Brevet FR2008958A1 — publié le 19700130

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un fil d'acier laminé patenté, plus brièvement appelé par la suite fil laminé. On sait qu'un fil laminé, qui a été patenté, c'est-à-5 dire refroidi rapidement à 500-550°C à partir d'une température supérieure au point normalisé Ac^ et dont la transformation alpha-gamma a eu lieu dans ce domaine de température, présente une structure très favorable à l'étirage. Cette structure se compose en majeure partie de sorbite, c'est-à-dire d'une perlite à lamel-10 les si fines qu'on ne peut pas les déceler au microscope optique. La méthode ordinaire utilisée en général dans cette technique pour obtenir une telle structure consiste à faire un pa-tentage au plomb, c'est-à-dire un refroidissement ou un traitement thermique en bain de plomb. 15 II est en outre usuel de patenter le fil à l'air, ce qui, cependant, fournit une perlite grossièrement striée par suite d'un refroidissement plus lent. Le fil patenté au plomb offre la résistance la plus grande et parvient, à l'essai en flexion, à donner les meilleurs 20 résultats. Le fil patenté à l'air se montre par contre meilleur- à l'essai en torsion. En vue de fabriquer un fil laminé patenté, il est du reste connu de placer le patentage immédiatement après laminage, c'est-à-dire de refroidir rapidement le fil, immédiatement derriè-25 re le laminoir, à température comprise entre 480 et 580°C. C'est ainsi qu'il est connu, selon D. Lewis (brevet américain n° 2.994.328), de refroidir à 600-700°C le fil laminé avec de l'eau avant son bobinage. Dans le procédé Stelmor (brevet; américain n° 3.320.101), on refroidit le fil laminé par soufflage d'air, en 30 réalisant par là un patentage à l'air. Dans tous les cas, lorsqu'on opère avec des trains de laminage continus, modernes, la température est d'environ 1.000 à 1.200°C dans la table finisseuse du train. Aucun des procédés connus ne permet de fabriquer un fil 35 patenté dont on puisse tirer un produit amplement satisfaisant, en ce qui concerne ses propriétés plastiques, produit qui donnerait de bons résultats aussi bien en essai de flexion qu'en contrôle de torsion. L'invention a pour but d'indiquer un procédé de fabrica-40 tion de fil laminé patenté conduisant aisément à un produit qui 69 05803 2 2008958 présente ces propriétés. Elle a pour objet un procédé de fabrication d'un fil lamine patenté, refroidi rapidement à température de 480 à 580°C directement après le laminoir. 5 Selon l'invention, le fil est traité dans le laminoir aux températures les. plus faibles possible, mais cependant situées dans le domaine aust;é ni tique. Dans un mode de réalisation préféré, le fil est laminé entre le point Ac^ et 1.000°C et ce le plus près possible du point 10 Ac^. Ce dernier, comme il e^t connu, se trouve selon la composition de l'acier approximativement vers 760°C. Pour procéder de la façon décrite, il existe plusieurs possibilités. C'est ainsi qu'il n'est pas nécessaire de laminer le fil à basse température dans toutes les cages du laminoir. Il 15 peut au contraire être laminé tout d'abord à température habituelle, avec toutefois, conformément à l'invention, un refroidissement avant qu'il n'entre dans la table finisseuse, en étant pour cela soumis à l'action d'un agent refroidisseur. Les avantages obtenus grâce à l'invention résident dans 20 le fait que le fil ainsi fabrique donne de bons résultats, en ce qui concerne ses propriétés plastiques, lors de contrôles tant en flexion qu'en torsion. Il en résulte une amélioration importante de ses qualités. Cet effet conduit à des résultats très étonnants quand 25 on réalise, en combinaison avec les particularités précitées, le refroidissement du fil qui a été laminé dans le voisinage le plus proche possible du point Ac^ de façon que sa courbe d'évolution en température ait traversé dans le diagramme connu temps-tempéra-cure-transformation, ou plus brièvement TTT, la ligne joi-30 gnant les points normalisés GOS du diagramme fer-carbone au plus tard 10 secondes après qu'il a quitté le laminoir, ledit fil ayant • ensuite été refroidi jusqu'à une température de transformation comprise entre 480 et 580°C à vitesse moyenne d'au moins 20°C par seconde. 35 Les phases opératoires qui viennent d'être citées ont déjà été traitées dans la demande de brevet antérieure de la Demanderesse n° PV 182.396 du 31 Décembre 1968 qui vise l'application du fil laminé ainsi refroidi à la fabrication d'un fil étiré présentant, en même temps qu'une grande résistance à la flexion, 40 de hautes propriétés de torsion. Il résulte de la combinaison à 69 05803 2008958 présent décrite un effet tout à fait surprenant, illustré par 1'exemple suivant : Un fil dont la composition est de 0,66% de carbone, 0,76# de manganèse, 0,2j5# de silicium, 0,019# de phosphore, 5 0,029# de soufre, le reste étant constitué par du fer et des impuretés habituelles, est laminé vers 850°C pour prendre un diamètre de 5>5 mm. La température d'entrée au bobinoir s'élève à 800°C. Le fil, 2 secondes après avoir quitté la dernière cage du train, est refroidi à 520°C avec une vitesse moyenne d'environ 10 40°C par seconde et il est maintenu 12 secondes à cette température, jusqu'à achèvement de la transformation alpha-gamma. Une partie du fil est ensuite étirée pour prendre un diamètre de 2,2 mm. Les propriétés technologiques de ce fil sont portées ci-dessous : 15 1°) Fil bleu à diamètre de 5,5 mm : 2 Anneau n° Résistance à la traction, kg/mm 1 115 114 2 113 20 115 2°) Fil étiré à diamètre de 2,2 mm (déformation 84#) : Anneau Résistance à la traction Flexions Torsion O N° kg/mm rayon de 7*5 mm 100 diamètres 1 192 27 40 25 195 28 38 2 194 27 42 196 29 39 Les résultats obtenus en flexion et torsion sont étonnants et encore meilleurs que ceux qui avaient été déjà indiqués 50 dans la demande de brevet antérieure précédemment citée. L'invention a aussi pour objet l'application d'un fil produit par ce procédé à la fabrication d'un fil étiré présentant simultanément une haute résistance à la flexion et des caractéristiques élevées de torsion. 69 0S803 4 2008958 - REVENDICATIONS - 1.- Procédé de fabrication d'un fil laminé patenté refroidi rapidement à température de 480 à 580°C immédiatement après le laminoir, caractérisé par un laminage effectué aux tem- 5 pératures les plus basses possible, mais toutefois dans le domaine austénitique. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le fil est laminé dans l'intervalle compris entre le point Ac^ et 1.000°C et ce le plus près possible dudit point Ac^. 10 3.- Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractéri sé par le fait que le fil, dans le laminoir, est refroidi avant d'entrer dans la table de finition, en étant pour cela soumis à l'effet d'un agent refroidisseur. 4. Procédé selon les revendications 1 à 3j caractérisé 15 par le fait qu'on refroidit le fil laminé de façon que sa courbe d'évolution en température ait traversé dans le diagramme TTT la ligne GOS du diagramme fer-carbone au plus tard 10 secondes après qu'il a quitté le laminoir, ledit fil ayant ensuite été refroidi, à vitesse moyenne d'au moins 20°C par seconde, jusqu'à une tempé-20 rature de transformation comprise entre 480 et 58o°C.