CA2587858A1 - Procede de fabrication de toles d'acier austenitique, fer-carbone-manganese a tres hautes caracteristiques de resistance et d'allongement, et excellente homogeneite - Google Patents
Procede de fabrication de toles d'acier austenitique, fer-carbone-manganese a tres hautes caracteristiques de resistance et d'allongement, et excellente homogeneite Download PDFInfo
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Abstract
Tôle laminée à chaud en acier austénitique fer-carbone-manganèse dont la résistance est supérieure à 1200 MPa, dont le produit P (résistance (MPa) x allongement à rupture (%)) est supérieur à 65000 MPa%, dont la composition chimique nominale comprend, les teneurs étant exprimées en poids : 0,85% <= C
<= 1,05%, 16%<= Mn <= 19%, Si <=2%, Al <=0,050%, S <=0,030%, P<= 0,050%, N
<=0,1 %, et à titre optionnel, un ou plusieurs éléments choisis parmi : Cr <=1%, Mo <= 0,40%, Ni <= 1 %, Cu <=5%, Ti <= 0,50%, Nb <=0,50%, V <= 0,50%, le reste de la composition étant constitué de fer et d'impuretés inévitables résultant de l'élaboration, la fraction surfacique recristallisée dudit acier étant égale à 100%, la fraction surfacique de carbures précipités dudit acier étant égale à 0%, la taille moyenne de grain dudit acier étant inférieure ou égale à 10 microns
<= 1,05%, 16%<= Mn <= 19%, Si <=2%, Al <=0,050%, S <=0,030%, P<= 0,050%, N
<=0,1 %, et à titre optionnel, un ou plusieurs éléments choisis parmi : Cr <=1%, Mo <= 0,40%, Ni <= 1 %, Cu <=5%, Ti <= 0,50%, Nb <=0,50%, V <= 0,50%, le reste de la composition étant constitué de fer et d'impuretés inévitables résultant de l'élaboration, la fraction surfacique recristallisée dudit acier étant égale à 100%, la fraction surfacique de carbures précipités dudit acier étant égale à 0%, la taille moyenne de grain dudit acier étant inférieure ou égale à 10 microns
Claims (4)
1 - Tôle laminée à chaud en acier austénitique fer-carbone-manganèse dont la résistance est supérieure à 1200 MPa, dont le produit P
(résistance (MPa) x allongement à rupture (%)) est supérieur à 65000 MPa%, dont la composition chimique nominale. comprend, les teneurs étant exprimées en poids :
0,85% <= C <= 1,05%
16%<= Mn <= 19%
Si <= 2%
Al <= 0,050%
S <= 0,030%
P<= 0,050%
N <= 0,1%, et à titre optionnel, un ou plusieurs éléments choisis parmi Cr<=1%
Mo <= 1,50%
Ni <= 1%
Cu <= 5%
Ti <= 0,50%
Nb <= 0,50%
V <= 0,50%, le reste de la composition étant constitué de fer et d'impuretés inévitables résultant de l'élaboration, la fraction surfacique recristailisée dudit acier étant égale à 100%, la fraction surfacique de carbures précipités dudit acier étant égale à 0%, la taille moyenne de grain dudit acier étant inférieure ou égale à 10 microns
(résistance (MPa) x allongement à rupture (%)) est supérieur à 65000 MPa%, dont la composition chimique nominale. comprend, les teneurs étant exprimées en poids :
0,85% <= C <= 1,05%
16%<= Mn <= 19%
Si <= 2%
Al <= 0,050%
S <= 0,030%
P<= 0,050%
N <= 0,1%, et à titre optionnel, un ou plusieurs éléments choisis parmi Cr<=1%
Mo <= 1,50%
Ni <= 1%
Cu <= 5%
Ti <= 0,50%
Nb <= 0,50%
V <= 0,50%, le reste de la composition étant constitué de fer et d'impuretés inévitables résultant de l'élaboration, la fraction surfacique recristailisée dudit acier étant égale à 100%, la fraction surfacique de carbures précipités dudit acier étant égale à 0%, la taille moyenne de grain dudit acier étant inférieure ou égale à 10 microns
2 - Tôle laminée à froid et recuite en acier austénitique___fer-carbone-manganèse dont la résistance est supérieure à 1200 MPa, dont le produit P (résistance (MPa) x allongement à rupture (%)) est supérieur à
65000 MPa%, dont la composition chimique nominale comprend, les teneurs étant exprimées en poids :
0,85% <= C <= 1,05%
16% <= Mn <= 19%
Si <= 2%
Al <= 0,050%
S <= 0,030%
P <= 0,050%
N <= 0,1%, et à titre optionnel, un ou plusieurs éléments choisis parmi :
Cr <= 1%
Mo <= 1,50%
Ni <= 1%
Cu <= 5%
Ti <= 0,50%
Nb <= 0,50%
V <= 0,50%, le reste de la composition étant constitué de fer et d'impuretés inévitables résultant de l'élaboration, la fraction surfacique recristallisée de l'acier étant égale à 100%, la taille moyenne de grain dudit acier étant inférieure à 5 microns
65000 MPa%, dont la composition chimique nominale comprend, les teneurs étant exprimées en poids :
0,85% <= C <= 1,05%
16% <= Mn <= 19%
Si <= 2%
Al <= 0,050%
S <= 0,030%
P <= 0,050%
N <= 0,1%, et à titre optionnel, un ou plusieurs éléments choisis parmi :
Cr <= 1%
Mo <= 1,50%
Ni <= 1%
Cu <= 5%
Ti <= 0,50%
Nb <= 0,50%
V <= 0,50%, le reste de la composition étant constitué de fer et d'impuretés inévitables résultant de l'élaboration, la fraction surfacique recristallisée de l'acier étant égale à 100%, la taille moyenne de grain dudit acier étant inférieure à 5 microns
3 - Tôle laminée à froid et recuite en acier austénitique selon la revendication 2, dont la résistance est supérieure à 1250 MPa, dont le produit P (résistance (MPa) x allongement à rupture (%)) est supérieur à
65000 MPa%, caractérisée en ce que la taille moyenne de grain dudit acier est inférieure à 3 microns
65000 MPa%, caractérisée en ce que la taille moyenne de grain dudit acier est inférieure à 3 microns
4 - Tôle d'acier austénitique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que, en tout point, la teneur locale dudit acier en carbone C L et la teneur locale en manganèse Mn L , exprimées en poids, sont telles que : %Mn L + 9,7 % C L >= 21,66 - Tôle d'acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la teneur nominale en silicium dudit acier est inférieure ou égale à 0,6%
6 - Tôle d'acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la teneur nominale en azote dudit acier est inférieure ou égale à 0,050%
7 - Tôle d'acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la teneur nominale en aluminium dudit acier est inférieure ou égale à 0,030%
8 - Tôle d'acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la teneur nominale en phosphore dudit acier est inférieure ou égale à 0,040%
9 - Procédé de fabrication d'une tôle laminée à chaud en acier austénitique fer-carbone-manganèse dont la résistance est supérieure à
1200 MPa, dont le produit P((résistance (MPa) × allongement à rupture (%)) est supérieur à 65000 MPa%, selon lequel on élabore un, acier dont la composition nominale comprend, les teneurs étant exprimées en poids :
0,85% <= C <= 1,05%
16% <= Mn <= 19%
Si <= 2%
Al <= 0,050%
S <= 0,030%
P <= 0,050%
N <= 0,1%, et à titre optionnel, un ou plusieurs éléments choisis parmi Cr <= 1%
Mo <= 1,50%
Ni <= 1%
Cu<=5%
Ti <= 0,50%
Nb <= 0,50%
V < 0,50%, le reste de la composition étant constitué de fer et d'impuretés inévitables résultant de l'élaboration, - on procède à la coulée d'un demi-produit à partir de cet acier - on porte ledit demi-produit de ladite composition d'acier à une température comprise entre 1100 et 1300°C, - on lamine ledit demi-produit jusqu'à une température de fin de laminage supérieure ou égale à 900°C
- on observe si nécessaire un temps d'attente de telle sorte que la fraction surfacique recristallisée de l'acier soit égale à 100%, - on refroidit ladite tôle à une vitesse supérieure ou égale à 20°C/s, - on bobine ladite tôle à une température inférieure ou égale à 400°C.
- Procédé de fabrication d'une tôle laminée à chaud en acier austénitique selon la revendication 9 dont la résistance est supérieure à
1400 MPa, dont le produit P((résistance (MPa) x allongement à rupture (%)) est supérieur à 50000 MPa%, caractérisé en ce qu'on applique, sur ladite tôle laminée à chaud, refroidie après bobinage et déroulée, une déformation à froid avec un taux de déformation équivalente supérieur ou égal à 13% et inférieur ou égal à 17%
11 - Procédé de fabrication d'une tôle laminée à froid et recuite en acier austénitique fer-carbone-manganèse, dont la résistance est supérieure à 1250 MPa, dont le produit P (résistance (MPa) x allongement à
rupture (%)) est supérieur à 60000 MPa%, caractérisé en ce que :
on approvisionne une tôle laminée à chaud obtenue par le procédé
selon la revendication 9 on effectue au moins un cycle, chaque cycle consistant à:
Laminer à froid ladite tôle en une ou plusieurs passes successives, Effectuer un recuit de recristallisation, la taille moyenne de grain austénitique avant le dernier cycle de laminage à froid suivi d'un recuit de recristallisation, étant inférieure à 15 microns 12 - Procédé de fabrication d'une tôle laminée à froid en acier austénitique fer-carbone-manganèse selon la revendication 11, dont la résistance est supérieure à 1400 MPa, dont le produit P (résistance (MPa) x allongement à rupture (%)) est supérieur à 50000 MPa%, caractérisé en ce qu'on effectue, après le recuit final de recristallisation, une déformation à froid avec un taux de déformation équivalente supérieur ou égal à 6%, et inférieur ou égale à 17%.
13 Procédé de fabrication d'une tôle laminée à froid en acier austénitique fer-carbone-manganèse dont la résistance est supérieure à 1400 MPa, dont le produit P (résistance (MPa) x allongement à rupture (%)) est supérieur à 50000 MPa%, caractérisé en ce l'on approvisionne une tôle laminée à froid et recuite selon l'une quelconque des revendications 2 à
8 et que l'on effectue une déformation à froid de ladite tôle avec un taux de déformation équivalente supérieur ou égal à 6%, et inférieur ou égale à 17%.
14 - Procédé de fabrication d'une tôle d'acier austénitique selon l'une quelconque des revendications 9 à 13 caractérisé en ce que les ' conditions de coulée ou de réchauffage dudit demi-produit, telles que la température de coulée dudit demi-produit, le brassage du métal liquide par forces électromagnétiques, les conditions de réchauffage conduisant à une homogénéisation du carbone et du manganèse par diffusion, sont choisies pour que, en tout point de ladite tôle, la teneur locale en carbone C L et la teneur locale en manganèse Mn L, exprimées en poids, soient telles que :%Mn L + 9,7 %C L>=21,66 15 - Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 9 à
14, caractérisé en ce que la coulée dudit demi-produit est effectuée sous forme de coulée de brames ou de bandes minces entre cylindres d'acier contra-rotatifs 16 - Utilisation d'une tôle d'acier austénitique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, pour la fabrication de pièces de structure, d'éléments de renfort ou encore de pièces extérieures, dans le domaine automobile.
17 - Utilisation d'une tôle d'acier austénitique fabriquée au moyen d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 15 pour la fabrication de pièces de structure, d'éléments de renfort ou encore de pièces extérieures, dans le domaine automobile.
6 - Tôle d'acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la teneur nominale en azote dudit acier est inférieure ou égale à 0,050%
7 - Tôle d'acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la teneur nominale en aluminium dudit acier est inférieure ou égale à 0,030%
8 - Tôle d'acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la teneur nominale en phosphore dudit acier est inférieure ou égale à 0,040%
9 - Procédé de fabrication d'une tôle laminée à chaud en acier austénitique fer-carbone-manganèse dont la résistance est supérieure à
1200 MPa, dont le produit P((résistance (MPa) × allongement à rupture (%)) est supérieur à 65000 MPa%, selon lequel on élabore un, acier dont la composition nominale comprend, les teneurs étant exprimées en poids :
0,85% <= C <= 1,05%
16% <= Mn <= 19%
Si <= 2%
Al <= 0,050%
S <= 0,030%
P <= 0,050%
N <= 0,1%, et à titre optionnel, un ou plusieurs éléments choisis parmi Cr <= 1%
Mo <= 1,50%
Ni <= 1%
Cu<=5%
Ti <= 0,50%
Nb <= 0,50%
V < 0,50%, le reste de la composition étant constitué de fer et d'impuretés inévitables résultant de l'élaboration, - on procède à la coulée d'un demi-produit à partir de cet acier - on porte ledit demi-produit de ladite composition d'acier à une température comprise entre 1100 et 1300°C, - on lamine ledit demi-produit jusqu'à une température de fin de laminage supérieure ou égale à 900°C
- on observe si nécessaire un temps d'attente de telle sorte que la fraction surfacique recristallisée de l'acier soit égale à 100%, - on refroidit ladite tôle à une vitesse supérieure ou égale à 20°C/s, - on bobine ladite tôle à une température inférieure ou égale à 400°C.
- Procédé de fabrication d'une tôle laminée à chaud en acier austénitique selon la revendication 9 dont la résistance est supérieure à
1400 MPa, dont le produit P((résistance (MPa) x allongement à rupture (%)) est supérieur à 50000 MPa%, caractérisé en ce qu'on applique, sur ladite tôle laminée à chaud, refroidie après bobinage et déroulée, une déformation à froid avec un taux de déformation équivalente supérieur ou égal à 13% et inférieur ou égal à 17%
11 - Procédé de fabrication d'une tôle laminée à froid et recuite en acier austénitique fer-carbone-manganèse, dont la résistance est supérieure à 1250 MPa, dont le produit P (résistance (MPa) x allongement à
rupture (%)) est supérieur à 60000 MPa%, caractérisé en ce que :
on approvisionne une tôle laminée à chaud obtenue par le procédé
selon la revendication 9 on effectue au moins un cycle, chaque cycle consistant à:
Laminer à froid ladite tôle en une ou plusieurs passes successives, Effectuer un recuit de recristallisation, la taille moyenne de grain austénitique avant le dernier cycle de laminage à froid suivi d'un recuit de recristallisation, étant inférieure à 15 microns 12 - Procédé de fabrication d'une tôle laminée à froid en acier austénitique fer-carbone-manganèse selon la revendication 11, dont la résistance est supérieure à 1400 MPa, dont le produit P (résistance (MPa) x allongement à rupture (%)) est supérieur à 50000 MPa%, caractérisé en ce qu'on effectue, après le recuit final de recristallisation, une déformation à froid avec un taux de déformation équivalente supérieur ou égal à 6%, et inférieur ou égale à 17%.
13 Procédé de fabrication d'une tôle laminée à froid en acier austénitique fer-carbone-manganèse dont la résistance est supérieure à 1400 MPa, dont le produit P (résistance (MPa) x allongement à rupture (%)) est supérieur à 50000 MPa%, caractérisé en ce l'on approvisionne une tôle laminée à froid et recuite selon l'une quelconque des revendications 2 à
8 et que l'on effectue une déformation à froid de ladite tôle avec un taux de déformation équivalente supérieur ou égal à 6%, et inférieur ou égale à 17%.
14 - Procédé de fabrication d'une tôle d'acier austénitique selon l'une quelconque des revendications 9 à 13 caractérisé en ce que les ' conditions de coulée ou de réchauffage dudit demi-produit, telles que la température de coulée dudit demi-produit, le brassage du métal liquide par forces électromagnétiques, les conditions de réchauffage conduisant à une homogénéisation du carbone et du manganèse par diffusion, sont choisies pour que, en tout point de ladite tôle, la teneur locale en carbone C L et la teneur locale en manganèse Mn L, exprimées en poids, soient telles que :%Mn L + 9,7 %C L>=21,66 15 - Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 9 à
14, caractérisé en ce que la coulée dudit demi-produit est effectuée sous forme de coulée de brames ou de bandes minces entre cylindres d'acier contra-rotatifs 16 - Utilisation d'une tôle d'acier austénitique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, pour la fabrication de pièces de structure, d'éléments de renfort ou encore de pièces extérieures, dans le domaine automobile.
17 - Utilisation d'une tôle d'acier austénitique fabriquée au moyen d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 15 pour la fabrication de pièces de structure, d'éléments de renfort ou encore de pièces extérieures, dans le domaine automobile.
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