Brevet FR2019834A1 — publié le 19700710

La présente invention concerne un matériau ferreux de haute pnreté et plus particulièrement un tel matériau ferreux dont la composition ne le cède en rien, à ou dépasse celle d'un fer électrolytigue typique# Le terme "matériau ferreux" tel qu'a*--5 ployé ici comprend l'acier extra doux et l'acier au carbone non allié. L'invention concerne en outre un procédé d'élaboration d'un tel matériau selon lequel le matériau ferreux est laminé à chaud aux épaisseurs des tôles ou des rouleaux « Le matériau 10 ferreux est ensuite décalaminé et peut être encore aminci,au besoin par laminage à froid. Le matériau ferreux laminé à chaud ou laminé à chaud et à froid est ensuite revêtu de l'un des séparateurs de recuit décrits plus loin et recuit à une température d'environ 1040°C à environ 1570°G dans une atmosphère à 100% d'by» 15 drogène ou dans une atmosphère contenant de l'hydrogène pouvant ramener le taux des impuretés aux faibles pourcentages désirés. En maintenant les relations appropriées entre les teneurs initiales en manganèse et en soufre, les épaisseurs ou calibres,la nature du séparateur de recuit,le point de rosée de l'atmosphère « 20 de recuit,1a composition de l'atmosphère de recuit, la température de recuit et le temps de séjour, on. obtient un produit ayant une composition qui ne le cède en riei^ou qui dépasse celle d'un fer électrolytique typique. Le produit selon l'invention trouve de nombreuses appli-25 cations et peut être utilisé partout où l'on recherche unnaté-riau ferreux à faible teneur en soufre et en azote. Le produit peut être par exemple utilisé pour certaines opérations de soudage spéciales,pour la fabrication de cônes rapportés en forme et comme matière de charge dans divers processus de fusion . Sans 30 que l'invention soit limitée à ce cas, on a décrit ci-après, à titre d'exemple le matériau ferreux de haute pureté selon l'invention , dans son utilisation comme matière de charge pour l'élaboration d'alliages ferreux obtenus par fusion à l'air et par fusion sous vide. 55 Les fabricants d'acier allié, lorsqu'ils fondaient des aciers par des procédés faisant intervenir les techniques de fusion par induction sous vide, utilisaient jusqu'ici du fer électrolytique comme matière de charge pour régler les compositions des charges successives lorsqu'on recherchait des alliages de pu-40 reté élevée. Les techniques de fusion par induction sous vide 69 33725 2 2019834 ont trouvé un large accueil dans l'industrie parce que les Ratières ainsi produites possèdent une plus faible teneur en gaz et en inclusions et sont particulièrement souhaitées pour des applications faisant intervenir un niveau de contrainte élevé ,tel~ 5 les que rotors de générateur et de turbine,construction aéronautique et similaires. Un des problèmes essentiels soulevés par l'élaboration alliages par ces techniques est que le fer électrolytique est uae matière de charge très coûteuse et que le coût des alliages réa-10 lisés à partir de ce fer électrolytique est donc relativement élevé» Bans les procédés ordinaires d'élaboration de l'acier, il est de pratique courante d'utiliser un fondant ou du laitier dans un four Martin ou dans un four électrique. Le laitier cons-13 titué de chaux et de diverses autres substances» élimine le soufre du fer liquide par suite de la réaction interfaciale entre le laitier qui surnage à la surface du bain et le fer liquide qui se trouve à son contact. Toutefois, dans la fusion sons vide ,l'utilisation d'un laitier est peu souhaitable pour wacer-20 tain nombre de raisons* Far exemple,l'espace à l'intérieur de la cuve sous vide est limité et la nature de'la réactiop. 4e eceri-fication est telle que le laitier provoque le colmatage £•»l'installation de fusion sous vide. Comme il a été précisé plma haut, les fondeurs travaillant suivant les techniques connues em sont 25 venus au fer électrolytique comme source de constituant ferreux dans des alliages ferreux fondus sous vide tels que des aciers à durcissement par précipitation et similaires. On a cependant découvert qu'une matière de charge de qualité supérieure destinée à l'élaboration d'alliages ferreux obte-30 nus par fusion à l'air et par fusion sous vide,pouvait être préparée à partir d'acier extra-doux ou d'acier au carbone non allié. Tels qu'ils sont ençloyés ici., les termes "acier extra-doux" et "acier au carbone non allié" comprennent des matériaux ferreux différant essentiellement entre eux par le fait que l'a-35 cier extra-doux % une teneur initiale en manganèse d'environ 0,06% ou inférieure à cette valeur et que l'acier au carbone non allié a une teneur en carbone supérieure à environ 0,06%. L'acier extra doux et l'acier au carbone non allié contiennent tous les deux les impuretés habituelles,en traces résiduelles,selon 40 leur fabrication,le reliquat étant du fer. &AP ORfGlNAL 69 33725 5 2019834 les produits selon l'invention peuvent être élaborés en utilisant de l'acier au carbone non allié comme matière première,mais l'acier extra-doux est la matière première préférée puisqu'il est le fer le plus pur qui puisse être obtenu à partir des procé-5 dés d'élaboration d'acier industriels peu coûteux.Lorsqu'une teneur plus élevée en manganèse est désirée pour la charge,on peut utiliser de l'acier au carbone non allié. On produit selon les enseignements de la présente invention*, une excellente matière de charge en éliminant des impuretés de 10 l'acier extra doux ou de l'acier au carbone non allié sous forme de tôle ou de rouleau.L'impureté principale en question est le soufre. On peut en outre aussi abaisser les taux d'azote, de phosphore, d'oxygène et de carbone dè la matière de départe On sait depuis longtemps que l'on peut éliminer certaines de 15 ces impuretés des métaux en revêtant les métaux de carbone,de silicium,d'oxydes de métaux alcalino-terreux ou de siliciures de divers métaux et en recuisant les métaux à haute température dans de l'hydrogène ou dans une atmosphère contenant de l'hydrogène • 20 Plus récemment,des chercheurs s'occupant de la production de certains types de fers au silicium orientés ont appris que le fait de revêtir des fers au silicium,d'oxyde de magnésie ou d'oxyde de calcium et de les soumettre à un recuit à haute température entraînait l'élimination du soufre. 25 Le brevet des Etats-Unis d'Amérique 3«379«581 indique que la teneur en soufre de l'acier peut être ramenée à une valeur extrêmement faible lorsque la charge est revêtue d'un séparateur de recuit essentiellement constitué d'oxyde de manganèse avec d'environ 2% à environ 10% d'oxyde de calcium,et est ensuite soumis 30 à un recuit à température élevée. Enfin,l'utilisation d'oxyde de calcium,de magnésie,d'alumine et de divers mélanges de ces matières a été proposée depuis des années, à titre de séparateurs de recuit ,dans le cas du recuit en pots de la tôle d'acier,pour une raison ou une autre. Cepen-35 dant, l'utilisation de tels séparateurs étant principalement prévue pour empêcher les tôles de coller l'une à l'autre pour les recuits à température élevée. La présente invention trouve l'une de ses bases dans la constatation faite que,si un acier doux ou un acier au carbone non allié est laminé à une épaisseur appropriée,revêtu d'un séparateur de recuit approprié et recuit dans des- conditions conve - 69 33725 4 2019834 nabies, on peut obtenir un matériau de charge ayant une composition ne le cédant en rien à celle d'un fer électrolytique type, ou même supérieure à celle-ci . Il en est ainsi particulièrement lorsque les rapports corrects sont assurés quant aux teneurs ini-5 tiales en manganèse et en soufre du matériau ferreux de départ, l'épaisseur à laquelle est laminé le matériau de départ, le séparateur de recuit utilisé, le point de rosée au recuit,la température du recuit et la durée de séjour. Dans la fabrication de fer électrolytique, les teneurs en oxygène et en azote du métal 10 de base ne sont pas touchées. Le matériau ferreux selon l'invention a une teneur réduite en oxygène et peut avoir une teneur réduite en azote. La teneur en azote exerce un effet important sur certaines propriétés des aciers. Le taux élevé en azote du fer électrolytique ne peut pas être aisément abaissé par des pro-15cédés de fusion à l'air et de fusion sous vide. L'acier extra doux de haûte pureté ou l'acier au carbone non allié selon l'invention constitue une excellente matière de charge pour l'élaboration d'alliages ferreux fondus à l'air et sous vide et peut être produit à un prix nettement inférieur à 20celui de la production de fer électrolytique. Lorsqu'il est utilisé comme matière de charge dans un procédé de fusion à l'air, le matériau ferreux décrit ici réduit le temps dé séjour dans le Ifrqur parce qu'une double scorification n'est pas nécessaire pour' abaisser la teneur en soufre du produit final. 25 L'invention fournit un procédé d'élaboration d'un matériau ferreux de haute pureté à partir d'une matière première telle que l'acier extra doux ou l'acier au carbone non allié, possédant une teneur initiale en manganèse atteignant environ 0,5% et qui consiste à ramener l'épaisseur dudit produit jusqu'à un calibre fi-50 nal d'environ 0,5 cm, à défialaminer ledit produit, à y appliquer un séparateur de recuit, à recuire ledit produit dans une atmosphère à 100% d'hydrogène ou dans une atmosphère renfermant de l'hydrogène ayant une teneur en azote telle qu'elle empêche l'absorption d'azote par ledit produit, à conduire ledit recuit à une 55 température de 1040°Qâ 1570°C, à maintenir le point de rosée de ladite atmosphère de recuit à un niveau tel qu'il empêche la formation d'oxydé de fer à la surface dudit produit et à maintenir ledit produit à la température pendant une durée d'environ 24 heures à environ 140 heures de manière à produire une matière ferreu-40se ayant une téneur en soufre finale d'environ 0,004% ou moins. 69 33725 5 2019&34 Pour pouvoir être comparé favorablement ou être supérieur à un produit de refusion électrolytique typique, le matériau ferreux doit être traité de manière à ramener les taux des impuretés précitées aux valeurs maximales en poids suivantes» ^ Soufre 0,004-% Azote 0,004% Phosphore 0,005% Oxygène 0,070% Carbone 0,018% 20 II a été découvert que la production du matériau ferreux de haute pureté selon l'invention dépendait d'un certain nombre ds facteurs interdépendants. Ces facteurs comprennent les teneurs initiales en manganèse et en soufre de la matière de départ, le calibre auquel on lapine la matière de départ, la nature du sépa-rateur de recuit appliqué sur la matière de départ au calibre final, le point de rosée maintenu à l'intérieur du four pendant la phase de recuit , la composition de l'atmosphère de recuit, la température du recuit et la durée de séjour. On examinera ci-après chacun de ces facteurs. 20 On a découvert que la teneur initiale en manganèse du maté riau ferreux était en liaison étroite avec la facilité avec laquelle peut être atteint le taux de soufre final désiré pendant le recuit. Gela est vrai, car plus la teneur initiale en manganèse est élevés, plus la tendance à la formation de sulfures de man-25 ganèse est grande, les surfures de manganèse comportent des inclusions relativement stables difficiles à "casser" ou réduire, même aux températures de recuit considérées. Pour cette raison,la teneur initiale en manganèse est de préférence aussi basse que possible. Pour la même raison, on pré-30 fère l'acier extra doux à l'acier au carbone non allié pour la fabrication du matériau ferreux de haute pureté selon l'invention. C'est ainsi que, bien que la teneur initiale en manganèse ne doive de préférence pas être supérieure à environ 0,06%, on a produit avec succès et constance le matériau ferreux de haute pureté 35 selon l'invention dans des cas où la matière première était de l'acier au carbone non allié ayant une teneur initiale en manganèse d'environ 0,5%. Bien que tous les facteurs énumérés ci-dessus soient interdépendants, le calibre final et le temps de séjour revêtent 40 une importance particulière par rapport à la teneur initiale en BAD ORIGINAL 69 33725 6 2019834 manganèse.C'est ainsi que,plus la teneur initiale en manganèse est élevée, plus le calibre final de la matière de départ doit être faible et/ou plus long sera le temps de séjour comme on le verra plus loin. 5 II est bien clair que la teneur initiale en soufre de l'a cier extra doux doit être aussi basse que possible puisque, avec une teneur initiale en soufre faible,il y aura moins de soufre à éliminer. Lorsque la teneur initiale en soufre du produit de départ est exceptionnellement élevée, deux phases de recuit peu-10 vent Stre nécessaires pour atteindre le taux de soufre final désiré. L'aciej? extra doux est d'abord laminé à chaud en tôles juin-ces ou en roule aux. Le métal de base peut être traité sous des épaisseurs allant jusqu'à environ 0,5 cm; plus l'épaisseur est 15 faible,plus la déaulfuration est rapide,demandant ainsi un temps ds séjour moindre en température pendant la phase de recnit.O'est pourquoi 11 épaisseur du métal de base peut Stre au besoin diminuée à froid* Une réduction & froid jusqu'à uns épaisseur âyjka.-▼iron 0,064 cm est nécessaire lorsque la teneur sa. iiiiisfcaii*|p|;»st 20 très élevée,c'est-à-dir4 jusqu'à environ 0f5&*2fune mÉMlè3ré/0$né~ raie cependant, des calibres obtenus par laminage à froid pas été trouvés nécessaires avec une teneur initiale e$ sarqjgrè-» se se situant au niveau préféré d'environ 0,06$ ou moins et on a obtenu des résultats excellents lorsque le matériau d# basé avait 25 été laminé à chaud jusqu'à uns épaisseur d'environ 0,125 à 0,205 cm. Le temps de séjour a également une forte action sur 1s calibre auquel doit être laminé le matériau ferreux de départ. On. a par exemple obtenu des résultats excellents avec uns épaisseur de 0,127 cm avec un produit de départ possédant uns teneur en man-30 ganèse de 0,13%,sn utilisent me durée dé séjour relativement longue dé 96 heures. La matière ferreuse de départ,une fois qu'elle a été laminée à chaud jusqu'à l'épaisseur finale ou avant la phase de laminage à froid,est décalaminée. Lorsqu'on a atteint l'épaisseur fi-35 nale par laminage à chaud ou après une phase de laminage à froid, le matériau de départ est nettoyé par voie mécanique et peut être enroulé ou découpé en tôles ou en toute dimension appropriée, en vue du recuit en vase clos. Le matériau enroulé ou en feuilles est ensuite revêtu d'un séparateur de recuit.Un certain nombre 40 de séparateurs de recuit se sont révélés particulièrement appropriés pour les besoins de la présente invention.Par exemple ,l'o- BAD ORIGINAL 69 33725 2019834 xyde de calcium,!1oxyde de magnésium,la chaui ou la dolomite et les combinaisons de ces substances ont été utilisés avec succès® À titre d'exemple non limitatif, d'excellents résultats ont été obtenus avec de la dolomite calcinée comprenant , en poids, 40-5 50>/o de GaO, 30-40% de MgO, 0-10% de SiOg, 0-12% d'ÀlgO^ et 0-0,3% de S. l'opération peut également être effectuée avec de l'alumine ou un séparateur analogue inerte dans ce procédé. On peut également selon l'invention, utiliser des séparateurs mécaniques le revêtement peut; être appliqué selon toute méthode con-10 nue» À titre d'exemple, d'excellents résultats ont été obtenus lorsque le revêtement avait été appliqué sous forme de bouillie aqueuse par un moyen approprié, par exemple au trempé,au rouleau ou d'une manière analogue. Il importe que la couche forme une séparation continue entre les tôles ou entre les spires de la bobi-15 ne, parce que la température de recuit est suffisamment élevée pour provoquer le soudage des tôles ou des spires en l'absence d'un revêtement continu. L'épaisseur du séparateur de recuit n'est pas critique, mais il est de préférence appliqué sous une épaisseur aussi for-20 te que possible. L'épaisseur est de préférence de l'ordfè de 0,005 cm. De plus, on a constaté que l'incorporation d'une matiè re grossièrement broyée, telle que de la pierre à chaux ou de l'alumine, était avantageuse en permettant à l'atmosphère de recuit de pénétrer entre les tôles ou les spires. Cette substance 25 grossière assure tin espacement mécanique adéquat des tôles ou des spires et empêche l'agglomération du séparateur. Si la dimen sion de particules de la substance grossièrement broyée est trop grande, les particules ont tendance à s'imbriquer dans les surfaces des tôles ou des spires de la bobine. C'est pourquoi les 30 particules sont de préférence à un diamètre non supérieur à environ deux fois l'épaisseur du revêtement. C'est le rôle principal du séparateur de recuit que de permettre à l'atmosphère de recuit d'entrer en contact avec les surfaces des tôles ou des spires de la bobine et de circuler entre elles. La substance 35 grossière peut être appliquée par n'importe quel moyen approprié Elle peut par exemple être ajoutée à la bouillie de séparateur de recuit ou être répandue sur les surfaces des tôles ou des spi res de bobine conjointement avec le séparateur sous forme de pou dre sèche .. 69 3372S 8 2019834 ■Enfin,1e séparateur de recuit peut éventuellement contenir un capteur d'azote,ceci pour diminuer le taux d'azote dans le matériau ferreux. le matériau ferreux revêtu est ensuite recuit en pots. La 5 phase de recuit débute de préférence immédiatement après l'opération d'enduction pour éviter une hydratation supplémentaire du séparateur de recuit et une absorption éventuelle de gaz carbonique par le séparateur. Ces problèmes peuvent être évités,du moins en partie, en utilisant sous leur forme non hydratée,une 10 ou plusieurs des matières pour séparateur de recuit précitées» La montée en température s'effectue de préférence lentement en surveillant ou réglant le point de rosée pour éviter la rupture de la matière du séparateur de recuit et la fusion résultante des tôles ou des spires. Il convient de surveiller avec un soin 15 particulier le point de rosée lorsque la température du four1 dépasse et d'autre part lorsque cette température dépasse p95°C, températures auxquelles l'hydroxyde de magnésium et l'hydre xy de de calcium commencent à se déshydrater. L'emploi de séparateurs qui ont tendance à libérer l'eau fixée mécaniquement 20 ou chimiquement pendant la montée en température exige une surveillance soigneuse du point de rosée pour empêcher la formation d'oxyde de fer à la surface des tôles ou des spires de la bobine. Tout l'oxyde de fer ainsi formé peut se combiner au séparateur de recuit à base d'oxyde de calcium ou d'oxyde de magnésium, en 25 produisant un laitier fondu qui retarde l'élimination des impuretés du matériau ferreux et tend à se répandre entre les tôles ou les spires en favorisant leur soudage. Pendant la période de montée en température, on règle la vitesse de chauffage de manière à permettre l'élimination de la 30vjapeur d'eau se dégageant du séparateur de recuit;la vitesse de chauffage dépend du type de four et de la capacité de l'équipement de dessiccation utilisés; ce réglage est effectué selon les enseignements connus. Après balayage du four de recuit par une atmosphère non ex-35 plosivej on y introduit une atmosphère à 100% d'hydrogène ou une atmosphère renfermant de l'hydrogène à la température la plus basse possible admissible pour assurer la sécurité. A titre d'exemples non limitatifs de l'invention,on signale que d'excellents résultats ont été enregistrés avec une atmosphère de balayage 40 comprenant de l'hydrogène et de l'azote,avec l'azote en prépondé i ! 69 33T25 9 2019834 rance (par exssple 5# d'hydrogène et 95% d'azote). Bien qu'une atmosphère à 100% d'hydrogène soit préférable pour le recuit ,une atmosphère contenant de l'hydrogène,qui est désulfurante et qui empêche l'absorption d'azote par le matériau 5 ferreux,peut être utilisée avec d'excellents résultats. Une telle atmosphère contenant de l'hydrogène peut, au besoin,être constituée de manière à être dénitrurante• A. tout instant, il y a lieu d'assurer un recyclage maximal de l'atmosphère de recuit et d'éviter des conditions osydantes 10 pour le matériau ferreux. Comme indiqué ci-dessus ,1e séparateur de recuit contribue au recyclage maximal de l'atmosphère de recuit et on évite des conditions oxydantes en utilisant une atmosphère réductrice et en réglant le point de rosée. A titre indicatif du. réglage du point de rosée,-qui varie selon les condi-15tions opératoires, le type de séparateur et autre-, le maintien d'un point de rosée d'environ 0°C ou moins, s'est révélé satisfaisant pour la plupart des conditions * Lorsque la température finale d'environ 1040 à environ 1370®G, de préférence comprise entre environ 1150 et 1205°C est 20atteinte,on laisse séjourner le matériau ferreux à cette température. La température de recuit est l'un des facteurs précités qui est important pour la détermination du taux de soufre final qui peut être atteint pendant le ^recuit. D'une manière générale, plus la température de recuit est élevée (dans les limites pres-25crites), plus la désulfuration se déroule rapidement,tous les autres facteurs restant identiques. La gamme ci-dessus étant fixés9 il est facile de déterminer la température de recuit appropriée, celle-ci dépendant des autres facteurs susmentionnés et de la capacité du four utilisé. Lorsqu'on choisit une température de re-30cuit inférieure à environ 1095°C, il faut tenir compte de la teneur initiale en cuivre du matériau ferreux. À ces températures, le cuivre peut donner naissance à des sulfures de cuivre qui, comme les sulfures de manganèse, comportent des inclusions relativement stables difficiles à réduire ou "casser"B 35 La durée de séjour est un autre des facteurs interdépendante précités qui doit être pris en considération. La durée de séjour en température dépend du calibre final des tôles ou des spires de la bobine recuites, de la nature du séparateur de recuit utilisé, de la composition initiale du matériau ferreux, de la températu-4-Ore de recuit et de la teneur finale en soufre recherchée. En te- 10 69 «725 2019834 liant compte de ces facteurs, la durée de séjour peut varier entre environ 24 heures et environ 140 heures. Après séjour à la température, on laisse refroidir le matériau ferreux au-dessous d'environ 425°C tout en maintenant 5 l'atmosphère à 100% d'hydrogène ou l'atmosphère contenant de l'hydrogène. Ensuite, le four peut être purgé à l'azote ou par une autre atmosphère non explosive. Il est important de maintenir l'atmosphère contenant de l'hydrogène ou l'atmosphère à 100% d'hydrogène t jusqu'à ce que le matériau ferreux atteigne une tempé-10 rature telle que l'azote ne soit plus absorbé par celui-ci. matériau ferreux de haute pureté recuit doit être ensuite nettoyé. On peut mettre en oeuvre toute la méthode de nettoyage mécanique ou chimique appropriée. Un nettoyage Soigneux par voie humide à l'aide de brosses en acier ou en soie con-15 vient, mais une opération de décapage à l'acide chl or hydrique ou à l'acide suif uri que est apparue comme plus s tire. Dans dés cas extrêmes, on peut utiliser les deux méthodes. Il importe que la totalité du séparateur de recuit soit éliminée du matériau ferreux,, S'il reste une partie du séparateur sur le matériau ferreux et 20 qu'elle reste incluse dans la charge en fusion finale,une partie des impuretés éliminées .du matériau ferreux restera présente dan» la charge et ceci à cause du séparateur résiduel de recuit. Le matériau ferreux selon l'invention peut être preôuit inifexafcriellesent sous forme de tôles ou de rouleaux,suivant sa 25 destination finale. De plus, ledit produit peut être cisaillé à des dimensions commodes pour son utilisation cosse matière de charge ou analogue. Le mécanisme exact par lequel sont éliminées les diverses impuretés citées n'est pas entièrement élucidé. Sans que cette 30 théorie puisse limiter l'inventjfcon, il est établi que l'azote est éliminé uniquement par l'atmosphère de recuit à base |t'hydrogène sous forme d'ammoniac gazeux. On pense que ceci est exact parce que toutes les bouillies précitées éliminent l'azote d'une manière satisfaisante et à tin degré sensiblement identique. 35 Cependant, le séparateur de recuit lui-même peut évi demment contribuer à l'élimination du soufre. On prnnse que le soufre est éliminé, en partie au moins, grâce à la formation de sulfure de calcium et/ou de sulfure de magnésium,cela dépendant évidemment de la nature du séparateur de recuit utilisé. L'atmosphè-40re de recuit à base d'hydrogène élimine une partie du soufre par 69 33725 ii 2019834 formation d'hydrogène sulfuré. Tous les séparateurs de recuit précités conviennent à la réalisation des "buts de la présente invention,mais on a constaté que le soufre est plus rapidement éliminé jusqu'à un pourcentage donné, lorsqu'on utilise des sépara^ 5 teurs à base de dolomie et d'oxyde de calcium que lorsqu'on utilise des séparateurs à base d'oxydé de magnésium,d'oxyde d'aluminium ou des séparateurs mécaniques . On trouvera ci-après divers exemples non limitatifs de mise en oeuvre de l'invention. 10 EXEMPLE I Cinq lingots de 4535 kg d'acier extra doux ont été laminés jusqu'à une épaisseur de 0,2 cm. L'acier extra doux laminé à chaud a été cisaillé en tôles,décapé dans dé l'acide sulfurique chaud pour l'élimination de la calamine et enrobé d'une bouillie 15 de dolomie calcinée (MgO-CaO) . Les tôles revêtues ont été passées à travers un four sécheur pour chasser l'eau en excès des tôles et du revêtement. Il s'était produit une certaine hydratation de l'oxyde de magnésium et de l'oxyde de calcium ce qui a transformé une partie du revêtement en hydroxyde dè magnésium et 20 en hydroxyde de calcium. Les tôles revêtues ont été placées dans un four de recuit. Le four a été purgé de l'oxygène par une atmosphère à 7% d'hydrogène et à 93% d'azote. Le chauffage a débuté à raison de 11°C par heure . On a fait circuler l'atmosphère à travers des lits de dss~ 25 sication à base de gel de silice pour éliminer l'eau dégagée du séparateur de recuit. À 399°C, l'atmosphère entrante a été ajustée à 100% d'hydrogène . On a poursuivi le chauffage, à moins que le point de rosée n'ait dépassé -4°G. Dans ce cas, on a arrêté le chauffage 30 jusqu'à abaisser le point de rosée. Une fois atteinte une tempé- . rature de 1205°C, les tôles ont été maintenues dans l'atmosphère pendant 100 heures. Après cela, le chauffage a été interrompu et les tôles ont été refroidies. Lorsque les tôles eurent atteint une température de 399°C, l'atmosphère à 100% d'hydrogène a été 35remplacé par une atmosphère à 100% d'azote. Une fois les tôles refroidies, elles ont été placées dans un bain d'acide chlorhydrique dilué et on les y a laissé tremper pour ramollir la couche de séparateur de recuit. Les tôles ont &ê ensuite décapées dans de l'acide sulfurique,nettoyées et séchées* Les tôles nettoyées ont été cisaillées à la dimension convenable et rassemblées en paquets de 2270 kg pour être chargés dans un four à fusion. Dans le tableau suivant ,1a composition chimique initiale 3 et finale de l'acier extra doux est indiquée en pourcentages. TABLEAU I CoKrppBition chimique C S P H 0 Mn Ou Initiale 0,026 0,019 0,005 0,004 0,070 0,026 0,036 Finale 0,002 0,002 0,004 0,001 0,004 0,026 0,036 10 II ressort du tableau ci-dessus que les teneurs en car bone 9en soufre,en azote et en oxygène de l'acier extra doux ont été considérablement réduites. On constate bien que la ôomposi-ticm chimique finale de l'acier extra doux selon l'invention est supérieure à celle d'un fer électrolytique typique. 2.5 EXEMPLE II De l'acier au carbone non allié avec une teneur initiale en manganèse de 0,40% a été laminé à chaud jusqu'à une épaisseur de 0,22 cm. Le matériau laminé à chaud a été cisaillé en tôles, décapé dans l'acide sulfurique chaud pour l'élimination, de 20 la calamine et enrobé de particules d'alumine. Les tôles revêtues ont été empilées dans un four de recuit de laboratoire. Le four a été purgé à l'aide d'une atmosphère- à 100% d'azote et une atmosphère à 100% d'hydrogène a été ensuite introduite et continuellement renouvelée . Le four a été chauf-25fé à raison de 28°C par heure jusqu'à 1205°G et on a laissé séjourner les tôles pendant 96 heures. Les tôles ont ensuite été refroidies jusqu'à la température ambiante dans l'atmosphère à 100% d'hydrogène. Le four a alors été purgé à l'aide d'une atmosphère à 100% d'azote et les tôles ont;été renouvelées. Le sépara-30 teux de recuit a été éliminé des tôles par voie mécanique. Dans le tableau II ci-après,les compositions chimiques initiale et finale de l'acier au carbone non allié sont indiquées ~r> pourcentages. TABLEAU II 350Q3rnosition chimique C S P N 0 Mn Cu Initiale 0,060 0,012 0,004 0,004 0,050 0,40 0,68 Finale 0,001 0,004 0,003 0,00050,001 0,40 0,68 Le tableau II montre que la composition chimique finale de l'acier au carbone non allié est supérieure à celle d'un 1 2019834 69 3.3725 15Q 2019834 fer électrolytique typique ,bien que la teneur initiale en manganèse de l'acier au carbone non allié ait été relativement élevée. EXEMPLE III Il s'agit ici d'un total de 96 éprouvettes réparties en 5 quatre groupes. Le premier groupe comprenait 24 éprouvettes d'acier extra doux avec une teneur initiale en manganèse d© 0,4%. Les trois autres groupes comportaient chacun 24 éprouvettes en acier au carbone non allié,ayant respectivement des teneurs initiales en manganèse de 0,13%, 0,22% et 0,44%» 10 Six éprouvettes de chaque groupe ont été laminées à chaud jusqu'à 0,254 cm; six éprouvettes de chaque groupe ont été laminées à chaud jusqu'à 0,19 cm; six éprouvettes de Chaque groupe ont été laminées à chaud jusqu'à 0,127 cm et six éprouvettes de chaque groupe ont été d'abord laminées à chaud jusqu'à 0,127 cm, 15 puis laminées à froid jusqu'à 0,063 cm . Toutes les éprouvettes ont été décapées dans de l'acide sulfurique chaud après la phase de laminage à chaud. Toutes les éprouvettes ont été ensuite revêtues de dolomie calcinée,séchées et recuites dans un four de laboratoire dans une atmosphère à 100% d'hydrogène à 1205°0. 20 Avant recuit,le four avait été purgé à l'aide d'une atmosr phère constituée de 7% d'hydrogène et de 95% d'azote. L'atmosphère à 100% d'hydrogène a été introduite dans le four à la température ambiante et on a fait monter la température du four à raison de 204,5°0 par heure jusqu'à atteindre la tempé-25rature finale. Au cours de la déshydratation des oxydes de magnésium et de calcium., on n'a pas observé d'accroissement notable du point de rosée parce que l'atmosphère à 100% d'hydrogène avait été continuellement renouvelée plutôt que recyclée. On a laissé séjourner pendant 24 heures à la température 30deux éprouvettes avec des épaisseur et teneur en manganèse différentes. On a de même laissé séjourner pendant 48 heures en température deux éprouvettes identiques avec des épaisseur et teneur en manganèse différentes et deux de ces éprouvettes pendant 96 heures en température. 35 Dans tous les cas, les éprouvettes ont été refroidies dans une atmosphère à 100% d'hydrogène jusqu'à la température ambiante. Le four a été ensuite purgé à l'aide d'une atmosphère à 7% d'hydrogène et à 93% d'azote. Toutes les éprouvettes ont été nettoyées par voie mécanique et décapées dans de l'acide ch^orhy-40drique dilué pour l'élimination du séparateur de recuit. 69 33725 " 2019834 Les résultats sont rassemblés dans le tableau III ci-dessous où la première colonne représente la durée de séjour,la deuxième colonne indique l'épaisseur et les quatre colonnes restantes indiquent les teneurs finales en soufre des éprouvettes ayant 5 respectivement des teneurs initiales en manganèse de 0,04-%, 0,13% 0,22% et 0,44$.Chacun des taux de soufre finaux du tableau III représente la moyenne d'une paire d'éprouvettes. TABLEAU III Temps d'imbi- Calibre Teneurs finales en soufre exprimées 10 bation en heures en cm en pourcent se rapportant à des éprouvettes ayant une teneur initia-le en manganèse de. : 0.04% 0.13% 0.22% 0.44% 24 0,254 0,0165 0,028 0,0315 0,0315 15 24 0,0125 0,021 0,0295 0,0290 24 0,127 0,0029 0,016 0,0210 0,0280 24 0,063 0,0005 0,0005 0,0040 0,0155 48 0,254 0,011 :0,0235 0,0270 0,0315 48 0,19 0,004 0,0165 0,0265 0,0290 20 48 0,127 0,001 0,006 0,0155 0,Q225 48 0,063 0,0005 0,001 0,001 0,002 96 0,254 0,0055 0,0175 0,0245 0,0265 96 0,19 0,001 0,0125 0,0190 0,0235 96 0,127 0,0007 0,0009 0,0080 0,0165 25 96 0,063 0,0005 0,0005 0,0005 0,0005 Le tableau III fait nettement apparaître ies relations entre le temps dé séjour , le calibrera teneur initiale en manganèse et la teneur finale en soufre du matériau ferreux. Dans les éprouvettes où la teneur initiale en manganès* était de 0,04%, on a obtenu de bons résultats avec un temps de séjour de 24 heures sous une épaisseur de 0,127 cm ou moins. En portant le temps de séjour à 48 et à 96 heures, on a enregistré d'excellents résultats avec une épaisseur de 0,19 cm ou moins.Des taux de soufre extrêmement bas ont été obtenus en 48 heures soub taie épaisseur de 0,063 cm et en 96 heures sous des épaisseurs de 0,127 et 0,063 cm. Avec des teneurs initiales en manganèse de 0,13% et de 0,22%,on a obtenu de bons résultats avec des temps de séjour de 24 heures et de 48 heures sous une épaisseur de 0,063 cm. Pour 69 33725 15 2019834 un temps de séjour de 96 heures, des taux de soufre extrêmement bas ont été enregistrés avec un matériau à 0,13% de manganèse sous des épaisseurs de 0,127 et 0,063 cm et avec un matériau à 0,22% de manganèse sous une épaisseur de 0,063 cm» 5 La dernière colonne du tableau III représente le taux de soufre final pour le natériau ferreux ayant une imeur initiale en manganèse de 0,44%. Même avec une telle teneur élevée en man ganèse ,on a obtenu d'excellents résultats en laminant d'abord à chaud jusqu'à 0,127 cm puis en laminant à froid jusqu'à 0,063 10 cm,et en laissant séjourner dans l'atmosphère pendant 48 ou 96 heures• Bien entendu,certaines variantes et modifications peuTres. être apportées à l'invention sans pour cela s'écarter de son ca dre et de son esprit. 69 33725 16 2019834 SETOTOICATIONB 1» Procédé d'élaboration d'un matériau ferreux de haute pureté à partir d'une matière première telle que de l'acier extra doux ou l'acier*au carbone non allié,possédant une teneur initiale en manganèse atteignant environ 0,5%,ce procédé étant caracté-5 risé par le fait que l'on diminue l'épaisseur dudit produit jusqu'à un calibre final d'environ 0,5 cm,que l'on décalamine ledit produit, qu'on y applique un séparateur de recuit,qu'on recuit le dit produit dans une atmosphère à 100% d'hydrogène ou dans une atmosphère renfermant de l'hydrogène ayant une teneur en aeote tel-10 le qu'elle empêche l'absorption d'azote par ledit produit, qu'on conduit ce recuit à une température de 1040°C à 1370#C, que l'on maintient le point de rosée de ladite atmosphère de recuit à un niveau tel qu'il empêche la formation d'oxyde de fer à la surface dudit produit et que l'on maintient le produit en température pen-15 dant environ 24 heures à environ 140 heures, de manière à obtenir une matière ferreuse ayant une teneur en soufre finale d'environ 0,004% ou moins. 2. Procédé selon la revendication 1,caractérisé en ce que la teneur initiale en manganèse est inférieure à environ 0,06%. 20 3' Procédé selon la revendication 1jcaractérisé en ce que le dit produit est amené à un calibre final de 0,064 à 0,203 cm. 4. Procédé selon la revendication 1,caractérisé en ce que le dit recuit est conduit à une température de 1143° à 1205°C. 5. Procédé selon la revendication 1,caractérisé en ce que le 25 séparateur de recuit est l'oxyde de calcium, l'oxyde de magnésium, la chaux, la dolomie ou leurs combinaisons. 6. Procédé selon la revendication 1,caractérisé en ce que le séparateur de recuit est l'alumine. 7« Procédé selon la revendication 1,caractérisé en ce que le 30 séparateur de recuit est un séparateur' mécanique. 8. Procédé selon la revendication 1,caractérisé en ce que le point de rosée de ladite température de recuit est maintenu à -1CC ou en dessous. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2,caractérisé 35 ce que l'atmosphère de recuit est dénitrurante et la teneur finale en azote est abaissée à 0,004% ou en dessous. . 10» Produit ferreux de haute pureté élaboré par le procédé de l'une des revendications 1 à 9» COPV