Brevet FR2299407A1 — publié le 19760827

La présente invention se rapporte à un rond en acier présentant une structure composite. Sous le vocable "rond", on comprend dans la préen- te description tout type de rond ou barre, par exemple les fils machine et les barres à béton, qu'il soit en acier calmé, semi- calme ou effervescent. On sait que les principales qualités que les utilisateurs réclament des ronds en acier sont, entre autres, une 11mite élastique aussi élevée que possible pour la nuance d'acier utilisée, une résistance à la fatigue et une ductilité, le cas échéant, une soudabilité satisfaisantes pour l'usage auquel le rond est destiné. Il est connu d'autre part que, pour améliorer la soudabilité et la ductilité d 'un acier, il faut diminuer sa teneur en carbone et en manganèse, ce qui, concurremment, pro- voque une diminution de sa résistance à la traction. Pour remé- dier à cet inconvénient, on peut soumettre l'acier à un traitement de refroidissement approprié, ce qui permet, dans une certalne mesure, de relever la limite élastique du rond. On a ainsi obtenu des ronds dorrt les propriétés ont été améliorées: essentiellement gracie à ltaffinage du grain, obtenu par des traitements thermiques adéquats ou par addition d'éléments tels que le niobium par exemple. Un rond en acier, présentant une telle structure à grain fin, allie à la fois une bonne ductilité à une limite élastique satisfaisante. La présente invention a pour objet un rond en acier dont la structure plus complexe confère au rond qui la posse- de soit des propriétés mécaniques encore nettement améliorées par rapport à celles des ronds ci-dessus mentionnés, soit à propriétés mécaniques égales; un caractère particulièrement économique; cette économie est due par exemple au fait que ces propriétés sont obtenues avec des teneurs moins élevées en éléments d'alliage, ou en utilisant un acier semi-calmé plutôt qu'un acier calmé. Le rond en acier faisant l'objet de la présente invention est essentiellement caractérisé en ce que, dans une section normale à son axe, sa structure comporte au moins deux zones concentriques, dont une zone dite périphérique comportant de la bainite non revenue et de la martensite revenue, et une zone dite centrale comportant de la bainite non revenue et de la ferrite-perlite non revenue. Il ne sort pas du domaine de 1 'invention que le rond qui en constitue l'objet comprenne: entre lesdites deux zones, une zone intermédiaire constituée essentiellement de bainite non revenue. Suivant une variante avantageuse de la structure du rond ci-dessus défini, la zone dite périphérique est elle-même entourée par une zone comportant principalement de la martensite pure revenue. Suivant une autre variante avantageuse de cette structure, la zone dite centrale comporte un noyau constitué principalement de Serrite-perlite non revenue. Les micrographies données ci-après permettent de se rendre compte comment évolue depuis ltextérieur jusqu'au centre, la structure de la section droite de ronds en acier, conformes à la définition donnée ci-dessuse Exemple 3 : Rond en acier, diamètre 15 mm. Composition : C = 0,26 % 1,25 ffi Si = 0,05 - La structure du rond présente deux aspects différents a) la structure correspondant à la zone dite périphérique et reprise aux deux micrographies 1 (grossissement 1500) et 2 (grossissement 5000; représentant un mélange de bainite non revenue et de martensite revenue b) la structure correspondant à la zone dite centrale, reprise aux deux micrographies 3 (grossissement 1500) et 4 (grossissement 5000) représentant un mélange de bainite non revenue et de ferrite-perlite non revenue. Exemple 2 Rond en acier de 15 mm de diamètre, de composition identique à celle de l'exemple 1. La structure du rond présente quatre parties différentes, reprises d'une prit aux 4 micrographies (grossisse- ment 500) repérées A-B-C-D et au graphique donné à la figure 1, représentant l'évolution de la dureté Vickers du métal en fonction de a distance à la surface extérieure. Les repères des micrographies correspondent aux enaroits fléchés Â.P.C.D de ce graphique La zone I d'épaisseur de 1 nun environ, correspondant à la couche la plus externe, est constituée de martensite pure revenue. La zone II, située immédiatement sous la zone I, eorrespond à un mélange de bainite non revenue et de martensite revenue. La zone III, entourant immédiatement la zone IV, est composée d'un mélange de bainite non revenue et de ferrite-perlite non revenue. Les zones II et III ont ensemble environ 9 mm d'épaisseur. La zone IV, centrale, correspond à de la ferriteperlite non revenue. I1 est à noter que de l'examen des micrographies, ainsi que du schéma ci-dessus, on pet conclure que la proportion de bainite non revenue augmente au Sur et à mesure que l'on se rapproche du centre, dans la zone II, de meme que la proportion. de ferrite-perlite non revenue, augmente dans la zone III, également au fur et à mesure que l'on se rapproche du centre REVENDICATIONS 1 / Rond en acier, c a r a c t é r i s é en ce que, dans une section normale à son axe, sa structure comporte au moins deux zones concentriques, dont une zone dite périphérique, c-omportant de la bainite non revenue et de-la martensite revenue, et une zone dite centrale comportant de la bainite non revenue et de la ferrite-perlite non revenue. 20/ Rond en acier, tel que défini dans la revendication Ir c a r a c t é r i s é en ce que ladite zone périphérique est elle-ineme entourée par une zone comportant principalement de la martensite pure revenue. 30J Rond en acier tel que défini dans l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, prise isolément, c a r a c t é r i s é en ce que ladite zone centrale comporte un noyau eonst5- tué principalement de ferrite-perlite non revenue. 4 / Ronds en acier.tels que décrits ci-dessus.