprise entre 350 et 580 °C, à une réduction à froid supplémentaire, puis à un traitement de mise en solution à une température située dans la plage comprise entre 450 et 600 °C. Elle est ensuite rapidement refroidie à une température inférieure à 150 °C à une vitesse de refroidissement moyenne supérieure à 100 °C/minute, puis soumise à un traitement thermique dans les 60 minutes suivant le processus de refroidissement rapide afin de la maintenir dans la plage de température comprise entre 40 et 120 °C pendant 10 à 500 minutes.
L'industrie automobile a par conséquent besoin d'une méthode améliorée, offrant notamment une productivité élevée, pour la production de tôles minces en alliage d'aluminium de la série 6xxx, qui combinent une limite d'élasticité à la traction élevée et une bonne aptitude à la mise en forme, adaptées aux opérations d'emboutissage à froid, ainsi qu'une excellente qualité de surface et une résistance élevée à la corrosion.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'une tôle mince en aluminium de la série 6xxx comportant les étapes suivantes :
- homogénéisation d'un lingot réalisé à partir d'un alliage d'aluminium de la série 6XXX constitué de préférence des éléments suivants, en teneur pondérale : 0,3 à 1,5 % de Si, 0,1 à 1,2 % de Mg et 0,5 % ou moins de Cu, Mn 0,03 0,5 % et/ou Cr 0,01 - 0,4 %, Fe 0,03 à 0,4 %, Zn au plus 0,5 %, V au plus 0,2 %, Zr au plus 0,2 %, Ti au plus 0,1 %, le solde étant constitué d'aluminium et d'impuretés inévitables d'au plus 0,05 % chacun et 0,15 % au total,
- refroidissement du lingot homogénéisé à une vitesse de refroidissement située dans la plage comprise entre 150 °C/h et 2000 °C/h directement à une température de départ de laminage à chaud (HRST),
- laminage à chaud du lingot jusqu'à une épaisseur finale et bobinage à l'épaisseur finale et à une température de sortie du laminage à chaud avec des conditions permettant d'obtenir au moins 90 % de recristallisation, ladite HRST étant comprise entre 350 °C et 450 °C et la température de sortie du laminage à chaud étant égale ou supérieure à 300 °C et comprise entre 1,2 * HRST - 135 °C et
1,2 * HRST - 109 °C et/ou réglée de façon à obtenir une taille de grain moyenne dans la section L/TC entre la mi-épaisseur et le quart de l'épaisseur, selon la méthode d'intercept de la norme ASTM E-112, de moins de 160 pm dans la direction longitudinale,
- laminage à froid afin d'obtenir une tôle mince laminée à froid.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
Tous les alliages d'aluminium dont il est question ci-après sont désignés, sauf mention contraire, selon les règles et désignations définies par 1' « Aluminum Association » dans les « Registration Record Sériés » qu'elle publie régulièrement.
Les états métallurgiques dont il est question sont désignés selon la norme européenne EN-515.
Toutes les compositions d'alliage sont fournies en teneur pondérale (% pds).
Les inventeurs ont observé que le procédé de production des alliages d'aluminium de la série 6xxx selon l'état antérieur de la technique peut être amélioré sans compromettre la résistance, les propriétés de mise en forme et la résistance à la corrosion, et ce avec une qualité de surface améliorée.
Selon l'invention, on prépare un lingot par coulée, généralement par coulée semi-continue, en utilisant des alliages d'aluminium de la série 6xxx. L'épaisseur du lingot est de préférence d'au moins 250 mm, ou d'au moins 350 mm, et il s'agit préférablement d'un lingot de gros calibre d'une épaisseur d'au moins 400 mm, voire d'au moins 500 mm ou 600 mm afin d'améliorer la productivité du procédé. Le lingot a de préférence une largeur comprise entre 1000 et 2000 mm et une longueur comprise entre 2000 et 8000 mm.
La teneur en Si est comprise entre 0,3 % pds et 1,5 % pds.
Le Si est un élément d'addition qui forme la base de la série d'alliages de la présente invention et qui, avec le Mg, contribue à l'amélioration de la résistance. Lorsque la teneur en Si est inférieure à 0,3% pds, l'effet susmentionné peut s'avérer insuffisant, tandis qu'une teneur supérieure à 1,5 % pds peut provoquer l'apparition de grosses particules de Si et de grosses particules à base de Mg-Si, et entraîner une diminution de l'aptitude au cintrage. Par conséquent, la teneur en Si est de préférence définie dans une plage allant de 0,3 à 1,5 % pds. Une teneur pondérale minimale en Si de 0,55 %, ou de 0,6 % ou 0,7 % ou 0,8 % ou 0,9 % ou 1,0 % ou 1,1 % peut être avantageuse. Une teneur pondérale maximale en Si de 1,4 %, ou de 1,3 % ou 1,2 % ou 1,1 % peut être avantageuse.
Le Mg est également un élément d'addition qui forme la base de la série d'alliages qui est l'objet de la présente invention et qui, avec le Si et le Mg, contribue à l'amélioration de la résistance. La teneur en Mg est comprise entre 0,1 % pds et 1,2 % pds. Lorsque la teneur en Mg est inférieure à 0,1 % pds, la formation de zones G.P., qui contribuent à l'amélioration de la résistance, diminue en raison du durcissement par précipitation au moment de la cuisson de la peinture, et l'amélioration de la résistance peut par conséquent s'avérer insuffisante. D'autre part, une teneur supérieure à 1,2 % pds peut provoquer l’apparition de grosses particules à base de Mg-Si et entraîner une diminution de l'aptitude au cintrage. Une teneur pondérale minimale en Mg de 0,15 %, ou de 0,20 % ou 0,25 % ou 0,30 % ou 0,35 % ou 0,40 % ou 0,.45 % ou 0,50 % ou 0,55 % peut être avantageuse. Une teneur pondérale maximale en Mg de 0,90 %, ou de 0,85 % ou 0,80 % ou 0,75 % ou 0,70 % ou 0,65 % ou 0,60 % ou 0,55 % peut être avantageuse.
II· existe certaines combinaisons avantageuses de teneurs en Si et Mg. Dans un mode de réalisation, la teneur pondérale en Si est comprise entre 1,1 % et 1,5 % et de préférence entre 1,2 % et 1,4 %, et la teneur pondérale en Mg est comprise entre 0,1 % et 0,5 % et de préférence entre 0,2 % et 0,4 %. Dans un autre mode de réalisation, la teneur pondérale en Si est comprise entre 0,7 % et 1,1 % et de préférence entre 0,8 % et 1,0 %, et la teneur pondérale en Mg est comprise entre 0,2 % et 0,6 % et de préférence entre 0,3 % et 0,5 %. Dans un autre mode de réalisation encore, la teneur pondérale en Si est comprise entre 0,55 % et 0,95 % et de préférence entre 0,65 % et 0,85 %, et la teneur pondérale en Mg est comprise entre 0,45 % et 0,85 % et de préférence entre 0,50 % et 0,75 %.
Les paramètres du procédé de la présente invention qui permettent d'obtenir une qualité de surface élevée ont été définis pour une teneur pondérale en Cu de 0,5 % au maximum, de préférence de 0,2 % au maximum et préférablement de 0,1 % au maximum.
Le Mn et le Cr sont des éléments efficaces pour l'amélioration de la résistance, l'affinage du grain cristallin et la stabilisation de la structure. Lorsque la teneur pondérale en Mn est inférieure à 0,03 % et/ou que la teneur pondérale en Cr est inférieure à 0,01 %, l'effet susmentionné est insuffisant. D'autre part, une teneur pondérale en Mn supérieure à 0,5 % et/ou une teneur pondérale en Cr supérieure à 0,4 % peut non seulement provoquer une saturation de l'effet ci-dessus, mais également la génération de composés intermétalliques multiples qui pourraient avoir un effet négatif sur l'aptitude à la mise en forme, en particulier le sertissage. Par conséquent, la teneur pondérale en Mn est définie dans une plage comprise entre 0,03 et 0,5 % et/ou en Cr dans une plage comprise entre 0,01 et 0,4 %, respectivement. Préférablement, la teneur pondérale en Mn est définie dans une plage comprise entre 0,04 et 0,3 % et/ou en Cr dans une plage comprise entre 0,02 et 0,3 %, respectivement.
Le Fe est également un élément efficace pour l'amélioration de la résistance et l'affinage du grain cristallin. Une teneur pondérale en Fe inférieure à 0,03 % est susceptible de ne pas produire un effet suffisant tandis qu'une teneur pondérale en Fe supérieure à 0,4 % peut provoquer la formation de composés intermétalliques multiples pouvant entraîner une diminution de l'aptitude au cintrage. En conséquence, la teneur en Fe est définie dans une plage comprise entre 0,03 % pds et 0,4 % pds et de préférence entre 0,1 % pds et 0,3 % pds. Dans un mode de réalisation, la teneur pondérale en Fe est inférieure à 0,2 %. Du Zn peut être ajouté à hauteur de 0,5 % pds et de préférence à hauteur de 0,2 % pds sans s'écarter des avantages de l'invention. Dans un mode de réalisation, le Zn fait partie des impuretés inévitables.
Du V peut être ajouté à hauteur de 0,2 % pds et de préférence à hauteur de 0,1 % pds sans s'écarter des avantages de l'invention. Dans un mode de réalisation, le V fait partie des impuretés inévitables.
Du Zr peut être ajouté à hauteur de 0,2 % pds et de préférence à hauteur de 0,1 % pds sans s'écarter des avantages de l'invention. Dans un mode de réalisation, le Zr fait partie des impuretés inévitables.
Des éléments d'affinage du grain tels que le Ti, le T1B2 ou d'autres éléments similaires sont généralement ajoutés avec une teneur pondérale en Ti totale allant jusqu'à 0,1 % et de préférence comprise entre 0,01 et 0,05 %.
Le solde est constitué d'aluminium et d'impuretés inévitables d'au plus 0,05 % chacun et 0,15 % au total, en teneur pondérale. Les compositions d'alliage d'aluminium privilégiées pour l'invention sont les suivantes : AA6005, AA6022 et AA60.16.
Dans un premier mode de réalisation privilégié de l'invention, ledit alliage d'aluminium de série la 6xxx est constitué des éléments suivants, en % pds : Si : 0,55 - 0,95 ; Mg : 0,45 - 0,85 ; Cu : au plus 0,1 ; Mn : 0,03 à 0,1 ; Fe : 0,05 à 0,20 ; Ti : au plus 0,05, le solde étant constitué d'aluminium et d'impuretés inévitables d'au plus 0,05 chacun et 0,15 au total.
Dans un deuxième mode de réalisation privilégié de l'invention, ledit alliage d'aluminium de la série 6xxx est constitué des éléments suivants, en % pds : Si : 0,7 - 1,5 ; Mg : 0,1 - 0,8 ; Cu : au plus 0,2 ; Mn : 1,2 - 1,6 ; Cu : au plus 0,03 ; Mn : au plus 0,7 ; Zn : au plus 0,3 ; Fe : au plus 0,4 ; Ti : au plus 0,1, le solde étant constitué d'aluminium et d'impuretés inévitables d'au plus 0,05 chacun et 0,15 au total, et préférablement Si : 0,8 - 1,1 ; Mg : 0,2 - 0,6 ; Cu : au plus 0,1 ; Mn : 0,03 - 0,2 ; Fe 0,1 - 0,3 ; Ti : au plus 0,05, le solde étant constitué d'aluminium et d'impuretés inévitables d'au plus 0,05 chacun et 0,15 au total.
Le lingot est ensuite homogénéisé généralement à une température comprise entre 500 °C et 590 °C, de préférence à une température comprise entre 500 °C et 570 °C et préférablement entre 540 °C et 560 °C, généralement sur une période de 0,5 à 24 heures, par exemple pendant au moins 2 heures et de préférence pendant au moins 4 heures. Dans un mode de réalisation, l'homogénéisation est effectuée à une température inférieure ou égale à 555 °C. L'homogénéisation peut être réalisée en augmentant progressivement la température, en une ou plusieurs étapes, pour éviter une brûlure.
Après homogénéisation, on refroidit le lingot à une vitesse de refroidissement située dans une plage de 150 °C/h à 2000 °C/h directement à la température de départ du laminage à chaud. La vitesse de refroidissement est d'au moins 200 °C/h, de préférence d'au moins 250 °C/h et préférablement d'au moins 300 °C/h. Dans un mode de réalisation, la vitesse de refroidissement est d'au plus 1500 °C/h, ou d'au plus 1000 °C/h ou d'au plus
500 °C/h. La vitesse de refroidissement de l'invention est de préférence obtenue à mi-épaisseur et/ou au quart de l'épaisseur du lingot et/ou en moyenne dans le lingot, généralement entre la température d'homogénéisation et la température de laminage à chaud et de préférence dans la plage de température comprise entre 500 °C et la température de laminage à chaud. Un dispositif tel que l'installation de refroidissement décrite dans la demande de brevet W02016/012691, ainsi que le procédé qui y est décrit sont adaptés pour le refroidissement du lingot. Lorsque l'épaisseur du lingot est d'au moins 250 mm ou d'au moins 350 mm et préférablement d'au moins 400 mm, voire d'au moins 500 mm ou 600 mm, le lingot ayant de préférence une largeur de 1000 à 2000 mm pour une longueur de 2000 à 8000 mm, il est avantageux qu'une différence de température inférieure à 40 °C et préférablement inférieure à 30 °C sur l'ensemble du lingot refroidi à partir de la température d'homogénéisation soit obtenue à la température de départ du laminage à chaud au moment où le laminage à chaud commence. Si on n'obtient pas une différence de température inférieure à 40 °C et préférablement inférieure à 30 °C, les températures de départ du laminage à chaud souhaitées ne peuvent être obtenues localement dans le lingot, et la qualité de surface ainsi que les propriétés mécaniques souhaitées sont susceptibles de ne pas être atteintes. De préférence, le refroidissement est effectué en au moins deux phases : une première phase d'arrosage au cours de laquelle le lingot est refroidi dans un chambre comportant des rangées de buses pour la pulvérisation du liquide de refroidissement ou une pulvérisation sous pression, divisée entre les parties haute et basse de ladite chambre de façon à arroser les deux grandes surfaces supérieure et inférieure du lingot, et une phase complémentaire d'égalisation thermique à l'air libre dans un tunnel de préférence muni de parois intérieures réflectrices, pendant une durée de 2 à 30 minutes en fonction du format du lingot et de la valeur du refroidissement.
De préférence, la durée de la phase d'égalisation thermique est inférieure à 10 minutes. De préférence, les petites surfaces sur les bords du lingot ne sont pas refroidies par pulvérisation directe du liquide de refroidissement ou par pulvérisation sous pression. De préférence, les phases d'arrosage et d'égalisation thermique sont répétées dans le cas des lingots très épais et pour un refroidissement moyen global supérieur à 80 °C. De préférence, le liquide de refroidissement, y compris celui qui est pulvérisé, est de l'eau, et de préférence de l'eau déionisée. De préférence, la tête et le pied du lingot, soit généralement les 300 à 600 mm situés aux extrémités, sont moins refroidis que le reste du lingot de manière à maintenir la tête et le pied chauds, ce qui constitue une configuration favorable pour engager le lingot lors d'un laminage à chaud réversible. Dans un mode de réalisation, le refroidissement de la tête et du pied est modulé en activant ou en désactivant les rangées de buses. Dans un autre mode de réalisation, le refroidissement de la tête et du pied est modulé par la présence d'écrans. De préférence, les phases d'arrosage et non d'égalisation thermique sont répétées, et la tête et le pied du lingot, soit généralement les 300 à 600 mm situés aux extrémités, sont refroidis différemment du reste du lingot dans au moins l'une des chambres d'arrosage. De préférence, l'uniformité thermique longitudinale du lingot est améliorée par le mouvement relatif du lingot par rapport au système d'arrosage : le lingot passe ou se déplace en suivant un mouvement alternatif face à un système d'arrosage fixe, ou vice versa. De préférence, l'uniformité thermique transversale du lingot est assurée en modulant l'arrosage dans la largeur du lingot, en activant ou en désactivant les buses ou les buses de pulvérisation, ou par tamisage dudit arrosage. Avantageusement, le lingot se déplace, à l'horizontale dans la chambre d'arrosage, à une vitesse supérieure ou égale à 20 mm/s.
La vitesse de refroidissement après homogénéisation est régulée de cette manière de sorte que si la vitesse de refroidissement est trop faible, des particules à base de Mg-Si trop grosses et potentiellement nombreuses auront tendance à précipiter et la mise en solution du produit pourrait s'avérer difficile, et si la vitesse de refroidissement est trop élevée, des particules à base de Mg-Si trop fines et potentiellement peu nombreuses sont susceptibles de précipiter et la recristallisation du produit pourrait s'avérer difficile à la sortie du laminage à chaud. Dans la présente invention, le procédé permettant d'obtenir la température à mi-épaisseur et/ou au quart de l'épaisseur du lingot et/ou en moyenne dans le lingot peut consister à utiliser et mesurer un lingot avec un thermocouple intégré, ou à effectuer un calcul à l'aide d'un modèle de transfert de chaleur.
La vitesse de refroidissement est ajustée de sorte que la durée de maintien à la température de laminage à chaud soit inférieure à 15 min, de préférence inférieure à 10 min et préférablement inférieure à 5 min.
Lors de l'étape du laminage à chaud, le réglage de la température de bobinage après le laminage à chaud est important. Avec la présente invention, le refroidissement susmentionné après homogénéisation permet d'obtenir une répartition appropriée des particules et de réaliser le laminage à chaud d'un lingot avec des particules de taille contrôlée qui n'entravent pas l'action promotrice et la migration des joints de grain de la recristallisation, et qui sont faciles à mettre en solution. Ici, le réglage approprié de la température de bobinage de la tôle mince laminée à chaud obtenue produit une recristallisation à la sortie du laminage à chaud, et permet d'obtenir une structure recristallisée qui forme la base de la structure du matériau pour l'amélioration de la qualité de surface.
De préférence, la température de départ du laminage à chaud (HRST) est comprise entre 350 °C et 450 °C. Dans certains modes de réalisation, la température de départ du laminage à chaud est d'au moins 370 °C, ou d'au moins 375 °C, ou d'au moins 380 °C, ou d'au moins 385 °C, ou d'au moins 390 °C, ou d'au moins 395 °C, ou d'au moins 400 °C ou d'au moins 405 °C. Dans certains modes de réalisation, la température de départ du laminage à chaud est d'au plus 445 °C, ou d'au plus 440 °C, ou d'au plus 435 °C, ou d'au plus 430 °C, ou d'au plus 425 °C ou d'au plus 420 °C. On entend généralement par température de départ du laminage à chaud la température à mi-longueur et à mi-épaisseur du lingot ; cependant, du fait que la différence de température au sein du lingot est faible, la température de départ du laminage à chaud peut être mesurée à mi-largeur sur la surface à l'aide d'une sonde de contact. De préférence, le lingot est laminé à chaud jusqu'à une épaisseur finale et bobiné à l'épaisseur finale avec des conditions permettant d'obtenir un taux de recristallisation d'au moins 90 % à l'épaisseur finale après laminage à chaud. De préférence, le lingot est laminé à chaud jusqu'à une épaisseur finale et bobiné à l'épaisseur finale avec des conditions permettant d'obtenir un taux de recristallisation d'au moins 98 %, un taux de recristallisation d'environ 100 % étant généralement obtenu à l'épaisseur finale après laminage à chaud. Au moins 90 % ou 98 % de recristallisation signifie respectivement que le taux de recristallisation mesuré en au moins trois points sur la largeur de la bande obtenue après le laminage à chaud présente une valeur minimale d'au moins 90 % ou 98 %. Généralement, la recristallisation varie sur l'épaisseur de la tôle mince.
Afin d'obtenir la recristallisation à l'épaisseur finale après laminage à chaud, la température de sortie du laminage à chaud, également appelée température de bobinage, est d'au moins 300 °C. Dans un mode de réalisation, la température de sortie du laminage à chaud est d'au moins 310 °C, ou d'au moins 330 °C, ou d'au moins 332 °C, ou d'au moins 335 °C, ou d'au moins 337 °C, ou d'au moins 340 °C, ou d'au moins 342 °C ou d'au moins 345 °C.
Dans un mode de réalisation, la température de sortie du laminage à chaud est d'au plus 380 °C. La réduction d'épaisseur au cours de la dernière passe du laminage à chaud peut également affecter le taux de recristallisation et les propriétés finales du produit. De préférence, la réduction d'épaisseur au cours de la dernière passe du laminage à chaud est d'au moins 25 %. Dans un mode de réalisation, elle est d'au moins 27 %, ou d'au moins 30 % ou d'au moins 32 %. Dans un mode de réalisation, elle est d'au plus 60 %. L'épaisseur finale après le laminage à chaud est généralement comprise entre 2 et 13 mm.
Contre toute attente, les présents inventeurs ont observé qu'en contrôlant les températures de laminage à chaud, notamment la relation entre la température de départ du laminage à chaud (HRST) et la température de sortie du laminage à chaud, et/ou en contrôlant la taille de grain après bobinage, il est possible d'obtenir une qualité de surface élevée du produit final. En particulier, lorsque la température de sortie du laminage à chaud est comprise entre 1,2 * HRST - 135 °C et 1,2 * HRST - 109 °C et/ou réglée de façon à obtenir une taille de grain moyenne dans la section L/TC entre la mi-épaisseur et le quart de l'épaisseur, selon la méthode d'intercept de la norme ASTM E-112, de moins de 160 pm dans la direction longitudinale, la qualité de surface s'en trouve considérablement améliorée. De préférence, la température de sortie du laminage à chaud est d'au moins
1,2 * HRST - 123 °C et/ou d'au plus 1,2 * HRST - 115 °C et/ou réglée de façon à obtenir une taille de grain moyenne dans la section L/TC entre la mi-épaisseur et le quart de l'épaisseur, selon la méthode d'intercept de la norme ASTM E-112, de moins de 150 pm dans la direction longitudinale. En ce qui concerne la qualité de surface, avec un procédé de l'invention et d'après la recommandation 239-400 de la VDA, une valeur inférieure à 4,5, de préférence inférieure à 4,0, voire inférieure à 3,8 peut être obtenue.
Un laminage à froid est réalisé directement après le laminage à chaud pour réduire encore davantage l'épaisseur des tôles minces d'aluminium. Grâce au procédé de l'invention, aucun recuit et/ou traitement de mise en solution après le laminage à chaud ou durant le laminage à froid n'est nécessaire pour obtenir des propriétés suffisantes en matière de résistance, d'aptitude à la mise en forme, de qualité de surface et de résistance à la corrosion. De préférence, aucun recuit et/ou traitement de mise en solution après le laminage à chaud ou durant le laminage à froid n'est effectué. La tôle mince obtenue directement après le laminage à froid est appelée tôle mince laminée à froid. L'épaisseur de la tôle mince laminée à froid est généralement comprise entre 0,5 et 2 mm.
Dans un mode de réalisation, la réduction par laminage à froid est d'au moins 50 %, ou d'au moins 65 %, ou d'au moins 70 %, ou d'au moins 75 % ou d'au moins 80 %. Généralement, la réduction par laminage à froid est d'environ 80 %.
Des modes de réalisation avantageux de la réduction par laminage à froid peuvent permettre d'obtenir une amélioration des propriétés mécaniques et/ou d'obtenir une taille de grain avantageuse pour les propriétés de surface telles que la qualité de surface.
La tôle mince laminée à froid est avantageuse au moins parce qu'elle est facile à mettre en solution, tout en assurant une qualité de surface élevée et de bonnes propriétés mécaniques après mise en solution.
Après laminage à froid, la tôle mince laminée à froid est avantageusement soumise à un traitement de mise en solution et à une trempe supplémentaires dans une ligne de recuit continu. De préférence, la ligne de recuit continu fonctionne de façon telle que la durée de maintien équivalente à 540 °C, ί^°°, est inférieure à 45 s, préférablement inférieure à 35 s et plus préférablement inférieure à 25 s, la durée de maintien équivalente étant calculée à l'aide de l'équation
7-540° Leq — I dt. exp 'temps passé dans le four
Q i___*___3—J]
R v °c(t) + 273 540 + 273/
Q étant une énergie d'activation de 146 kJ/mol et R =
8,314 J/mol
Généralement, la ligne de recuit continu fonctionne de façon telle que la vitesse de chauffage de la tôle mince est supérieure ou égale à 10 °C/s pour une température du métal supérieure à 400 °C, le temps passé à plus de 520 °C est compris entre 5 s et 25 s, et la vitesse de trempe est supérieure ou égale à 10 °C/s, de préférence supérieure ou égale à 15 °C/s pour une épaisseur de 0,9 à 1,1 mm. Les températures préférées pour le traitement de mise en solution sont proches des températures de solidus, à savoir généralement supérieures à 540 °C et inférieures à 570 °C. La température de bobinage après le traitement de mise en solution est de préférence comprise entre 50 °C et 90 °C, et préférablement entre 60 °C et 80 °C.
Après le traitement de mise en solution et la trempe, la tôle mince peut être revenue de façon à atteindre l'état métallurgique T4, découpée et pliée jusqu'à obtenir sa forme finale, peinte et durcie par cuisson.
Le procédé de l'invention est particulièrement utile pour la fabrication de tôles minces destinées à l'industrie automobile qui combinent une limite d'élasticité à la traction élevée et une aptitude à la mise en forme adaptée aux opérations d'emboutissage à froid, ainsi qu'une excellente qualité de surface et une résistance élevée à la corrosion avec une productivité élevée.
EXEMPLES
Exemple 1
Dans cet exemple, trois lingots réalisés à partir d'un alliage constitué des éléments suivants, en % pds : Si : 0,9 ; Mg : 0,4 ; Mn 0,1 ; Fe 0,2 ; Cu 0,08 ; Ti 0,04 ; le solde étant constitué d'aluminium et d'impuretés inévitables d'au plus 0,05 % chacun et 0,15 % au total, sont moulés en plaques de 520 mm d'épaisseur puis transformés.
Les lingots sont homogénéisés à 560 °C pendant 2 heures. Après homogénéisation, les lingots sont refroidis à une vitesse de refroidissement à mi-épaisseur de 300 °C/h directement à la température de départ du laminage à chaud. Une différence de température inférieure à 30 °C sur l'ensemble du lingot refroidi à partir de la température d'homogénéisation est obtenue. Lorsque cette différence de température est atteinte, le laminage à chaud commence sans attendre. Un dispositif tel que décrit dans la demande de brevet W02016/012691 est employé pour refroidir les lingots après homogénéisation et obtenir une différence de température inférieure à 30°C sur l'ensemble du lingot refroidi à partir de la température d'homogénéisation.
Les lingots sont laminés à chaud dans les conditions présentées dans le Tableau 1. Le laminoir à chaud comporte un laminoir réversible et un laminoir tandem à 4 cages, la désignation des cages allant de C3 à C6 de sorte que le laminage dans la cage C6 corresponde à la dernière passe du laminage à chaud.
Tableau 1 - Paramètres du laminage à chaud
| Lingo t | Températur e de départ du laminage à chaud [°C] | Températur e de sortie du laminage à chaud [°C] | réduction dans la cage C6 [%] | 1,2 * HRS T - 135 | 1,2 * HRS T - 109 |
| 1 | 415 | 358 | 37% | 363 | 389 |
| 2 | 400 | 359 | 38% | 345 | 371 |
| 3 | 384 | 364 | 33% | 326 | 352 |
Le taux de recristallisation des bandes après laminage à chaud est de 100 %.
Les bandes sont soumises à un laminage à froid supplémentaire de façon à obtenir des tôles minces ayant une épaisseur finale de 1 mm. Les tôles minces sont soumises à un traitement de mise en
| solution, de sorte que la durée de maintien équivalente à | 540 °C recuit | ||||
| soit d'environ 30 continu. | s, et à une | trempe dans | une ligne de | ||
| La qualité de | surface est | mesurée | conformément | à | la |
recommandation 239-400 de la VDA. En particulier, l'échantillon de tôle mince est soumis à une pré-déformation plastique de 10%, transversalement au sens du laminage. Les surfaces sont nettoyées et une réplique de la surface pré-déformée est créée en humidifiant la surface avec de l'eau, en appliquant une bande adhésive, en éliminant les bulles d'air et l'eau située sous la bande, en séchant la bande à l'aide d'un chiffon doux, en meulant la bande à l'aide d'un outil de meulage déplacé d'avant en arrière à 2 reprises à pression constante et transversalement au sens du laminage, en retirant la réplique de la surface et la transférant sur un fond noir, en éliminant les bulles d'air et l'eau, en séchant la bande à l'aide d'un chiffon. Les répliques sont numérisées. La résolution de numérisation est de 300 dpi en « nuances de gris ». L'évaluation et la détermination de la « valeur du lignage RK » de la qualité de surface ont été réalisées conformément aux instructions et à la macro décrites dans la recommandation 239-400 de la VDA. Une valeur RK faible correspond à une qualité de surface élevée.
Les valeurs RK sont présentées dans le Tableau 2
Tableau 2 - Valeurs RK
| Lingot | RK |
| 1 | 5,1 |
| 2 | 3, 5 |
| 3 | 5,4 |
La qualité de surface du lingot 2 selon l'invention est nettement améliorée par rapport aux lingots 1 et 3.
La limite d'élasticité à la traction à 0,2 % et la résistance à la rupture des tôles minces à l'état métallurgique T4 (après 6 jours de maturation) et des tôles minces durcies par cuisson (2 % de traction et 20 min à 185 °C) à partir des tôles minces revenues à l'état T4 est déterminée dans le sens transversal à l'aide de procédés connus d'un homme du métier moyen. Les essais de traction sont réalisés conformément à la norme ISO/DIS 6892-
1. Les résultats sont présentés dans le Tableau 3
Tableau 3 - Propriétés mécaniques
| T4 | Durcie par cuisson | ||
| Limite d'élasticité à la traction TL (MPa) | Résistance à la rupture TL (MPa) | Limite d'élasticité à la traction TL (MPa) | |
| 1 | 92 | 207 | 201 |
| 2 | 96 | 208 | 211 |
| 3 | 102 | 214 | 224 |
Exemple 2
Dans cet exemple, six lingots réalisés à partir d'un alliage constitué des éléments suivants, en % pds : Si : 1,3 ; Mg : 0,3 ;
Μη 0,1 ; Fe 0,2 ; Cu 0,09 ; Ti 0,03 ; le solde étant constitué d'aluminium et d'impuretés inévitables d'au plus 0,05 % chacun et 0,15 % au total, sont moulés en plaques de 520 mm d'épaisseur puis transformés.
Les lingots sont homogénéisés et refroidis comme dans l'exemple
1.
Les lingots sont laminés à chaud dans les conditions présentées dans le Tableau 4. Le laminoir à chaud comporte un laminoir 10 réversible et un laminoir tandem à 4 cages, la désignation des cages allant de C3 à C6 de sorte que le laminage dans la cage C6 corresponde à la dernière passe du laminage à chaud.
Tableau 4 - Paramètres du laminage à chaud
| Lingo t | Températu re de départ du laminage à chaud [°C] | Températu re de sortie du laminage à chaud [°C] | réducti on dans la cage C6 [%] | 1,2 * HR ST - 135 | 1,2 * HR ST - 109 | Taille de grain après lamina ge à chaud (pm) |
| 4 | 414 | 375 | 34 | 362 | 388 | 146 |
| 5 | 397 | 352 | 35 | 341 | 367 | |
| 6 | 402 | 364 | 37 | 347 | 373 | 130 |
| 7 | 386 | 344 | 35 | 328 | 354 | 128 |
| 8 | 430 | 345 | 36 | 381 | 407 | 182 |
| 9 | 397 | 370 | 34 | 341 | 367 | 168 |
Le taux de recristallisation des bandes après laminage à chaud est de 100 %. Une taille de grain moyenne dans la section L/TC entre la mi-épaisseur et le quart de l'épaisseur, selon la méthode d'intercept de la norme ASTM E-112, est mesurée une fois que la bobine est refroidie. Les résultats sont également présentés dans le Tableau 4.
Les bandes sont soumises à un laminage à froid supplémentaire de façon à obtenir des tôles minces ayant une épaisseur finale de 1 mm. Les tôles minces sont soumises à un traitement de mise en 25 solution, de sorte que la durée de maintien équivalente à 540 °C soit d'environ 30 s, et à une trempe dans une ligne de recuit continu.
La qualité de surface est mesurée conformément à la recommandation 239-400 de la VDA, comme dans l'exemple 1.
Les valeurs de lignage RK sont présentées dans le Tableau 5
Tableau 5 - Valeurs RK
| Lingot | RK |
| 4 | 3,4 |
| 5 | 3, 6 |
| 6 | 3,2 |
| 7 | 3,5 |
| 8 | 8,1 |
| 9 | 5, 0 |
La qualité de surface des lingots 4 à 7 selon l'invention est nettement améliorée par rapport aux lingots 8 et 9.
La limite d'élasticité à la traction à 0,2 % et la résistance à la rupture des tôles minces à l'état métallurgique T4 (après 6 jours de maturation) et des tôles minces durcies par cuisson (2 % de traction et 20 min à 185 °C) à partir des tôles minces revenues à l'état T4 est déterminée dans le sens transversal à l'aide de procédés connus d'un homme du métier moyen. Les essais de traction sont réalisés conformément à la norme ISO/DIS 689220 1. Les résultats sont présentés dans le Tableau 6
Tableau 6 - Propriétés mécaniques
| T4 | Durcie par cuisson | ||
| Limite d'élasticité à la traction TL (MPa) | Résistance à la rupture TL (MPa) | Limite d'élasticité à la traction TL (MPa) |
| 4 | 100 | 211 | 208 |
| 5 | 93 | 211 | 206 |
| 6 | 105 | 226 | 225 |
| 7 | 99 | 218 | 205 |
| 8 | 102 | 220 | 224 |
| 9 | 98 | 217 | 206 |
Exemple 3
Dans cet exemple, trois lingots réalisés à partir d'un alliage constitué des éléments suivants, en % pds : Si : 0,75 ; Mg : 0,65 ; Mn 0,1 ; Fe < 0,16 ; Ti 0,04 ; le solde étant constitué d'aluminium et d'impuretés inévitables d'au plus 0,05 % chacun et 0,15 % au total, sont moulés en plaques de 500 mm d'épaisseur puis transformés.
Les lingots sont homogénéisés et refroidis comme dans l'exemple
1.
Les lingots sont laminés à chaud dans les conditions présentées dans le Tableau 7. Le laminoir à chaud comporte un laminoir réversible et un laminoir tandem à 4 cages, la désignation des cages allant de C3 à C6 de sorte que le laminage dans la cage C6 corresponde à la dernière passe du laminage à chaud.
Tableau 7 - Paramètres du laminage à chaud
| Lingo t | Températur e de départ du laminage à chaud [°C] | Températur e de sortie du laminage à chaud [°C] | réduction dans la cage C6 [%] | 1,2 * HRS T - 135 | 1,2 * HRS T - 109 |
| 10 | 402 | 360 | 37 | 347 | 373 |
| 11 | 404 | 369 | 37 | 350 | 376 |
| 12 | 391 | 377 | 39 | 334 | 360 |
Le taux de recristallisation des bandes après Laminage à chaud est de 100 %.
Les bandes sont soumises à un laminage à froid supplémentaire de façon à obtenir des tôles minces ayant une épaisseur finale d'environ 1 mm. Les tôles minces sont soumises à un traitement de mise en solution, de sorte que la durée de maintien équivalente à 540 °C soit d'environ 30 s, et à une trempe dans une ligne de recuit continu.
La gualité de surface est mesurée conformément à la recommandation 239-400 de la VDA, comme dans l'exemple 1.
Les valeurs de lignage RK sont présentées dans le Tableau 8
Tableau 8 - Valeurs RK
| Lingot | RK |
| 10 | 3,2 |
| 11 | 3,9 |
| 12 | 5, 0 |
La gualité de surface des lingots 10 et 11 selon l'invention est nettement améliorée par rapport au lingot 12.
La limite d'élasticité à la traction à 0,2 % et la résistance à la rupture des tôles minces à l'état métallurgique T4 (après 6 jours de maturation) et des tôles minces durcies par cuisson (2 % de traction et 20 min à 185 °C) à partir des tôles minces revenues à l'état T4 est déterminée dans le sens transversal à. 1'aide de procédés connus d'un homme du métier moyen. Les essais de traction sont réalisés conformément à la norme ISO/DIS 6892-
1. Les résultats sont présentés dans le Tableau 9
Tableau 9 - Propriétés mécaniques
| T4 | Durcie par cuisson |
| Limite d'élasticité à la traction TL (MPa) | Résistance à la rupture TL (MPa) | Limite d'élasticité à la traction TL (MPa) | |
| 10 | 114 | 223 | 250 |
| 11 | 111 | 221 | 247 |
| 12 | 105 | 212 | 223 |
Claims (10)
1. Procédé de fabrication d'une tôle mince en alliage d'aluminium de la série 6xxx comprenant les étapes suivantes :
- homogénéisation d'un lingot réalisé à partir d'un alliage d'aluminium de la série 6XXX constitué de préférence des éléments suivants, en teneur pondérale : 0,3 à 1,5 % de
Si, 0,1 à 1,2 % de Mg et 0,5 % ou moins de Cu, Mn 0,03 0,5 % et/ou Cr 0,01 - 0,4 %, Fe 0,03 à 0,4 %, Zn au plus
0,5 %, V au plus 0,2 %, Zr au plus 0,2 %, Ti au plus
0,1 %, le solde étant constitué d'aluminium et d'impuretés inévitables d'au plus 0,05 % chacun et 0,15 % au total,
- refroidissement du lingot homogénéisé à une vitesse de refroidissement située dans la plage comprise entre 150 °C/h et 2000 °C/h directement à une température de départ de laminage à chaud (HRST),
- laminage à chaud du lingot jusqu'à une épaisseur finale et bobinage à l'épaisseur finale et à une température de sortie du laminage à chaud avec des conditions permettant d'obtenir au moins 90 % de recristallisation, ladite HRST étant comprise entre 350 °C et 450 °C et la température de sortie du laminage à chaud étant égale ou supérieure à 300 °C et comprise entre 1,2 * HRST - 135 °C et
1,2 * HRST - 109 °C et/ou réglée de façon à obtenir une taille de grain moyenne dans la section L/TC entre la mi-épaisseur et le quart de l'épaisseur, selon la méthode d'intercept de la norme ASTM E-112, de moins de 160 pm dans la direction longitudinale,
- laminage à froid afin d'obtenir une tôle mince laminée à froid.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réduction d'épaisseur au cours de la dernière passe du laminage à chaud soit d'au moins 25 %.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la réduction par laminage à froid soit d'au moins 50%.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la température de sortie du laminage à chaud soit d'au moins 1,2 * HRST - 123 °C ou d'au plus
1,2 * HRST - 115 °C ou réglée de façon à obtenir une taille de grain moyenne dans la section L/TC entre la mi-épaisseur et le quart de l'épaisseur, selon la méthode d'intercept de la norme ASTM E-112, de moins de 150 pm dans la direction longitudinale.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la température de départ du laminage à chaud soit d'au moins 390 °C.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la tôle mince laminée à froid soit soumise à un traitement de mise en solution et à une trempe supplémentaires dans une ligne de recuit continu.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la ligne de recuit continu fonctionne de façon telle que la durée de maintien équivalente à 540 °C, tfg°°, est inférieure à 45 s, préférablement inférieure à 35 s et plus préférablement inférieure à 25 s, la durée de maintien équivalente étant calculée à l'aide de l'équation t540° = Leq I J temps passé dans le four
Q étant une énergie d'activation de 146 kJ/mol et R = 8,314 J/mol.
8. Procédé selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé en ce qu'après le traitement de mise en solution et la trempe, la tôle mince est revenue de façon à atteindre l'état métallurgique T4, découpée et pliée jusqu'à obtenir sa forme finale, peinte et durcie par cuisson.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'épaisseur du lingot soit d'au moins 250 mm, le lingot ayant de préférence une largeur de 1000 à 2000 mm pour une longueur de 2000 à 8000 mm, et en ce qu'une différence de température inférieure à 40 °C sur l'ensemble du lingot refroidi à partir de la température d'homogénéisation soit obtenue à la température de départ du laminage à chaud.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
9, caractérisé en ce que le refroidissement soit effectué en au moins deux phases : une première phase d'arrosage au cours de laquelle le lingot est refroidi dans un chambre comportant des rangées de buses pour la pulvérisation du liquide de refroidissement ou une pulvérisation sous pression, divisée entre les parties haute et basse de ladite chambre de façon à arroser les deux grandes surfaces supérieure et inférieure dudit lingot, et une phase complémentaire d'égalisation thermique à l'air libre dans un tunnel muni de parois intérieures réflectrices, pendant une durée de 2 à 30 minutes.
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| FR2846340A1 (fr) | Procede de fabrication de bandes en alliage d'aluminium pour ustensiles culinaires | |
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