Brevet FR2685348A1 — publié le 19930625

Utilisation d'un acier Pour le laminaqe à froid. L'invention concerne l'utilisation d'un acier pour le laminage à froid. Pour le laminage à froid, des aciers ayant les compositions indiquées au tableau 1 ci-dessous sont disponibles dans le commerce. Matière Nom Abrégé PremièreComposition chimique en % No 86 Cr Mo V 7 t 123270 85 0,3 0,3 1,8 0,3 0,1 X 210 Cr 12 t 120802,00 12, 0 _ X 155 Cr V Mo 12 1t 23791,55 12,0 0,7 1,0 X 63 Cr Mo V 5 112362 0,63 1 1 0,4 5,2 1,5 05 S 6-5-2 t 133430,90 4,0 5,0 1,9 64 On connait, par DE-C-3 006 512, des produits laminés à froid à trempe profonde résistant à l'usure qui sont constitués d'un acier qui contient de 0,7 à 0,9 % de C, de 0,2 à 2, 0 % de Si, de 0,2 à 1,0 % de Mn, de 2,5 à 3,5 % de Cr, de 0,5 à 2,0 % de Mo, de 0,7 à 1,5 % de Ni et de 0,1 à 0,8 % de V Dans ce cas, la sécurité contre la rupture des produits laminés est assurée par un agent de refroidissement doux, tel qu'une huile, après l'austénisation Cela a pour résultat que ces aciers doivent être alliés à du Ni jusqu'à 1,5 % pour atteindre la profondeur de trempe suffisante La résistance à l'usure est obtenue par l'addition de V jusqu'à 0,8 % Le vanadium ne forme pas, dans des aciers alliés, des carbures de vanadium purs du type VC mais des carbures mixtes (MC) dans lesquels sont également dissous d'autres éléments d'alliage tels que du chrome et du molybdène Ceux-ci sont partiellement dissous pendant la trempe des produits laminés et libèrent de ce fait dans leur environnement des teneurs élevées en carbone dans la masse de fond Cela conduit à une stabilisation locale non souhaitée d'austénite résiduaire De ce fait, d'une part le danger de ruptures et de criques de tension est accru et, d'autre part, la résistance à l'usure est diminuée. L'invention a en conséquence pour but de créer un acier pour le laminage à froid ayant une résistance à l'usure accrue. On propose à cet effet, conformément à l'invention, l'utilisation dans ce but d'un acier contenant (en % en masse) Plus de 0,7 jusqu'à 1,0 % de C de 0,1 à 1,5 % de Si de 0,1 à 1,5 % de Mn de 1,8 à 3,5 % de Cr de 0,1 à 1, 0 % de Mo de 0,1 à 1,0 % de Ni de 0,05 à 1,0 % de Nb ainsi que, le cas échéant jusqu'à 0,8 % de V, jusqu'à 2,0 % de W, jusqu'à 0,05 % de B, le reste du fer et les impuretés dues à l'élaboration de l'acier. On préfère, pour le but cité, un acier contenant (en % en masse) Plus de 0,70 jusqu'à 0,95 % de C de 0,30 à 1,5 % de Si de 0,10 à 1,0 % de Mn de 2,0 à 3,0 % de Cr de 0, 10 à 0,7 % de Mo de 0,10 à 0,7 % de Ni de 0,10 à 0,5 % de V de 0,10 à 0,5 % de Nb, le reste du fer et les impuretés dues à l'élaboration de l'acier. On propose en outre, pour l'utilisation indiquée, un acier ayant la composition suivante (en % en masse): 0,85 % de C 1,0 % de Si 0,3 % de Mn 2,5 % de Cr 0,5 % de Mo 0,3 % de Ni 0,2 % de V 0,1 % de Nb, le reste du fer et les impuretés dues à l'élaboration de l'acier. On atteint en particulier des produits laminas à froid, avec des diamètres de table de cylindre allant jusqu'à 900 mm et des largeurs de table de cylindre allant jusqu'à 3000 mm, qui atteignent, après le recuit en solution (austénisation entre 800 et 1000 C) suivi d'une trempe brusque, une profondeur de trempe allant jusqu'à 30 mm, rapportée à 60 dureté Rockwell C ( 700 dureté Vickers 30) pour des diamètres de cylindre de 600 mm. L'acier conforme à l'invention a une masse de fond dans laquelle sont déposés des carbures de niobium (Nb C) stables presque insolubles Les produits laminés à froid fabriqués à partir de cet acier, de préférence avec des diamètres de table de cylindre allant jusqu'à 900 mm et des largeurs de table de cylindre allant jusqu'à 3000 mm, sont recuits en solution entre 800 et 1000 'C et trempés brusquement On peut ainsi atteindre de grandes profondeurs de trempe Les carbures de niobium déposés dans la masse de fond ne sont pas influencés par l'austénisation et ne modifient pas dans ce cas l'aptitude à la trempe des produits laminés ni n'augmentent la teneur en austénite résiduaire par la libération de carbure On diminue ainsi le danger de criques de tension et de ruptures qui peuvent conduire à des accidents graves et à des dommages Au contraire, la résistance à l'usure, qui est engendrée par les carbures de niobium déposés dans la matrice et ayant une dureté d'environ 3000 dureté Vickers, reste pleinement obtenue. Une addition de jusqu'à 2,0 % de tungstène peut encore augmenter la dureté et la résistance à l'usure des produits laminés Une addition de jusqu'à 0,050 % de B augmente la dureté, la profondeur de trempe et la structure à grains fins de l'acier. La figure 1 représente la dureté superficielle et la profondeur de trempe, d'une part pour un acier conforme à l'invention et d'autre part pour un acier connu, dont les analyses sont contenues dans le tableau 2 suivant Tableau 2 Acier C Si Mn Cr Mo Ni V Nb 1.2327 0,85 0,3 0,3 1,8 0,3 0,1 - Invention 0,8 1,0 0,3 2,5 0,55 0,2 0,2 0,1 Avec une même dureté superficielle de 800 dureté Vickers 30, la dureté ne tombe à 700 dureté Vickers 30, pour un produit laminé à froid dans l'acier à utiliser selon l'invention qu'à une profondeur de 30 mm par rapport à 20 mm pour l'acier de comparaison connu 1 2327. L'augmentation moyenne de rendement qui a été obtenue pour les produits laminés en l'acier conforme à l'invention du fait de l'abrasion réduite est d'environ 20 % lors du laminage d'acier. Des avantages supplémentaires résultent du fait que les durées de vie allongées des cylindres et leur résistance à la rupture et aux criques accrue diminuent les périodes d'arrêt des trains de laminage liés à l'échange des cylindres. REVENDICATIONS 1 Acier utilisable comme matière première pour la fabrication de produits laminés à froid, caractérisé en ce qu'il contient (en % en masse): Plus de 0,7 jusqu'à 1,0 % de C de 0,1 à 1,5 % de Si de 0,1 à 1,5 % de Mn de 1,8 à 3,5 % de Cr de 0,1 à 1,0 % de Mo de 0,1 à 1,0 % de Ni de 0,05 à 1,0 % de Nb ainsi que, le cas échéant jusqu'à 0,8 % de V, jusqu'à 2, 0 % de W, jusqu'à 0,05 % de B, le reste du fer et les impuretés dues à l'élaboration de l'acier. 2 Acier selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient (en % en masse): Plus de 0,70 jusqu'à 0,95 % de C de 0,30 à 1,5 % de Si de 0,10 à 1,0 % de Mn de 2,0 à 3,0 % de Cr de 0,10 à 0,7 % de Mo de 0,10 à 0,7 % de Ni de 0,10 à 0,5 % de V de 0,10 à 0,5 % de Nb, le reste du fer et les impuretés dues à l'élaboration de l'acier. 3 Acier selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il a pour composition: 0,85 % de C 1,0 % de Si 0,3 % de Mn 2,5 % de Cr 0,5 % de Mo 0,3 % de Ni 0,2 % de V 0,1 % de Nb, le reste du fer et les impuretés dues à l'élaboration de l'acier. 4 Utilisation d'un acier selon l'une des revendications 1 à 3 pour la fabrication de produits laminés à froid, avec des diamètres de table de cylindre allant jusqu'à 900 mm et des largeurs de table de cylindre allant jusqu'à 3000 mm, qui atteignent, après le recuit en solution (austénisation entre 800 et 1000 C) suivi d'une trempe brusque, une profondeur de trempe allant jusqu'à 30 mm, rapportée à 60 dureté Rockwell C ( 700 dureté Vickers 30) pour des diamètres de cylindre de 600 mm.