Brevet FR2513267A1 — publié le 19830325

1. La présente invention concerne un procédé de fa- brication de tôles et de bandes en acier laminé à froid (appelées ciaprès bandes en acier) qui peuvent supporter un formage à la presse très sévère. On a fait jusqu'ici de nombreuses inventions con- cernant le formage à la presse de bandes en acier laminé à froid et des procédés de fabrication de telles bandes. Pour la fabrication de bandes en acier ne vieillis- sant pas qui présentent une meilleure aptitude à l'étirage par recuit en continu, on sait, comme cela est décrit dans le brevet japonais n Sho-5031531, ajouter de l'aluminium puis du titane à une composition d'acier de base à l'état fondu contenant 0,001 0,020 % de carbone et 0,30 0,60 % O de manganèse, de façon à maintenir la teneur en Al en solu- tion à une valeur non inférieure à 0,01 % et le rapport Ti/C à une valeur non inférieure à 4 dans le but d'obtenir une brame d'acier ayant une bonne qualité de surface, puis sou- mettre la bande en acier laminé à froid obtenue à partir de la brame par laminage à chaud,attaque a l'acide et laminage à froid à un recuit en continu par chauffage de la bande dans une gamme de température comprise entre 750 a C et le point Ac 3 avec une vitesse de chauffage non inférieure à 500 C par heu- re,la bande étant maintenue à cette température de chauffage pendant une durée ne dépassant pas 300 secondes. 2, 2513267 Cependant, cet art antérieur adopte un bobinage à basse température dans le laminage à chaud et présente l'inconvénient qu'une aptitude élevée à l'étirage, en par- ticulier la valeur r et l'allongement, ne peuvent être ob- tenus sans un niveau relativement élevé de la teneur en ti- tane. La présente invention est caractérisée en ce que dans l'étape de laminage à chaud le bobinage est exécuté à des températures élevées qui ne sont pas inférieures à 7000 C, et les bandes d'acier résultantes présentent le de- gré le plus élevé en matière de qualité de matériau. Le procédé selon la présente invention comprend ( 1) le laminage à chaud d'un acier contenant 0,001 0,015 % de carbone, 0,010 0,100 % d'aluminium et du titane suivant une quantité non inférieure à 4 fois la teneur en carbone mais comprise dans la gamme 0,015 0,15 % avec le reste constitué de fer et des impuretés inévita- bles; ( 2) le bobinage de la bande laminée à chaud ainsi obtenue à une température non inférieure à 700 WC; et ( 3) la soumission de la bande bobinée à un lamina- ge à froid, puis à un recuit en continu comprenant une éta- pe d'homogénéisation dans une plage de température comprise entre 700 et 900 WC pendant une durée de 20 secondes à 2 mi- nutes. La présente invention sera maintenant décrite en détail. Les limitations des divers éléments entrant dans la composition de l'acier utilisé dans la présente invention ainsi que les diverses conditions de traitement définies dans la présente invention seront décrites ci-après. Le carbone, lorsqu'il est contenu dans des quanti- tés dépassant 0,015 %, augmentera la quantité de Ti C formé dans l'acier, accroissant ainsi considérablement la tempé- rature de recristallisation des bandes résultantes Cepen- dant, en principe, une teneur plus basse en carbone est dé- sirable, mais en pratique il est difficile de maintenir la teneur en carbone à une valeur inférieure à 0,001 % dans des 1 A 3 2513267 fours ordinaires de fabrication d'acier Pour ces raisons, la teneur en carbone est limitée à une valeur comprise entre 0,001 et 0,015 % dans la présente invention. L'aluminium est un élément essentiel pour la déso- xydation des aciers, et des teneurs en aluminium inférieures à 0,010 % sont insuffisantes à cette fin, mais il n'est pas nécessaire de maintenir la teneur en aluminium à des valeurs dépassant 0,100 %. Le titane réagit avec le carbonel'oxygène, l'azo- te, le soufre, etc dans l'acier et, par conséquent, la te- neur en titane doit etre déterminée compte tenu de ces élé- ments S'agissant de la teneur en carbone, la teneur en ti- tane doit avoir une valeur non inférieure à 4 fois la te- neur en carbone citée ci-dessus Compte tenu des niveaux nor- maux pouvant être atteints dans un four de fabrication d'acier classique en ce qui concerne l'azote, le soufre et l'oxygène comme impuretés (N valeur non inférieure à 0,015 % dans le but d'obtenir un de- gré élevé des caractéristiques de formage à la presse Ce- pendant, des teneurs;en titane dépassant 0,15 % auront pour effet d'augmenter simplement les coûts de production sans apporter des avantages importants. Concernant la teneur en manganèse, il n'y a pas de limitation spécifique dans la présente invention, et une te- neur en manganèse non supérieure à 1,0 % qui est normalement présente dans des bandes d'acier laminées à froid ordinaires est satisfaisante pour obtenir les résultats souhaités de la présente invention Cependant, il est recommandé qu'elle ne soit pas supérieure-à 0,20 % pour obtenir un super étira- ge profond. Selon la présente invention, des aciers ayant la composition chimique définie ci-dessus sont traités en brames par le procédé de coulage en continu ou de rupture de lingots classiques, et les brames sont laminées à chaud avec une température de bobinage non inférieure à 7000 C Grâce a ce bobinage à haute température, il est possible d'assurer facilement une qualité du matériau en 2.2513267 acier qui peut supporter un formage sévère à la presse mal- gré un recuit en continu de courte durée. Par conséquent, la bande laminée à chaud est atta- quée à l'acier et laminée à froid Dans le laminage à froid, il est souhaitable de soumettre la bande à une réduc- tion comprise entre 70 et 85 % de manière à améliorer la valeur r qui est essentielle pour obtenir les caractéristi- ques désirées de formage à la presse. Le recuit en continu de la présente invention est exécuté dans des conditions qui sont définies ci-après. L'homogénéisation est exécutée dans une gamme de température allant de 700 à 9000 C pendant une durée compri- se entre 20 secondes et 2 minutes, car une homogénéisation inférieure à 7001 C et d'une durée plus courte que 20 secon- des ne permettra pas d'obtenir la recristallisation et la croissance de grain suffisantes et, par conséquent, les propriétés désirées de formage à la presse D'autre part, une homogénéisation dépassant 9000 C produira un degré exces- sif d'austénisation,abaissant ainsi la valeur r essentielle pour les caractéristiques d'étirage Bien qu'on puisse utiliser une homogénéisation de longue durée, cette durée est limitée à deux minutes pour des raisons économiques. Dans le cas de bandes d'acier laminées à froid contenant du titane, le taux de refroidissement à l'issue de l'homogénéisation n'a pas d'influence sur la qualité du matériau résultant Par conséquent, il n'y a pas de limita- tion spécifique en ce qui concerne le procédé de refroidis- sement ainsi que son taux. Par la combinaison des conditions de laminage à chaud et-des compositions d'acier et des conditions de re- cuit en continu telles qu'elles ont été définies précédem- ment, il est possible d'obtenir des bandes en acier laminé à froid qui présentent un degré élevé d'étirage profond. Par ailleurs,m 8 me avec des bandes d'acier lami- nées à froid de haute résistance contenant P, Mn, Si, etc. on peut obtenir un degré élevé d'étirage profond si un bo- binage à haute température effectué à une température non inférieure à 7000 C, est exécuté dans le laminage à chaud, et ' 2513267 le recuit en continu est exécuté dans les conditions défi- nies dans la présente invention. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en relation avec le dessin ci-joints dans lequel: La figure unique est un graphe représentant la re- lation entre le rapport Ti/C, l'allongement et la valeur r des bandes d'acier lamniné à chaud résultantes pour diverses températures de bobinage. Des aciers ayant les compositions chimiques indi- quées dans le tableau sont laminés à chaud et bobinés à des températures comprises entre 508 et 830 C, laminés à froid jusqu'à une épaisseur de 0, :3 m Lm,, recuits avec-les cycles en continu indiqués dans le tableau, puis laminés avec durcis- sement en étant soumis _ une réduction de 1,0 % Les bandes d'acier résultantes sont essayées quant à leur qualitéo Les résultats sont indiqués dans la figure Dans la figure, le bobinage est exécuté aux diverses gammes de température sui- vantes: X = 785 830 'C A = 735 765 C * = 700 730 'C 0 = 580 620 C Comme on le comprendra facilement à partir des résultats d'essai indiqués dans la figure, les bandes d'acier bobinées à des températures non inférieures à 700 C présentent des améliorations remarquables de la valeur r et de l'allongement par rapport aux bandes bobinées à une tem- pérature inférieure à 700 Co En particulier, les bandes dont le rapport Ti/C est égal à 27,6, bobinées à une température comprise entre 785 et 830 WC présentent une valeur de l'al- longement supérieure à 50 %, et de même les bandes pour les- quelles le rapport Ti/C est égal à 37,1, bobinées à des températures non inférieures à 7001 C,présentent une valeur de l'allongement supérieure à 50 %, Ainsi, selon la présente invention, grâce à un bobinage effectué à haute température, à des températures non inférieures à 700 C,pendant le laminage à chaud, il est 6 2513267 possible d'obtenir une qualité de matériau équivalant aux nuances à super étirage profond De plus, avec l'abaisse- ment du rapport Ti/C, l'amélioration de l'allongement obte- nue par le bobinage à haute température est plus grande et la valeur absolue r est également élevée. Cela montre que l'addition de titane peut être dimi- nuée par bobinage à haute température d'une valeur non in- férieure à 7001 C. A cette fin, -(l) la bande peut être bobinée à haute température par un dispositif de bobinage proche du laminoir de finition, ou ( 2) la bande, bobinée à une tempé- rature de bobinage ordinaire, peut être réchauffée à une température non inférieure à 7001 C sur une ligne séparée Ces variantes de procédure peuvent donner des résultats similai- res. Comme on le comprendra d'après les descriptions précédentes, la présente invention présente le grand avanta- ge que des bandes d'acier laminées à froid à étirage profond peuvent être facilement obtenues avec un recuit en continu. TABLEAU Désigna Composition chimique (% Conditions der- tion de:ute otn la pièceC Mn P S AI en soi T N Ti Ti/C Tcàmp C, raConditions d'essai ture de refroi- i d'homodissement j gi 5 néi- _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ S a t i o n A 0,0030 0,f 200,015 0,011 0,044 T 0,00251 0,019 6,310 C/ec B o,0031 0,16 0,022 0,011 0,054 0,0038 0,034 11,0 juq' C o, 0025 0,15 0,020 0,012 o,046 0,0036 0,034 13,6 b 75 *C D 0,0017 0,15 0,020 0,012 o,043 0,0036 0,034 20,0 7750 C x E o,0017 0,16 0,013 0,008 0,040 0, 0021 0,042 24,7 30 1000 C/se secodes au-des- secodes sous de 6750 C F 0,0017 0,09 07011 0,013 0,032 0,0019 0,047 27,6 G o,0014 0,13 O Or 13 0,012 0,042 0,0028 0,052 37,1 t A> 8 2513267 La présente invention n'est pas limitée aux exem- ples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 Procédé de fabrication de bandes d'acier lami- né à froid à étirage profond, caractérisé en ce qu'il com- prend: le laminage à chaud d'un acier contenant 0,001 - 0,015 % de carbone, 0,010 0,100 % d'aluminium et du titane suivant une teneur non inférieure à quatre fois la teneur en carbone, mais comprise dans une plage allant de 0,015 - 0,15 %, le reste étant constitué de fer et des impuretés iné- vitables; le bobinage de la bande laminée à chaud ainsi obtenue à une température non inférieure à 7000 C; et la soumission de la bande bobinée à un laminage à froid, puis à une opération de revenu en continu compre- nant une étape d'homogénéisation dans une gamme de tempéra- ture allant de 700 à 900 WC pendant une durée allant de 20 secondes à 2 minutes. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le laminage à froid est effectué avec une réduc- tion comprise entre 70 et 85 %. 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bobinage de la bande d'acier laminée à chaud est effectué à une température ordinaire et la bande ainsi refroidie est réchauffée à une température non inférieure à 700 WC dans une ligne séparée.