EP0922777A1 - Flat product, such as sheet, made from ductile high-yield steel and process for manufacturing the same - Google Patents
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- EP0922777A1 EP0922777A1 EP98870255A EP98870255A EP0922777A1 EP 0922777 A1 EP0922777 A1 EP 0922777A1 EP 98870255 A EP98870255 A EP 98870255A EP 98870255 A EP98870255 A EP 98870255A EP 0922777 A1 EP0922777 A1 EP 0922777A1
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- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
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- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
- C21D1/185—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering from an intercritical temperature
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- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0226—Hot rolling
Definitions
- the present invention relates to a flat product, such than a multi-phase steel sheet containing Mn with a ferrite matrix.
- High strength steels like steels rephosphorus, microalloyed steels, bake-hardening steels, are widely used for auto parts. Sheets made in such steel require sufficient strength to meet safety automobiles and must also have excellent properties of shaping.
- a steel containing a significant amount of residual austenite can be obtained by adding silicon and manganese and by hot cycle rolling controlled thermal or cold rolling followed by annealing intercritical combined with bainitic maintenance producing a structure formed of several phases and with isolated areas or islands of residual austenite which is stable at room temperature.
- Such a steel is known in particular from document US-A-4,544,422 and articles by Gregory H. Haidemonopoulos "Austenite stabilization from direct cementite conversation in low-alloy steels ", in Steel Research 67 (1996) n ° 3, p. 93 to 99, and "Modeling of austenite stability in low-alloy triple-phase steels "Steel Research 67 (1996) n ° 11, p. 513 to 519.
- One of the essential aims of the present invention is to offer a steel sheet to overcome the drawbacks mentioned above and which is therefore particularly suitable for galvanizing while being able to be manufactured according to a very economically process favorable.
- the steel according to the invention has properties improved strength and ductility, while having a content extremely reduced in silicon, so it suits everything particularly for shaping and surface treatment in automobile industry.
- the steel sheet according to the invention has a structure and properties that can be obtained by a process as defined in claim 1.
- the steel according to the invention has the following chemical composition: 0.05 to 0.8% C; 0.2 to 3.0% Mn; If ⁇ 1.0%; B ⁇ 0.100%; Ti, Nb, Zr and V each ⁇ 0.200%, Al ⁇ 0.400%; N ⁇ 0.100%; P ⁇ 0.100%; Cr, Ni and Cu each ⁇ 2,000%; Mo ⁇ 0.500%.
- the invention also relates to the above method particular for the manufacture of the flat steel product according to the invention.
- the abovementioned tempering is carried out at a temperature below the eutectoid temperature (A 1 ), so as to form cementite and to cause the diffusion of carburogenic elements, such as Mn in this cementite.
- the method according to the invention comprises a cooling step until the ambient temperature after the above-mentioned maintenance or tempering step, this step is then followed by a cold rolling step before the aforementioned heat treatment stage.
- Figures 1 to 15 relate to graphs schematics of the treatment temperature in ° C, depending on the steel treatment time, illustrating the different stages of the process according to the invention.
- Figures 16 to 23 are schematic representations of a cross section of different microstructures of steel according to the invention.
- the invention relates to a steel multiphase preferably in the form of sheet metal and comprising a ferrite matrix in which islands are distributed at least one of the following phases: bainite, martensite or austenite which is also stable at room temperature, and which possibly shows an induced plasticity transformation ("TRIP").
- the ferrite matrix can be reinforced by precipitates secondary of micro-alloy elements.
- this steel can contain from 0.05 to 0.8% carbon, 0.2-3.0% manganese and less than 1% carbon silicon.
- this steel may have a deliberately adjusted low content of boron, titanium, niobium, zirconium, vanadium, aluminum, nitrogen, phosphorus, chromium, nickel, copper, molybdenum and traces of impurities generally unavoidable during the steel preparation, the rest being iron.
- the concentration of the various aforementioned elements is advantageously like follows: B ⁇ 0.100%; Ti, Nb, Zr and V each ⁇ 0.200%, Al ⁇ 0.400%; N ⁇ 0.100%; P ⁇ 0.100%; Cr, Ni and Cu ⁇ 2,000% each; Mo ⁇ 0.500%.
- the invention consists in presenting a steel containing simultaneously at least two phases such as ferrite / austenite residual or ferrite / bainite, ferrite / martensite, ferrite / bainite / martensite with or without residual austenite and a very reduced silicon content, having, in addition, a structure and properties of a steel obtained by the process as defined above.
- a hot rolling of a steel takes place, corresponding to the above-mentioned chemical composition, above the temperature A 3 , which is the temperature for transforming austenite into ferrite and which depends on the chemical composition steel.
- the heating of the bram takes place at temperatures of 1100 ° C to 1350 ° C, for 130 to 250 minutes.
- This step can be considered as the austenization step during which the formation of ferrite and perlite is avoided and where C and Mn are kept in solution.
- Hot rolling comprises a roughing rolling followed by a finishing rolling which takes place at a temperature higher than the temperature A 3 .
- This hot rolling can then optionally be followed from cooling to room temperature and this from a so as to form a microstructure of the bainite and / or the martensite, while avoiding the formation of ferrite and perlite.
- This cooling preferably has at least partially place on a cooling table called “Runout table” or by a accelerated cooling tool called “Ultra Fast Cooling”.
- the tempering takes place which can, for example, be achieved by heating in an oven bell annealing up to a temperature between 300 ° C and 50 ° C above the eutectoid temperature A 1 . This temperature is maintained for at least 4 hours and preferably up to at most 200 hours.
- thermomechanical paths For some thermomechanical paths developed, it there is a combination of hot rolling directly followed by holding or tempering without cooling the sheet to temperature ambient.
- heat treatment takes place at a temperature higher than the eutectoid temperature A 1 and lower than the austenite formation temperature A 3 .
- This heat treatment can be carried out either directly after tempering, or after possibly combined cooling with cold rolling. It is in any case followed by cooling controlled up to room temperature.
- the main purpose of this operation is to obtain a final product having a ferrite matrix containing islets from at least one of the following phases: austenite residual, bainite and martensite.
- the relative quantity of these phases is essentially a function of the starting chemical composition of the steel treaty and special conditions under which the different steps are performed.
- the C content controls the start time in a continuous cooling diagram and the formation kinetics of ferrite and bainite.
- the choice of the C content makes it possible to obtain a martensite microstructure and / or bainite during cooling on a wide band train table called “runout table” or by a accelerated cooling device called "Ultra Fast Cooling".
- Carbon is an interstitial element which hardens the phases ferritics in steel.
- a phase rich in carbon called "iron carbide” or “cementite” is formed. Through the carbon content, the fraction of this phase formed can be controlled.
- Manganese is known as an element that increases the hardenability of a steel and as a substitute which hardens ferritic phases in steel. Manganese can be enriched by exchange reaction in iron carbides (substitution of iron by manganese) during income processing.
- the choice of the manganese content makes it possible to influence the bainite formation zone in a cooling diagram continuous and in the isothermal maintenance diagram. Manganese reduces the starting temperature of the formation of martensite and improve, therefore, the stability of the phase austenitic.
- Silicon is a substitute element which hardens ferritic phases in steel. It is alpha-gene, that means it increases the temperature of ferrite formation during cooling. At a higher Si content, certain defects in surface called “cat's tongue", which are created when rolling to hot, may appear. Furthermore, these known steels pose problems with metallic dip coating, such as galvanization, due to embrittlement of the coating and problems of wettability of the liquid metal intended to form the coating.
- Silicon stabilizes carbon in solution in austenite and in bainite by inhibiting precipitation of cementite. This effect is explained by the fact that silicon is relatively poorly soluble in cementite, which requires controlled ejection, by diffusion, of silicon in the transformation front. This causes inhibition of growth of cementite embryos.
- the elements consisting of niobium, vanadium, zirconium and titanium, alone or in combination, are used in low amount to form carbides, nitrides or carbonitrides so to be able to block the growth of grains during the heating of the slab and to be able to increase resistance by the precipitation effect
- an effect increase in resistance by the precipitation effect may have location.
- Aluminum is used to fix nitrogen in solution in forming aluminum nitrides.
- Aluminum nitrides also have a positive effect by reducing the growth of austenite grains up to a temperature of around 1150 ° C during heating steel during hot rolling.
- Aluminum is a substitution element which hardens ferritic phases in steel and which stabilizes carbon in solution in austenite and bainite by inhibiting precipitation of cementite. This effect is explained by the fact that aluminum is relatively poorly soluble in cementite, which requires ejection controlled, by diffusion, of aluminum in the transformation front. This causes growth inhibition of the cementite embryos.
- Phosphorus has a positive effect on the resistance of steel, but should also be kept small enough to avoid the effects of embrittlement.
- Nitrogen is an impurity the content of which must be maintained as small as possible.
- Nitrogen is an interstitial element which hardens the phases ferritics in steel and, in solution in steel, it increases the sensitivity to aging.
- boron is deposited in the joints grain and thus increases ductility. Boron also harms the formation of phases, which are obtained by diffusion, such as ferrite and perlite phases. Boron increases the hardenability of steel during hot rolling. Boron forms precipitates with nitrogen in solution.
- boron decreases the kinetics of bainite formation.
- Boron can be enriched by exchange reaction in iron carbides (substitution carbon by boron) or by coupled precipitation of borocarbons of iron and iron carbides during an income treatment at a sufficient activation temperature.
- Molybdenum is a substitute element, it hardens ferritic phases in steel. Molybdenum is known as an element which increases the hardenability of a steel. Molybdenum can be enriched by exchange reaction in iron carbides (substitution of iron by molybdenum) or by coupled precipitation of iron carbides with molybdenum carbides during tempering treatment at a temperature sufficient activation.
- Chromium is a substitution element which hardens ferritic phases in steel. Chromium is known as an element which increases the hardenability of a steel and can be enriched by reaction exchange in iron carbides (substitution of iron for chromium) or by coupled precipitation of iron carbides with carbides of chromium during tempering treatment at activation temperature sufficient.
- Nickel and copper are substitutes which harden the ferritic phases in steel and which are known as elements which increase the hardenability of a steel.
- a heat treatment such as tempering or annealing, at a temperature between the temperatures A 1 and A 3 is called "intercritical tempering or annealing”.
- slow cooling corresponds generally at a decrease in temperature from 10 ° to 40 ° C by hour, depending on the thickness of the sheet, the composition of the steel and the initial temperature of the sheet.
- rapidly cooling which generally place by means of a fluid generally corresponds to a temperature decrease from 10 to 300 ° C per second, depending on sheet thickness, sheet composition and temperature sheet metal initial.
- Accelerated cooling by quenching the coil wrapped in liquid generally corresponds to a decrease in the temperature with a speed greater than 10 ° C per minute.
- the first step comprising hot rolling in the austenitic region above the temperature A3, represented by the line segment 1, followed by cooling, represented by the segment of straight 2, to obtain a tempered structure of bainite and / or martensite
- a sheet is obtained comprising iron carbides (cementite) in which the carburogenic elements, such as Mn has diffused, more particularly cementite enriched with manganese, chromium, molybdenum and / or boron and optionally secondary precipitates formed of micro-alloy of these elements in the ferrite matrix.
- bell annealing there is in fact meant an annealing discontinuous on a sheet rolled up in a coil in an oven maintained at the desired temperature.
- the sheet was subjected to the third step, which comprises the aforementioned heat treatment 4, formed either by continuous annealing in the temperature zone situated between the temperature A 1 and A 3 , preferably at most 900 ° C, for 1 second to 5 minutes, or annealing "bell" intercritical in the above temperature zone.
- the carbides cementite
- the carbides are transformed into austenite, the chemical composition of which will be enriched by the elements contained and the carbides with germination of the austenite at the joints of the cementite / ferrite grain.
- This annealing is then followed by rapid cooling, linked to the conventional technology of continuous annealing which is an annealing of an unrolled sheet, or slow or accelerated cooling by quenching, which, in this case, can be carried out. on a coil sheet.
- a pickling of the scale can be applied before or after the second step mentioned above.
- the pickling can be carried out either by a chemical attack on the scale in an acid bath either by a reduction of the scale during a annealing in a reducing atmosphere rich in hydrogen.
- the sheet is either uncoated or coated by deposition electrochemical metal, or galvanized for example after putting in shape.
- FIG. 2 relates to a second embodiment of the method according to the invention which differs from that of FIG. 1 by the fact that the annealing 3 by bell annealing is carried out at a temperature below the temperature A1 and is immediately followed by the heat treatment 4 formed by an intercritical tempering by bell annealing between the temperature A 1 and a temperature of 50 ° C. above this temperature A 1 .
- the third embodiment, illustrated by FIG. 3, differs from the previous two by the fact that the tempering 3, like the aforementioned heat treatment 4, takes place at the same temperature which is higher than the temperature A 1 and lower at the temperature A 1 + 50 ° C, so as to constitute a single operation.
- the fourth embodiment differs from the third embodiment in that the hot rolling 1 is first followed by cooling 2 and by winding at a temperature t 2 , below the temperature at the start of the bainite formation, and then directly from the income 3, in particular from a "bell" annealing of the black coil, that is to say not pickled. Pickling can take place after cooling 5.
- the fifth embodiment, illustrated in FIG. 5, differs from the previous one in that the winding, after hot rolling 1, takes place at a temperature t 2 for which the microstructure is composed of ferrite / perlite or ferrite / perlite / bainite.
- the sixth embodiment, illustrated in FIG. 6, differs from the previous one in that, on the one hand, the winding of the sheet, after hot rolling, takes place at a temperature higher than the temperature At 1 and below the temperature At 1 + 50 ° C., this in order to keep a fraction of untransformed austenite and that, on the other hand, this winding is followed by maintenance substantially at this temperature under an isolation bell for at least 4 hours to enrich the unprocessed austenite with gamma elements, such as manganese and / or boron.
- gamma elements such as manganese and / or boron.
- the previous embodiments provide a hot rolled product (LAC) which can have several types of microstructures, the nature of which is linked to the chemical composition of the austenite formed and at the final cooling rate (diagram TRC). It is therefore a ferrite matrix with islands of at least one of the following phases: residual austenite, bainite and / or martensite.
- LAC hot rolled product
- hot rolled steel can still undergo, as already mentioned above, after pickling either by a acid bath either by annealing in a reducing atmosphere, a stage of galvanization and / or electrochemical metallization, so as to obtain a sheet of galvanized or electrogalvanized steel, by example.
- the embodiments of the method according to the invention illustrated schematically by the graphs of FIGS. 7 to 15 are relating to a coil which has been substantially cooled to room temperature, possibly followed by rolling to cold with, for example, a reduction rate between 40% and 90%.
- the seventh embodiment according to FIG. 7 is distinguished from that of FIG. 1 by the fact that a cooling 5 says “slow” or accelerated by quenching with possibly a conventional cold rolling 6, is interposed between the income 3 and the heat treatment 4, which in this embodiment is formed continuous intercritical annealing.
- this cold rolling 6 generally a reduction in sheet thickness between 40 and 90% and a hardened microstructure, which recrystallizes during subsequent annealing 4. If such cold rolling is planned, this is preceded by a pickling which can be done before or after the income transaction 3.
- the sheet metal subject to cold rolling 5 is, before annealing 4, essentially consisting of ferrite and cementite rich in carburogenic elements, such as Mn, Cr, Mo and / or B.
- the embodiment according to Figure 8 is a variant from the previous one, which is distinguished by the fact that the treatment thermal 4 is formed by discontinuous intercritical annealing, again called “intercritical bell annealing”.
- FIGS. 9 and 10 are distinguished from that of FIG. 8 by the fact that the income 3 is dissociated into a partial income 3a at a temperature below the temperature A1 and an income 3b between the temperature A 1 and temperature A 1 + 50 ° C.
- the heat treatment 4 is a continuous intercritical annealing, while in the embodiment according to FIG. 10, it is an intercritical annealing by bell annealing.
- the two embodiments according to FIGS. 11 and 12 are distinguished from the preceding embodiments by the fact that both the tempering 3 and the heat treatment 4 take place at a temperature higher than the temperature A 1 and that, from moreover, these two operations 3 and 4 are separated by cooling 5 and cold rolling 6.
- the austenite formed is enriched with so-called "gammagenic" elements, such as Mn, B andlou C, during the income 3.
- the hot rolling 1 is followed by a slight cooling 2 and a winding below the temperature A 1 and above the temperature t 2 of the start of the bainite formation to obtain a ferrite / perlite microstructure.
- This temperature of the coil is then maintained by thermal insulation in a bell for at least 4 hours, as in the embodiment illustrated in FIG. 6.
- the embodiment according to Figure 14 is comparable to that of Figure 4 or to that of Figure 5, except that a cooling 5, said to be “slow” or accelerated by quenching, possibly with cold rolling 6, is provided between tempering 3 and processing 4.
- the heat treatment 4 can be carried out by annealing. continuous intercritical or by an intercritical annealing bell.
- the embodiment according to FIG. 15 differs from that of FIG. 13 by the fact that the hot rolling 1 is immediately followed by keeping the insulating bell at a temperature between the temperature A 1 and the temperature A 1 + 50 ° C to keep unprocessed austenite in the microstructure.
- the heat treatment 4 when the heat treatment 4 is formed by continuous intercritical annealing, this generally takes place at a temperature between the temperature A 1 and 900 ° C. for 1 second to 5 minutes, optionally combined either with metallization by quenching, or followed by metallization by electrochemical deposition. If the heat treatment 4 is formed by a bell intercritical annealing, this preferably takes place at a temperature lying between the temperature A 1 and 50 ° C. above this temperature.
- Figure 16 shows schematically a section transverse of the steel according to this example provided with a coating 8 of zinc obtained by galvanization.
- This steel includes a ferrite matrix 9 in which the islands 10 are distributed substantially uniformly residual austenite of substantially equivalent dimensions.
- Figure 17 schematically shows the structure of steel obtained following this example.
- This steel comprises a ferrite matrix 9 in which are distributed substantially uniformly the islands 10 of bainite substantially equivalent dimensions.
- Figure 18 shows schematically the microstructure of the steel obtained according to this example provided with a zinc coating 8 formed by electrodeposition.
- This steel has a ferrite matrix 9 in which are distributed substantially uniformly islands 10 of martensite of very reduced dimensions.
- the mechanical properties obtained during an industrial test on a sheet sample of a thickness of 1.5 mm taken from the center line of the sheet in the direction of rolling subjected to a traction of 20/80 are as follows : Yield strength Rp0.2% (MPa): 471 Breaking load Rm (MPa): 649 Ratio Rp0.2% / Rm (%) 72.6 Bearing elongation (%) 1.0 Uniform elongation (%) 14.1 Total elongation (%) 28.3 Work hardening coefficient n 0.221
- Figure 19 shows schematically the structure of steel obtained according to this example provided with a zinc coating 8 formed by galvanizing.
- This steel has a ferrite matrix 9 in which are distributed substantially uniformly islands 10 of austenite residue and precipitates 11 of vanadium carbides.
- Figure 20 shows schematically the structure of steel obtained according to this example provided with a zinc coating 8 formed by plating.
- This steel includes a ferrite matrix 9 in which are distributed substantially uniformly with islets of martensite 10.
- Figure 21 shows schematically the structure of steel obtained following this example.
- This steel includes a ferrite matrix 8 in which are distributed substantially uniformly islands 10 of martensite and bainite as well as precipitates 11 of titanium carbides and niobium carbides.
- Figure 22 shows schematically the structure of steel obtained according to this example provided with a calamine film 8.
- This steel presents a ferrite matrix 9 in which are distributed substantially uniform islets 10 of martensite and austenite residual.
- This example was made according to the embodiment particular of the process illustrated by the graph in FIG. 5.
- Figure 23 shows schematically the structure of steel obtained according to this example comprising a ferrite matrix 9 in which are distributed substantially uniformly of bainite islands.
- the invention is not limited to the embodiment of the particular method of preparing a steel, but, on the other hand, extends to any steel having substantially the same structure and morphology as the multiphase steel obtained by the process specific described above and illustrated by the appended figures.
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Abstract
Description
La présente invention est relative à un produit plat, tel qu'une tôle, en acier, contenant du Mn, à phases multiples avec une matrice de ferrite.The present invention relates to a flat product, such than a multi-phase steel sheet containing Mn with a ferrite matrix.
Des aciers à haute résistance comme les aciers rephosphorés, les aciers microalliés, les aciers "bake-hardening", sont largement utilisés pour les pièces d'automobiles. Des tôles réalisées en un tel acier exigent une résistance suffisante pour répondre à la sécurité des automobiles et doivent, de plus, avoir des propriétés excellentes de mise en forme.High strength steels like steels rephosphorus, microalloyed steels, bake-hardening steels, are widely used for auto parts. Sheets made in such steel require sufficient strength to meet safety automobiles and must also have excellent properties of shaping.
Il est également connu que la résistance et la ductilité d'un acier multiphasé peuvent être améliorées par une microstructure multiphasée combinée éventuellement avec une transformation induite de plasticité ("transformation induced plasticity, "TRIP") d'austénite résiduelle en martensite.It is also known that the strength and ductility of a multiphase steel can be improved by a microstructure multiphase possibly combined with an induced transformation of plasticity ("transformation induced plasticity," TRIP ") of austenite residual martensite.
L'effet "TRIP" a pour la première fois été découvert par Zackay et al dans des aciers contenant de grandes quantités de nickel et de chrome.The "TRIP" effect was first discovered by Zackay et al in steels containing large amounts of nickel and of chrome.
Toutefois, la présence dans ces aciers de grandes quantités de tels éléments d'alliage pose des problèmes pour la fabrication d'aciers dans des conditions économiquement rentables.However, the presence in these steels of large quantities of such alloying elements pose problems for the manufacture of steels under economically profitable conditions.
Il y a encore lieu de remarquer qu'un acier contenant une quantité significative d'austénite résiduelle peut être obtenu par l'addition de silicium et de manganèse et par un laminage à chaud à cycle thermique contrôlé ou d'un laminage à froid suivi par un recuit intercritique combiné avec un maintien bainitique produisant une structure formée de plusieurs phases et avec des zones isolées ou ílots d'austénite résiduelle qui est stable à température ambiante.It should also be noted that a steel containing a significant amount of residual austenite can be obtained by adding silicon and manganese and by hot cycle rolling controlled thermal or cold rolling followed by annealing intercritical combined with bainitic maintenance producing a structure formed of several phases and with isolated areas or islands of residual austenite which is stable at room temperature.
Un tel acier est notamment connu par le document US-A-4.544.422 et les articles de Gregory H. Haidemonopoulos "Austenite stabilisation from direct cementite conversation in low-alloy steels", dans Steel Research 67 (1996) n° 3, p. 93 à 99, et "Modelling of austenite stability in low-alloy triple-phase steels" Steel Research 67 (1996) n° 11, p. 513 à 519.Such a steel is known in particular from document US-A-4,544,422 and articles by Gregory H. Haidemonopoulos "Austenite stabilization from direct cementite conversation in low-alloy steels ", in Steel Research 67 (1996) n ° 3, p. 93 to 99, and "Modeling of austenite stability in low-alloy triple-phase steels "Steel Research 67 (1996) n ° 11, p. 513 to 519.
Ces aciers connus et leur élaboration présentent toutefois certains inconvénients non négligeables. En effet, ces aciers nécessitent en général de grandes quantités d'éléments d'addition.These known steels and their production, however, have some significant drawbacks. Indeed, these steels require usually large amounts of additives.
De plus, le fait que dans ces aciers connus la teneur en silicium est généralement relativement élevée, de l'ordre de 1,25 à 1,50 % de Si, donne une tôle d'acier présentant certains défauts de surface appelés "langues de chat", qui sont créés lors du laminage à chaud. Par ailleurs, ces aciers connus posent des problèmes lors du revêtement métallique au trempé, tel que la galvanisation, dus à la fragilisation du revêtement et aux problèmes de mouillabilité du métal liquide destiné à former le revêtement.In addition, the fact that in these known steels the content of silicon is generally relatively high, around 1.25 to 1.50% Si, gives a steel sheet with certain defects in surface called "cat tongues", which are created when rolling to hot. Furthermore, these known steels pose problems during the metallic dip coating, such as galvanizing, due to embrittlement of the coating and problems with the wettability of the metal liquid intended to form the coating.
Un des buts essentiels de la présente invention est de proposer une tôle d'acier permettant de remédier aux inconvénients précités et qui, ainsi, convient particulièrement bien pour la galvanisation tout en pouvant être fabriqué suivant un procédé économiquement très favorable.One of the essential aims of the present invention is to offer a steel sheet to overcome the drawbacks mentioned above and which is therefore particularly suitable for galvanizing while being able to be manufactured according to a very economically process favorable.
L'acier, suivant l'invention, présente des propriétés améliorées de résistance et de ductilité, tout en ayant une teneur extrêmement réduite en silicium, de sorte qu'il convient tout particulièrement pour la mise en forme et le traitement de surface dans l'industrie automobile.The steel according to the invention has properties improved strength and ductility, while having a content extremely reduced in silicon, so it suits everything particularly for shaping and surface treatment in automobile industry.
A cet effet, la tôle d'acier suivant l'invention, a une structure
et des propriétés qui sont susceptibles d'être obtenues par un procédé
tel que défini dans la revendication 1.To this end, the steel sheet according to the invention has a structure
and properties that can be obtained by a process
as defined in
Avantageusement, l'acier suivant l'invention présente la composition chimique suivante : 0,05 à 0,8 % de C; 0,2 à 3,0 % de Mn; Si ≤ 1,0 %; B ≤ 0,100 %; Ti, Nb, Zr et V chacun ≤ 0,200 %, Al ≤ 0,400 %; N ≤ 0,100 %; P ≤ 0,100 %; Cr, Ni et Cu chacun ≤ 2,000 %; Mo ≤ 0,500 %.Advantageously, the steel according to the invention has the following chemical composition: 0.05 to 0.8% C; 0.2 to 3.0% Mn; If ≤ 1.0%; B ≤ 0.100%; Ti, Nb, Zr and V each ≤ 0.200%, Al ≤ 0.400%; N ≤ 0.100%; P ≤ 0.100%; Cr, Ni and Cu each ≤ 2,000%; Mo ≤ 0.500%.
L'invention conceme également le procédé précité particulier pour la fabrication du produit plat en acier, suivant l'invention.The invention also relates to the above method particular for the manufacture of the flat steel product according to the invention.
Suivant une forme de réalisation particulière de ce procédé le revenu précité est réalisé à une température inférieure à la température eutectoïde (A1), de manière à former de la cémentite et de faire diffuser des éléments carburigènes, tels que du Mn dans cette cémentite.According to a particular embodiment of this process, the abovementioned tempering is carried out at a temperature below the eutectoid temperature (A 1 ), so as to form cementite and to cause the diffusion of carburogenic elements, such as Mn in this cementite.
Suivant une forme de réalisation préférentielle, le procédé suivant l'invention comprend une étape de refroidissement jusqu'à la température ambiante après l'étape de maintien ou de revenu précitée, cette étape étant alors suivie d'une étape de laminage à froid avant l'étape du traitement thermique précité.According to a preferred embodiment, the method according to the invention comprises a cooling step until the ambient temperature after the above-mentioned maintenance or tempering step, this step is then followed by a cold rolling step before the aforementioned heat treatment stage.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre d'exemple non limitatif, de quelques formes de réalisation particulières de l'invention avec référence aux dessins annexés.Other details and features of the invention will emerge of the description given below, by way of nonlimiting example, of some particular embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings.
Les figures 1 à 15 concernent des graphiques schématiques de la température de traitement en °C, en fonction du temps de traitement de l'acier, illustrant les différentes étapes du procédé suivant l'invention. Figures 1 to 15 relate to graphs schematics of the treatment temperature in ° C, depending on the steel treatment time, illustrating the different stages of the process according to the invention.
Les figures 16 à 23 sont des représentations schématiques d'une coupe transversale de différentes microstructures de l'acier suivant l'invention.Figures 16 to 23 are schematic representations of a cross section of different microstructures of steel according to the invention.
Dans les différentes figures, les mêmes chiffres de référence désignent des éléments analogues ou identiques.In the different figures, the same figures of reference designate analogous or identical elements.
D'une façon générale, l'invention concerne un acier multiphasé se présentant de préférence sous forme de tôle et comprenant une matrice de ferrite dans laquelle sont répartis des ílots d'au moins une des phases suivantes : bainite, martensite ou austénite résiduelle qui est également stable à température ambiante, et qui montre éventuellement une transformation induite de plasticité ("TRIP"). De plus, la matrice de ferrite peut être renforcée par des précipités secondaires des éléments de micro-alliage.In general, the invention relates to a steel multiphase preferably in the form of sheet metal and comprising a ferrite matrix in which islands are distributed at least one of the following phases: bainite, martensite or austenite which is also stable at room temperature, and which possibly shows an induced plasticity transformation ("TRIP"). In addition, the ferrite matrix can be reinforced by precipitates secondary of micro-alloy elements.
Du point de vue chimique, cet acier peut contenir de 0,05 à 0,8 % de carbone, 0,2 à 3,0 % de manganèse et moins de 1 % de silicium. Toutefois, suivant l'invention, une préférence est donnée aux aciers contenant le moins possible de silicium, par exemple moins de 0,5 %, de préférence tout au plus 0,4 % ou même moins que 0,2 %.Chemically, this steel can contain from 0.05 to 0.8% carbon, 0.2-3.0% manganese and less than 1% carbon silicon. However, according to the invention, preference is given to steels containing as little silicon as possible, for example less 0.5%, preferably at most 0.4% or even less than 0.2%.
En plus des éléments précités, cet acier peut avoir une faible teneur volontairement ajustée en bore, titane, niobium, zirconium, vanadium, aluminium, azote, phosphore, chrome, nickel, cuivre, molybdène et des traces d'impuretés généralement inévitables lors de la préparation de l'acier, le restant étant du fer.In addition to the above, this steel may have a deliberately adjusted low content of boron, titanium, niobium, zirconium, vanadium, aluminum, nitrogen, phosphorus, chromium, nickel, copper, molybdenum and traces of impurities generally unavoidable during the steel preparation, the rest being iron.
Plus particulièrement, pour l'acier suivant l'invention, la concentration des divers éléments précités est avantageusement comme suit : B ≤ 0,100 %; Ti, Nb, Zr et V chacun ≤ 0,200 %, Al ≤ 0,400 %; N ≤ 0,100 %; P ≤ 0,100 %; Cr, Ni et Cu ≤ 2,000 % chacun; Mo ≤ 0,500 %.More particularly, for the steel according to the invention, the concentration of the various aforementioned elements is advantageously like follows: B ≤ 0.100%; Ti, Nb, Zr and V each ≤ 0.200%, Al ≤ 0.400%; N ≤ 0.100%; P ≤ 0.100%; Cr, Ni and Cu ≤ 2,000% each; Mo ≤ 0.500%.
Comme déjà mentionné ci-dessus, l'invention conceme également un procédé pour la fabrication d'une tôle d'acier multiphasé répondant à la composition chimique précitée, suivant lequel on soumet cet acier par exemple sous forme d'une brame, aux étapes successives suivantes :
- le laminage à chaud de cet acier à une température à laquelle la phase austénitique est stable, c'est-à-dire à une température supérieure à la température de transformation de l'austénite (A3),
- un revenu ou maintien de la tôle bobinée à une température comprise entre 300°C et une température de 50°C au-dessus de la température eutectoïde (A1) pendant au moins 4 heures, suivi éventuellement d'un refroidissement jusqu'à la température ambiante, de manière à former une phase enrichie en éléments carburigènes et/ou gammagènes, tels que du C et Mn dans une matrice de ferrite,
- un traitement thermique à une température supérieure à la température eutectoïde susdite (A1) et inférieure à la température de formation d'austénite (A3) de manière à former des ílots d'austénite etlou d'enrichir en éléments gammagènes, tels que du Mn de l'austénite déjà formée, et
- un refroidissement subséquent jusqu'à la température ambiante d'une manière telle à obtenir un produit final présentant une matrice de ferrite contenant des ílots d'au moins une des phases suivantes : austénite résiduelle, bainite et martensite.
- hot rolling of this steel at a temperature at which the austenitic phase is stable, that is to say at a temperature above the transformation temperature of austenite (A 3 ),
- tempering or maintaining the wound sheet at a temperature between 300 ° C and a temperature of 50 ° C above the eutectoid temperature (A 1 ) for at least 4 hours, possibly followed by cooling to the ambient temperature, so as to form a phase enriched with carburogenic and / or gamma-genic elements, such as C and Mn in a ferrite matrix,
- a heat treatment at a temperature higher than the above eutectoid temperature (A 1 ) and lower than the austenite formation temperature (A 3 ) so as to form islets of austenite and / or to enrich with gamma elements, such as Mn of the austenite already formed, and
- subsequent cooling to room temperature in such a way as to obtain a final product having a ferrite matrix containing islands of at least one of the following phases: residual austenite, bainite and martensite.
En fait, l'invention consiste à présenter un acier contenant simultanément au moins deux phases telles que ferrite/austénite résiduelle ou ferrite/bainite, ferrite/martensite, ferrite/bainite/martensite avec ou sans austénite résiduelle et une teneur très réduite en silicium, ayant, en plus, une structure et des propriétés d'un acier obtenu par le procédé tel que défini ci-dessus.In fact, the invention consists in presenting a steel containing simultaneously at least two phases such as ferrite / austenite residual or ferrite / bainite, ferrite / martensite, ferrite / bainite / martensite with or without residual austenite and a very reduced silicon content, having, in addition, a structure and properties of a steel obtained by the process as defined above.
Dans ce procédé, on peut généralement détecter trois étapes successives importantes. In this process, we can generally detect three important successive steps.
Dans la première étape a lieu un laminage à chaud d'un acier, répondant à la composition chimique précitée, au-dessus de la température A3, qui est la température de transformation de l'austénite en ferrite et qui dépend de la composition chimique de l'acier. Le réchauffement de la bramme a lieu à des températures de 1100°C à 1350°C, pendant 130 à 250 minutes. Cette étape peut être considérée comme l'étape d'austénisation au cours de laquelle on évite la formation de ferrite et de perlite et où l'on maintient le C et le Mn en solution. Le laminage à chaud comprend un laminage de dégrossissage suivi d'un laminage de finition qui ont lieu à une température supérieure à la température A3.In the first stage, a hot rolling of a steel takes place, corresponding to the above-mentioned chemical composition, above the temperature A 3 , which is the temperature for transforming austenite into ferrite and which depends on the chemical composition steel. The heating of the bram takes place at temperatures of 1100 ° C to 1350 ° C, for 130 to 250 minutes. This step can be considered as the austenization step during which the formation of ferrite and perlite is avoided and where C and Mn are kept in solution. Hot rolling comprises a roughing rolling followed by a finishing rolling which takes place at a temperature higher than the temperature A 3 .
Ce laminage à chaud peut alors éventuellement être suivi d'un refroidissement jusqu'à la température ambiante et ceci d'une manière telle à former une microstructure de la bainite etlou de la martensite, tout en évitant la formation de ferrite et de perlite.This hot rolling can then optionally be followed from cooling to room temperature and this from a so as to form a microstructure of the bainite and / or the martensite, while avoiding the formation of ferrite and perlite.
Ce refroidissement a de préférence au moins partiellement lieu sur une table de refroidissement appelée "Runout table" ou par un outil de refroidissement accéléré appelé "Ultra Fast Cooling".This cooling preferably has at least partially place on a cooling table called "Runout table" or by a accelerated cooling tool called "Ultra Fast Cooling".
Dans la deuxième étape, après le bobinage de la tôle obtenue par le laminage précité, au cours duquel la tôle continue à se refroidir, et après le décapage, a lieu le revenu qui peut, par exemple, être réalisé par un chauffage dans un four de recuit cloche jusqu'à une température située entre 300°C et 50°C au-dessus de la température eutectoïde A1. Cette température est maintenue pendant au moins 4 heures et de préférence jusque tout au plus 200 heures.In the second step, after the winding of the sheet obtained by the aforementioned rolling, during which the sheet continues to cool, and after pickling, the tempering takes place which can, for example, be achieved by heating in an oven bell annealing up to a temperature between 300 ° C and 50 ° C above the eutectoid temperature A 1 . This temperature is maintained for at least 4 hours and preferably up to at most 200 hours.
Pour quelques chemins thermomécaniques développés, il existe une combinaison du laminage à chaud directement suivi par un maintien ou revenu sans refroidissement de la tôle à température ambiante.For some thermomechanical paths developed, it there is a combination of hot rolling directly followed by holding or tempering without cooling the sheet to temperature ambient.
Le produit plat, lors du maintien ou revenu, est encore recouvert à la surface par un oxyde de fer appelé "calamine". The flat product, when held or tempered, is still covered on the surface by an iron oxide called "calamine".
Les avantages rencontrés de la calamine lors du maintien ou du revenu sont les suivants : aucun problème du collage des spires lors du maintien ou revenu, et aucun problème de décarburation de la surface de la tôle même sans utilisation d'une atmosphère réductrice dans la cloche d'isolation ou dans la cloche de recuit.The advantages of calamine encountered during maintenance or income are as follows: no problem sticking the turns during maintenance or income, and no problem of decarburization of the sheet surface even without the use of a reducing atmosphere in the isolation bell or in the annealing bell.
Dans la troisième étape a lieu un traitement thermique à une température supérieure à la température eutectoïde A1 et inférieure à la température de formation d'austénite A3.In the third step, heat treatment takes place at a temperature higher than the eutectoid temperature A 1 and lower than the austenite formation temperature A 3 .
Ce traitement thermique peut être réalisé soit directement après le revenu, soit après un refroidissement éventuellement combiné avec un laminage à froid. Il est de toute façon suivi d'un refroidissement contrôlé jusqu'à la température ambiante. Le but essentiel de cette opération est d'obtenir un produit final présentant une matrice de ferrite contenant des ílots d'au moins une des phases suivantes : austénite résiduelle, bainite et martensite. La quantité relative de ces phases est essentiellement fonction de la composition chimique de départ de l'acier traité et des conditions particulières dans lesquelles les différentes étapes sont exécutées.This heat treatment can be carried out either directly after tempering, or after possibly combined cooling with cold rolling. It is in any case followed by cooling controlled up to room temperature. The main purpose of this operation is to obtain a final product having a ferrite matrix containing islets from at least one of the following phases: austenite residual, bainite and martensite. The relative quantity of these phases is essentially a function of the starting chemical composition of the steel treaty and special conditions under which the different steps are performed.
Plus particulièrement, la teneur en C détermine le volume
maximum de ferrite et permet de diminuer sensiblement la température
de départ de martensite Ms suivant la formule :
La teneur en C contrôle le temps de départ dans un diagramme de refroidissement continu et la cinétique de formation de ferrite et de bainite.The C content controls the start time in a continuous cooling diagram and the formation kinetics of ferrite and bainite.
Ainsi, le choix de la teneur en C permet d'obtenir une microstructure de martensite etlou de bainite durant le refroidissement sur une table de train à larges bandes appelée "runout table" ou par un dispositif de refroidissement accéléré appelé "Ultra Fast Cooling". Thus, the choice of the C content makes it possible to obtain a martensite microstructure and / or bainite during cooling on a wide band train table called "runout table" or by a accelerated cooling device called "Ultra Fast Cooling".
Le carbone est un élément interstitiel qui durcit les phases ferritiques dans l'acier. Dans une microstructure de revenu, une phase riche en carbone appelée "carbure de fer" ou "cémentite" se forme. Par la teneur de carbone, la fraction de cette phase formée peut être contrôlée. Le manganèse est connu comme élément qui augmente la trempabilité d'un acier et comme un élément de substitution qui durcit les phases ferritiques dans l'acier. Le manganèse peut être enrichi par réaction d'échange dans les carbures de fer (substitution de fer par le manganèse) lors d'un traitement de revenu.Carbon is an interstitial element which hardens the phases ferritics in steel. In an income microstructure, a phase rich in carbon called "iron carbide" or "cementite" is formed. Through the carbon content, the fraction of this phase formed can be controlled. Manganese is known as an element that increases the hardenability of a steel and as a substitute which hardens ferritic phases in steel. Manganese can be enriched by exchange reaction in iron carbides (substitution of iron by manganese) during income processing.
Le choix de la teneur en manganèse permet d'influencer la zone de formation de bainite dans un diagramme de refroidissement continu et dans le diagramme de maintien isothermique. Le manganèse permet de diminuer la température de départ de la formation de martensite et d'améliorer, par conséquent, la stabilité de la phase austénitique.The choice of the manganese content makes it possible to influence the bainite formation zone in a cooling diagram continuous and in the isothermal maintenance diagram. Manganese reduces the starting temperature of the formation of martensite and improve, therefore, the stability of the phase austenitic.
Le silicium est un élément de substitution qui durcit les phases ferritiques dans l'acier. Il est alpha-gène, cela veut dire qu'il augmente la température de la formation de ferrite lors du refroidissement. A une teneur en Si plus élevée, certains défauts de surface appelés "langue de chat", qui sont créés lors du laminage à chaud, peuvent apparaítre. Par ailleurs, ces aciers connus posent des problèmes lors du revêtement métallique au trempé, tel que la galvanisation, dus à la fragilisation du revêtement et aux problèmes de mouillabilité du métal liquide destiné à former le revêtement.Silicon is a substitute element which hardens ferritic phases in steel. It is alpha-gene, that means it increases the temperature of ferrite formation during cooling. At a higher Si content, certain defects in surface called "cat's tongue", which are created when rolling to hot, may appear. Furthermore, these known steels pose problems with metallic dip coating, such as galvanization, due to embrittlement of the coating and problems of wettability of the liquid metal intended to form the coating.
Le silicium stabilise le carbone en solution dans l'austénite et dans la bainite par une inhibition de la précipitation de cémentite. Cet effet s'explique par le fait que le silicium est relativement peu soluble dans la cémentite, ce qui nécessite l'éjection contrôlée, par diffusion, de silicium dans le front de transformation. Cela cause une inhibition de croissance des embryons de cémentite. Silicon stabilizes carbon in solution in austenite and in bainite by inhibiting precipitation of cementite. This effect is explained by the fact that silicon is relatively poorly soluble in cementite, which requires controlled ejection, by diffusion, of silicon in the transformation front. This causes inhibition of growth of cementite embryos.
Les éléments, constitués par le niobium, le vanadium, le zirconium et le titane, seuls ou en combinaison, sont utilisés en faible quantité pour former des carbures, nitrures ou carbonitrures de manière à pouvoir bloquer l'accroissement des grains durant le réchauffement du slab et à pouvoir augmenter la résistance par l'effet de précipitationThe elements, consisting of niobium, vanadium, zirconium and titanium, alone or in combination, are used in low amount to form carbides, nitrides or carbonitrides so to be able to block the growth of grains during the heating of the slab and to be able to increase resistance by the precipitation effect
Lors du laminage à chaud, lors du refroidissement sur la table de refroidissement et/ou dans la bobine après bobinage, un effet d'augmentation de la résistance par l'effet de précipitation peut avoir lieu.During hot rolling, during cooling on the cooling table and / or in the coil after winding, an effect increase in resistance by the precipitation effect may have location.
A l'état non précipité, cela veut dire à l'état en solution dans la maille cristalline de ferrite, les éléments de microalliage peuvent mener à un effet d'augmentation de la résistance lors d'un traitement de revenu par précipitation secondaire.In the non-precipitated state, this means in the state in solution in the crystalline ferrite mesh, the microalloy elements can lead to an effect of increasing resistance when treating returned by secondary precipitation.
L'aluminium est utilisé pour fixer l'azote en solution en formant des nitrures d'aluminium. Les nitrures d'aluminium ont, de plus, un effet positif en réduisant l'accroissement des grains d'austénite jusqu'à une température de l'ordre de 1150°C pendant le réchauffement de l'acier lors du laminage à chaud.Aluminum is used to fix nitrogen in solution in forming aluminum nitrides. Aluminum nitrides also have a positive effect by reducing the growth of austenite grains up to a temperature of around 1150 ° C during heating steel during hot rolling.
L'aluminium est un élément de substitution qui durcit les phases ferritiques dans l'acier et qui stabilise le carbone en solution dans l'austénite et dans la bainite par une inhibition de la précipitation de cémentite. Cet effet s'explique par le fait que l'aluminium est relativement peu soluble dans la cémentite, ce qui nécessite l'éjection contrôlée, par diffusion, d'aluminium dans le front de transformation. Cela provoque une inhibition de croissance des embryons de cémentite.Aluminum is a substitution element which hardens ferritic phases in steel and which stabilizes carbon in solution in austenite and bainite by inhibiting precipitation of cementite. This effect is explained by the fact that aluminum is relatively poorly soluble in cementite, which requires ejection controlled, by diffusion, of aluminum in the transformation front. This causes growth inhibition of the cementite embryos.
Le phosphore a un effet positif sur la résistance de l'acier, mais doit également être maintenu assez réduit pour éviter des effets de fragilisation. L'azote est une impureté dont la teneur doit être maintenue aussi réduite que possible. Phosphorus has a positive effect on the resistance of steel, but should also be kept small enough to avoid the effects of embrittlement. Nitrogen is an impurity the content of which must be maintained as small as possible.
L'azote est un élément interstitiel qui durcit les phases ferritiques dans l'acier et, en solution dans l'acier, il augmente la sensibilité au vieillissement.Nitrogen is an interstitial element which hardens the phases ferritics in steel and, in solution in steel, it increases the sensitivity to aging.
En quantités très réduites, le bore se dépose dans les joints de grains et augmente ainsi la ductilité. Le bore nuit également à la formation des phases, qui sont obtenues par diffusion, telles que les phases de ferrite et de perlite. Le bore augmente la trempabilité de l'acier lors du laminage à chaud. Le bore forme des précipités avec l'azote en solution.In very small quantities, boron is deposited in the joints grain and thus increases ductility. Boron also harms the formation of phases, which are obtained by diffusion, such as ferrite and perlite phases. Boron increases the hardenability of steel during hot rolling. Boron forms precipitates with nitrogen in solution.
A une température pour laquelle la formation de bainite a lieu, le bore diminue la cinétique de la formation de bainite. Le bore peut être enrichi par réaction d'échange dans les carbures de fer (substitution du carbone par le bore) ou par précipitation couplée des borocarbures de fer et des carbures de fer lors d'un traitement de revenu à une température d'activation suffisante.At a temperature for which the bainite formation has instead, boron decreases the kinetics of bainite formation. Boron can be enriched by exchange reaction in iron carbides (substitution carbon by boron) or by coupled precipitation of borocarbons of iron and iron carbides during an income treatment at a sufficient activation temperature.
Le molybdène est un élément de substitution, il durcit les phases ferritiques dans l'acier. Le molybdène est connu comme élément qui augmente la trempabilité d'un acier. Le molybdène peut être enrichi par réaction d'échange dans les carbures de fer (substitution de fer par le molybdène) ou par précipitation couplée des carbures de fer avec les carbures de molybdène lors d'un traitement de revenu à une température d'activation suffisante.Molybdenum is a substitute element, it hardens ferritic phases in steel. Molybdenum is known as an element which increases the hardenability of a steel. Molybdenum can be enriched by exchange reaction in iron carbides (substitution of iron by molybdenum) or by coupled precipitation of iron carbides with molybdenum carbides during tempering treatment at a temperature sufficient activation.
Le chrome est un élément de substitution qui durcit les phases ferritiques dans l'acier. Le chrome est connu comme élément qui augmente la trempabilité d'un acier et peut être enrichi par réaction d'échange dans les carbures de fer (substitution de fer par le chrome) ou par précipitation couplée des carbures de fer avec les carbures de chrome lors d'un traitement de revenu à une température d'activation suffisante. Chromium is a substitution element which hardens ferritic phases in steel. Chromium is known as an element which increases the hardenability of a steel and can be enriched by reaction exchange in iron carbides (substitution of iron for chromium) or by coupled precipitation of iron carbides with carbides of chromium during tempering treatment at activation temperature sufficient.
Le nickel et le cuivre sont des éléments de substitution qui durcissent les phases ferritiques dans l'acier et qui sont connus comme éléments qui augmentent la trempabilité d'un acier.Nickel and copper are substitutes which harden the ferritic phases in steel and which are known as elements which increase the hardenability of a steel.
Signalons encore qu'un traitement thermique, tel qu'un revenu ou un recuit, à une température située entre les température A1 et A3 est appelée "revenu ou recuit intercritique".It should also be noted that a heat treatment, such as tempering or annealing, at a temperature between the temperatures A 1 and A 3 is called "intercritical tempering or annealing".
Dans certaines des étapes du procédé décrit ci-dessus ainsi que dans certaines des formes de réalisation particulières de ce procédé exposé ci-après, on fait mention d'un refroidissement dit "lent", d'un refroidissement dit "rapide" etlou d'un refroidissement dit "accéléré".In some of the process steps described above as well as in some of the particular embodiments of this process described below, mention is made of so-called "slow" cooling, said cooling "fast" and / or cooling said "accelerated".
D'une façon générale, le "refroidissement lent" correspond généralement à une diminution de la température de 10° à 40°C par heure, dépendant de l'épaisseur de la tôle, de la composition de l'acier et de la température initiale de la tôle.Generally speaking, "slow cooling" corresponds generally at a decrease in temperature from 10 ° to 40 ° C by hour, depending on the thickness of the sheet, the composition of the steel and the initial temperature of the sheet.
Par contre, par le "refroidissement rapide", qui a généralement lieu au moyen d'un fluide correspond généralement à une diminution de la température de 10 à 300°C par seconde, dépendant de l'épaisseur de la tôle, de la composition de la tôle et de la température initiale de la tôle.By cons, by "rapid cooling", which generally place by means of a fluid generally corresponds to a temperature decrease from 10 to 300 ° C per second, depending on sheet thickness, sheet composition and temperature sheet metal initial.
Un refroidissement accéléré par trempe de la bobine enroulée dans un liquide correspond généralement à une diminution de la température avec une vitesse supérieure à 10°C par minute.Accelerated cooling by quenching the coil wrapped in liquid generally corresponds to a decrease in the temperature with a speed greater than 10 ° C per minute.
Les graphiques représentés schématiquement aux figures 1 à 15 illustrent quelques formes d'exécution particulières de ce procédé, qui est appliqué sur une brame ou un lingot d'acier répondant à la composition précitée et ayant suivi un réchauffage à des températures de 1100°C à 1350°C pendant 130 à 250 minutes.The graphs shown schematically in Figures 1 to 15 illustrate some particular embodiments of this process, which is applied to a steel slab or ingot meeting the aforementioned composition and having reheated to temperatures from 1100 ° C to 1350 ° C for 130 to 250 minutes.
Dans la première forme de réalisation suivant la figure 1,
après la première étape, comprenant le laminage à chaud dans le
domaine austénitique au-dessus de la température A3, représenté par le
segment de droite 1, suivi du refroidissement, représenté par le segment
de droite 2, pour obtenir une structure trempée de bainite et/ou de
martensite, et la deuxième étape formée par le revenu, représenté par la
référence 3, qui a lieu par recuit "cloche" à une température comprise
entre 300°C et la température A1, pendant au moins 4 heures, on obtient
une tôle comprenant des carbures de fer (cémentite) dans lesquelles les
éléments carburigènes, tels que le Mn a diffusé, plus particulièrement de
la cémentite enrichie en manganèse, chrome, molybdène etlou bore et
éventuellement des précipités secondaires formés de micro-alliage de
ces éléments dans la matrice de ferrite.In the first embodiment according to FIG. 1, after the first step, comprising hot rolling in the austenitic region above the temperature A3, represented by the
Par recuit "cloche", il y a lieu d'entendre en fait un recuit discontinu effectué sur une tôle enroulée en bobine dans un four maintenu à la température souhaitée.By "bell" annealing, there is in fact meant an annealing discontinuous on a sheet rolled up in a coil in an oven maintained at the desired temperature.
Après un refroidissement 5, lent ou accéléré par trempe, la
tôle a été soumise à la troisième étape, qui comprend le traitement
thermique précité 4, formé soit d'un recuit en continu dans la zone de
température située entre la température A1 et A3, de préférence de tout
au plus 900°C, pendant 1 seconde à 5 minutes, soit d'un recuit "cloche"
intercritique dans la zone de température susdite. Pendant ce recuit a
lieu la transformation des carbures (cémentite) en austénite, dont la
composition chimique sera enrichie par les éléments contenus et les
carbures avec une germination de l'austénite aux joints du grain
cémentite/ferrite. Ce recuit est alors suivi d'un refroidissement rapide, lié
à la technologie classique du recuit en continu qui est un recuit d'une
tôle déroulée, ou d'un refroidissement lent ou accéléré par trempe, qui,
dans ce cas, peut être réalisé sur une tôle en bobine.After cooling 5, slow or accelerated by quenching, the sheet was subjected to the third step, which comprises the
Dans le cas d'un recuit en continu, des bandes de tôle déroulée sont soudées bout à bout de manière à obtenir en pratique une bande sans fin. Ainsi, dans un tel cas, la durée de recuit est extrêmement limitée et est généralement comprise entre quelques secondes et quelques minutes, alors que le recuit cloche prend généralement plusieurs heures. Dans ce dernier cas, si nécessaire, un refroidissement accéléré par trempe peut également être appliqué.In the case of continuous annealing, strips of sheet metal are butt welded so as to obtain in practice a endless band. So in such a case, the annealing time is extremely limited and is generally between a few seconds and a few minutes, while the annealing bell takes usually several hours. In the latter case, if necessary, a accelerated quench cooling can also be applied.
Par ailleurs, si nécessaire, un décapage de la calamine peut être appliqué avant ou après la deuxième étape précitée. Le décapage peut être réalisé soit par une attaque chimique de la calamine dans un bain d'acide soit par une réduction de la calamine lors d'un recuit en une atmosphère réductrice riche en hydrogène.Furthermore, if necessary, a pickling of the scale can be applied before or after the second step mentioned above. The pickling can be carried out either by a chemical attack on the scale in an acid bath either by a reduction of the scale during a annealing in a reducing atmosphere rich in hydrogen.
Enfin, la tôle est soit non revêtue, soit revêtue par dépôt métallique électrochimique, soit galvanisée par exemple après la mise en forme.Finally, the sheet is either uncoated or coated by deposition electrochemical metal, or galvanized for example after putting in shape.
La figure 2 conceme une deuxième forme de réalisation du
procédé suivant l'invention qui se distingue par rapport à celle de la
figure 1 par le fait que le revenu 3 par recuit cloche est réalisé à une
température inférieure à la température A1 et est immédiatement suivi
par le traitement thermique 4 formé par un revenu intercritique par recuit
cloche entre la température A1 et une température de 50°C au-dessus de
cette température A1.FIG. 2 relates to a second embodiment of the method according to the invention which differs from that of FIG. 1 by the fact that the
Dans ce cas, un chauffage relativement lent peut avoir lieu
entre le revenu 3 et le traitement thermique 4, au cours duquel se forme
également de l'austénite résiduelle. Ce traitement thermique 4 est alors
suivi d'un refroidissement 5, qui peut être un refroidissement lent
généralement lié à la technologie classique de recuit cloche ou un
refroidissement accéléré par trempe.In this case, relatively slow heating can take place
between tempering 3 and
La troisième forme de réalisation, illustrée par la figure 3,
se distingue par rapport aux deux précédentes par le fait que le revenu
3, comme le traitement thermique précité 4, ont lieu à la même
température qui est supérieure à la température A1 et inférieure à la
température A1 + 50°C, de manière à constituer ainsi une seule et même
opération.The third embodiment, illustrated by FIG. 3, differs from the previous two by the fact that the tempering 3, like the
Au cours du chauffage, qui précède cette opération,
commence la formation d'une microstructure de fines particules de
cémentite avec des noyaux pour des germes d'austénite lors de
l'austénisation à la température du revenu 3 et du traitement thermique
4. Comme dans la forme de réalisation précédente, cette opération est
alors suivie d'un refroidissement lent ou accéléré 5, comme dans les
deux formes de réalisations précédentes.During heating, which precedes this operation,
begins the formation of a microstructure of fine particles of
cementite with nuclei for austenite germs during
austenization at tempering
La quatrième forme de réalisation, illustrée par la figure 4,
se distingue par rapport à la troisième forme de réalisation par le fait que
le laminage à chaud 1 est suivi d'abord d'un refroidissement 2 et d'un
bobinage à une température t2, inférieure à la température du début de
la formation de bainite, et ensuite directement du revenu 3, notamment
d'un recuit "cloche" de la bobine noire, c'est-à-dire non décapée. Le
décapage peut avoir lieu après le refroidissement 5.The fourth embodiment, illustrated in FIG. 4, differs from the third embodiment in that the
La cinquième forme de réalisation, illustrée par la figure 5, se distingue par rapport à la précédente par le fait que le bobinage, après le laminage à chaud 1, a lieu à une température t2 pour laquelle la microstructure est composée de ferrite/perlite ou ferrite/perlite/bainite.The fifth embodiment, illustrated in FIG. 5, differs from the previous one in that the winding, after hot rolling 1, takes place at a temperature t 2 for which the microstructure is composed of ferrite / perlite or ferrite / perlite / bainite.
Comme variante aux formes de réalisation des figures 4 et
5, on peut, comme dans la deuxième forme de réalisation et comme
indiqué en traits interrompus 3' sur ces figures 4 et 5, réaliser le revenu
3 à une température inférieure à la température A1.As an alternative to the embodiments of FIGS. 4 and 5, it is possible, as in the second embodiment and as indicated by dashed
La sixième forme de réalisation, illustrée par la figure 6, se différencie par rapport à la précédente par le fait que, d'une part, le bobinage de la tôle, après le laminage à chaud, a lieu à une température supérieure à la température A1 et inférieure à la température A1 + 50°C, ceci pour garder une fraction d'austénite non transformée et que, d'autre part, ce bobinage est suivi d'un maintien sensiblement à cette température sous une cloche d'isolation pendant au moins 4 heures pour enrichir l'austénite non transformée en éléments gammagènes, tels que le manganèse et/ou bore.The sixth embodiment, illustrated in FIG. 6, differs from the previous one in that, on the one hand, the winding of the sheet, after hot rolling, takes place at a temperature higher than the temperature At 1 and below the temperature At 1 + 50 ° C., this in order to keep a fraction of untransformed austenite and that, on the other hand, this winding is followed by maintenance substantially at this temperature under an isolation bell for at least 4 hours to enrich the unprocessed austenite with gamma elements, such as manganese and / or boron.
Les formes de réalisation précédentes permettent d'obtenir un produit laminé à chaud (LAC) pouvant présenter plusieurs types de microstructures, dont la nature est liée à la composition chimique de l'austénite formée et à la vitesse de refroidissement finale (diagramme TRC). Il s'agit donc d'une matrice de ferrite avec des ílots d'au moins une des phases suivantes : austénite résiduelle, bainite etlou martensite.The previous embodiments provide a hot rolled product (LAC) which can have several types of microstructures, the nature of which is linked to the chemical composition of the austenite formed and at the final cooling rate (diagram TRC). It is therefore a ferrite matrix with islands of at least one of the following phases: residual austenite, bainite and / or martensite.
Avantageusement, l'acier laminé à chaud peut encore subir, comme déjà mentionné ci-dessus, après décapage soit par un bain d'acide soit par un recuit dans une atmosphère réductrice, une étape de galvanisation etlou de métallisation électrochimique, de manière à obtenir une tôle d'acier galvanisé ou électrozingué, par exemple.Advantageously, hot rolled steel can still undergo, as already mentioned above, after pickling either by a acid bath either by annealing in a reducing atmosphere, a stage of galvanization and / or electrochemical metallization, so as to obtain a sheet of galvanized or electrogalvanized steel, by example.
Les formes de réalisation du procédé suivant l'invention illustrées schématiquement par les graphiques des figures 7 à 15 sont relatives à une bobine qui a subi un refroidissement sensiblement jusqu'à la température ambiante, suivi éventuellement d'un laminage à froid avec, par exemple, un taux de réduction entre 40 % et 90 %.The embodiments of the method according to the invention illustrated schematically by the graphs of FIGS. 7 to 15 are relating to a coil which has been substantially cooled to room temperature, possibly followed by rolling to cold with, for example, a reduction rate between 40% and 90%.
Ainsi, la septième forme de réalisation suivant la figure 7 se
distingue par rapport à celle de la figure 1 par le fait qu'un
refroidissement 5 dit "lent" ou accéléré par trempe avec éventuellement
un laminage à froid classique 6, est intercalé entre le revenu 3 et le
traitement thermique 4, qui, dans cette forme de réalisation, est formé
d'un recuit en continu intercritique.Thus, the seventh embodiment according to FIG. 7 is
distinguished from that of FIG. 1 by the fact that a
Lors de ce laminage à froid 6, on réalise généralement un
taux de réduction de l'épaisseur de la tôle entre 40 et 90 % et une
microstructure écrouie, qui se recristallise lors du recuit subséquent 4. Si
un tel laminage à froid est prévu, celui-ci est précédé d'un décapage qui
peut se faire avant ou après l'opération de revenu 3.During this
Il y a encore lieu de remarquer que la tôle soumise au
laminage à froid 5 est, avant le recuit 4, essentiellement constituée de
ferrite et de cémentite riche en éléments carburigènes, tels que le Mn,
Cr, Mo et/ou B. It should also be noted that the sheet metal subject to
La forme de réalisation suivant la figure 8 est une variante de la précédente, qui s'en distingue par le fait que le traitement thermique 4 est formé par un recuit intercritique discontinu, encore appelé "recuit intercritique cloche".The embodiment according to Figure 8 is a variant from the previous one, which is distinguished by the fact that the treatment thermal 4 is formed by discontinuous intercritical annealing, again called "intercritical bell annealing".
Les formes de réalisation suivant les figures 9 et 10 se
distinguent de celle de la figure 8 par le fait que le revenu 3 est dissocié
en un revenu partiel 3a à une température inférieure à la température A1
et un revenu 3b entre la température A1 et la température A1 + 50°C.
Dans la forme de réalisation suivant la figure 9, le traitement thermique 4
est un recuit continu intercritique, alors que dans la forme de réalisation
suivant la figure 10, il s'agit d'un recuit intercritique par recuit cloche.The embodiments according to FIGS. 9 and 10 are distinguished from that of FIG. 8 by the fact that the
Les deux formes de réalisation suivant les figures 11 et 12
se distinguent par rapport aux formes de réalisation précédentes par le
fait qu'aussi bien le revenu 3 que le traitement thermique 4 ont lieu à une
température supérieure à la température A1 et que, de plus, ces deux
opérations 3 et 4 sont séparées par un refroidissement 5 et un laminage
à froid 6.The two embodiments according to FIGS. 11 and 12 are distinguished from the preceding embodiments by the fact that both the
Dans la forme de réalisation suivant la figure 11, il s'agit
d'un recuit continu intercritique 3, et, dans celle de la figure 12, il s'agit
d'un recuit intercritique par recuit cloche 3.In the embodiment according to FIG. 11, it is
continuous
Dans ces deux formes de réalisation, l'austénite formée est
enrichie en éléments dits "gammagènes", tels que Mn, B etlou C, lors du
revenu 3.In both of these embodiments, the austenite formed is
enriched with so-called "gammagenic" elements, such as Mn, B andlou C, during the
Dans la forme de réalisation illustrée par la figure 13, le
laminage à chaud 1 est suivi par un léger refroidissement 2 et un
bobinage inférieur à la température A1 et au-dessus de la température t2
du début de la formation de bainite pour obtenir une microstructure
ferrite/perlite. Cette température de la bobine est alors maintenue par
isolation thermique sous cloche pendant au moins 4 heures, comme
dans la forme de réalisation illustrée par la figure 6. In the embodiment illustrated in FIG. 13, the
La forme de réalisation suivant la figure 14 est comparable
à celle de la figure 4 ou à celle de la figure 5, à l'exception qu'un
refroidissement 5, dit "lent" ou accéléré par trempe, éventuellement avec
un laminage à froid 6, est prévu entre le revenu 3 et le traitement
thermique 4. Le traitement thermique 4 peut être réalisé par un recuit
continu intercritique ou par un recuit intercritique cloche.The embodiment according to Figure 14 is comparable
to that of Figure 4 or to that of Figure 5, except that a
La forme de réalisation suivant la figure 15 se distingue par
rapport à celle de la figure 13 par le fait que le laminage à chaud 1 est
immédiatement suivi par un maintien sous cloche d'isolation à une
température entre la température A1 et la température A1 + 50°C pour
garder de l'austénite non transformée dans la microstructure.The embodiment according to FIG. 15 differs from that of FIG. 13 by the fact that the
Dans les formes de réalisation illustrées par les différentes
figures, lorsque le traitement thermique 4 est formé par un recuit continu
intercritique, celui-ci a généralement lieu à une température comprise
entre la température A1 et 900°C pendant 1 seconde à 5 minutes,
combiné éventuellement soit avec une métallisation par trempe, soit suivi
par une métallisation par dépôt électrochimique. Si le traitement
thermique 4 est formé d'un recuit intercritique cloche, celui-ci a de
préférence lieu à une température se situant entre la température A1 et
50°C au-dessus de cette température.In the embodiments illustrated by the various figures, when the
Il s'est avéré que l'acier obtenu suivant le procédé décrit ci-dessus, plus particulièrement les formes de réalisation particulières illustrées par les figures 1 à 15, présentent notamment les propriétés suivantes :
- une meilleure qualité de surface et d'aptitude à la galvanisation comparés aux aciers multiphasés contenant du Si,
- un bon rapport entre la limite d'élasticité et la charge de rupture,
- de bonnes propriétés de formage, un allongement uniforme élevé,
- une augmentation de la limite d'élasticité et de la charge de rupture par effet de la précipitation secondaire des éléments de micro-alliages lors du revenu par rapport aux aciers multiphasés classiques,
- un coefficient d'écrouissage élevé lors d'une déformation,
- une protection contre la striction, grâce aux valeurs n élevées et un allongement uniforme élevé,
- un palier de vermiculure ("yield point elongation") faible ou non existant permettant des allongements de "skinpass" faibles,
- un bon comportement à la fatigue mécanique par une combinaison de phases dures formées de bainite et de martensite, et de phases douces, de ferrite et austénite résiduelle,
- une valeur d'absorption d'énergie élevée pendant la déformation à haute vitesse par suite des mécanismes de multiplication des dislocations.
- better surface quality and suitability for galvanizing compared to multi-phase steels containing Si,
- a good relationship between the yield strength and the breaking load,
- good forming properties, high uniform elongation,
- an increase in the elastic limit and the breaking load by the effect of the secondary precipitation of the elements of micro-alloys during tempering compared to conventional multi-phase steels,
- a high work hardening coefficient during a deformation,
- protection against necking, thanks to the high n values and high uniform elongation,
- a low or non-existent yield point elongation ("yield point elongation") allowing low "skinpass" elongations,
- good behavior under mechanical fatigue by a combination of hard phases formed from bainite and martensite, and from soft phases, ferrite and residual austenite,
- a high energy absorption value during high speed deformation as a result of dislocation multiplication mechanisms.
Afin de permettre d'illustrer davantage l'objet de la présente invention, ci-après sont donnés quelques exemples concrets de compositions chimiques d'un acier multiphasé suivant l'invention et de paramètres des différentes étapes de l'élaboration appliquée sur cet acier.In order to further illustrate the purpose of this invention, below are given some concrete examples of chemical compositions of a multiphase steel according to the invention and of parameters of the different stages of development applied to this steel.
Cet exemple a été réalisé suivant la forme de réalisation particulière du procédé illustré par le graphique de la figure 7.This example was made according to the embodiment particular of the process illustrated by the graph in FIG. 7.
- Réchauffage :
- température : 1280°C
temps : 150 min.
- Reheating :
- temperature: 1280 ° C
time: 150 min.
inférieure à 400°C, refroidissement naturel à l'air5) Winding temperature:
below 400 ° C, natural air cooling
La figure 16 montre schématiquement une coupe
transversale de l'acier suivant cet exemple pourvu d'un revêtement 8 de
zinc obtenu par galvanisation. Cet acier comprend une matrice de ferrite
9 dans laquelle sont répartis sensiblement uniformément des ílots 10
d'austénite résiduelle de dimensions sensiblement équivalentes.Figure 16 shows schematically a section
transverse of the steel according to this example provided with a
Propriétés mécaniques obtenues lors d'un essai industriel
sur un échantillon de tôle d'une épaisseur de 1,5 mm prélevé en axe de
la tôle dans le sens de laminage soumise à un essai de traction suivant
norme ISO avec éprouvette, base 80 mm, largeur 20 mm.
Cet exemple a été réalisé suivant la forme de réalisation particulière du procédé illustré par le graphique de la figure 3.This example was made according to the embodiment particular of the process illustrated by the graph in FIG. 3.
- Réchauffage :
- température : 1300°C
temps : 200 min.
- Reheating :
- temperature: 1300 ° C
time: 200 min.
1100°C (1ère étape)2) Coating for roughing: final temperature:
1100 ° C (Step 1)
inférieure à 300°C, refroidissement naturel à l'air5) Winding temperature:
below 300 ° C, natural air cooling
La figure 17 montre schématiquement la structure de l'acier obtenu suivant cet exemple. Figure 17 schematically shows the structure of steel obtained following this example.
Cet acier comprend une matrice de ferrite 9 dans laquelle
sont répartis sensiblement uniformément les ílots 10 de bainite de
dimensions sensiblement équivalentes.This steel comprises a
Cet exemple a été réalisé suivant la forme de réalisation particulière du procédé illustré par le graphique de la figure 7This example was made according to the embodiment particular of the process illustrated by the graph of Figure 7
- Réchauffage :
- température : 1150°C
temps : 135 min.
- Reheating :
- temperature: 1150 ° C
time: 135 min.
1000°C (1ère étape)2) Coating for roughing: final temperature:
1000 ° C (Step 1)
inférieure à 200°C, refroidissement naturel à l'air5) Winding temperature:
below 200 ° C, natural air cooling
La figure 18 montre schématiquement la microstructure de
l'acier obtenu suivant cet exemple pourvu d'un revêtement de zinc 8
formé par électrodéposition. Cet acier présente une matrice de ferrite 9
dans laquelle sont répartis sensiblement uniformément des ílots 10 de
martensite de dimensions très réduites.Figure 18 shows schematically the microstructure of
the steel obtained according to this example provided with a
Cet exemple a été réalisé suivant la forme de réalisation particulière du procédé illustré par le graphique de la figure 7This example was made according to the embodiment particular of the process illustrated by the graph of Figure 7
- Recuit de base :
- montée de 40°C/heure
température du maintien de 520°C
durée du maintien de 40 h
vitesse de refroidissement de 15°C/heure jusqu'à la température ambiante
- Basic annealing:
- 40 ° C / hour rise
holding temperature of 520 ° C
40 h hold time
cooling rate of 15 ° C / hour to room temperature
- Recuit continu :
- montée de 15°C/s
température du maintien de 820°C
durée du maintien 46 s
vitesse de refroidissement de 30°C/s
niveau de skinpass de 0,6 %
- Continuous annealing:
- 15 ° C / s rise
holding temperature of 820 ° C
hold time 46 s
30 ° C / s cooling rate
0.6% skinpass level
Les propriétés mécaniques obtenues lors d'un essai
industriel sur un échantillon de tôle d'une épaisseur de 1,5 mm prélevé
en axe de la tôle dans le sens de laminage soumise à une traction de
20/80 (Norme ISO) sont comme suit :
La figure 19 montre schématiquement la structure de l'acier
obtenu suivant cet exemple pourvu d'un revêtement de zinc 8 formé par
galvanisation. Cet acier présente une matrice de ferrite 9 dans laquelle
sont répartis sensiblement uniformément des ílots 10 d'austénite
résiduelle et des précipités 11 de carbures de vanadium.Figure 19 shows schematically the structure of steel
obtained according to this example provided with a
Cet exemple a été réalisé suivant la forme de réalisation particulière du procédé illustré par le graphique de la figure 13.This example was made according to the embodiment particular of the process illustrated by the graph in FIG. 13.
- Cloche d'isolation :
- température du maintien de 620°C
durée du maintien de 168 h
vitesse de refroidissement de 25°C/heure
- Insulation bell:
- holding temperature of 620 ° C
168 h hold time
25 ° C / hour cooling rate
- Recuit continu :
- montée de 10°C/s
température du maintien de 850°C
durée du maintien 40 s
vitesse de refroidissement de 25°C/s
sans skinpass
- Continuous annealing:
- 10 ° C / s rise
holding temperature of 850 ° C
hold time 40 s
25 ° C / s cooling rate
without skinpass
La figure 20 montre schématiquement la structure de l'acier
obtenu suivant cet exemple pourvu d'un revêtement de zinc 8 formé par
électrodéposition. Cet acier comprend une matrice de ferrite 9 dans
laquelle sont répartis sensiblement uniformément des ílots de martensite
10.Figure 20 shows schematically the structure of steel
obtained according to this example provided with a
Cet exemple a été réalisé suivant la forme de réalisation particulière du procédé illustré par le graphique de la figure 14.This example was made according to the embodiment particular of the process illustrated by the graph in FIG. 14.
- Recuit base :
- montée de 60°C/h
température du maintien de 580°C
durée du maintien de 20 h
vitesse de refroidissement de 50°C/heure
- Base annealing:
- 60 ° C / h rise
holding temperature of 580 ° C
20 h hold time
cooling rate of 50 ° C / hour
- Recuit continu :
- montée de 10°C/s
température du maintien de 740°C
durée du maintien 240 s
vitesse de refroidissement de 70°C/s
niveau de skinpass de 0,6 %
- Continuous annealing:
- 10 ° C / s rise
holding temperature of 740 ° C
hold time 240 s
cooling rate of 70 ° C / s
0.6% skinpass level
La figure 21 montre schématiquement la structure de l'acier
obtenu suivant cet exemple. Cet acier comprend une matrice de ferrite 8
dans laquelle sont répartis sensiblement uniformément des ílots 10 de
martensite et de bainite ainsi que des précipités 11 de carbures de titane
et de carbures de niobium.Figure 21 shows schematically the structure of steel
obtained following this example. This steel includes a
Cet exemple a été réalisé suivant la forme de réalisation particulière du procédé illustré par le graphique de la figure 6. This example was made according to the embodiment particular of the process illustrated by the graph in FIG. 6.
- Cloche d'isolation :
- température du maintien de 740°C
durée du maintien de 40 h
vitesse du refroidissement accéléré de 5°C/s
- Insulation bell:
- holding temperature of 740 ° C
40 h hold time
accelerated cooling rate of 5 ° C / s
La figure 22 montre schématiquement la structure de l'acier
obtenu suivant cet exemple pourvu d'un film de calamine 8. Cet acier
présente une matrice de ferrite 9 dans laquelle sont répartis
sensiblement uniformément des ílots 10 de martensite et d'austénite
résiduelle.Figure 22 shows schematically the structure of steel
obtained according to this example provided with a
Cet exemple a été réalisé suivant la forme de réalisation particulière du procédé illustré par le graphique de la figure 5.This example was made according to the embodiment particular of the process illustrated by the graph in FIG. 5.
- Recuit base :
- montée de 30°C/h
température du maintien de 750°C
durée du maintien de 100 h
refroidissement naturel à l'air
- Base annealing:
- rise of 30 ° C / h
holding temperature of 750 ° C
100 h hold time
natural air cooling
La figure 23 montre schématiquement la structure de l'acier
obtenu suivant cet exemple comprenant une matrice de ferrite 9 dans
laquelle sont répartis sensiblement uniformément des ílots de bainite.Figure 23 shows schematically the structure of steel
obtained according to this example comprising a
Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation du procédé de préparation particulier d'un acier, mais, par contre, s'étend à tout acier présentant sensiblement la même structure et morphologie que l'acier multiphasé obtenu par le procédé spécifique décrit ci-dessus et illustré par les figures annexées.It is understood that the invention is not limited to the embodiment of the particular method of preparing a steel, but, on the other hand, extends to any steel having substantially the same structure and morphology as the multiphase steel obtained by the process specific described above and illustrated by the appended figures.
Claims (25)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP98870255A EP0922777A1 (en) | 1997-11-19 | 1998-11-19 | Flat product, such as sheet, made from ductile high-yield steel and process for manufacturing the same |
CA002337260A CA2337260A1 (en) | 1998-07-08 | 1999-07-07 | Flat product, such as sheet metal, made of steel with high yield strength having good ductility and method for making same |
PCT/BE1999/000088 WO2000003041A1 (en) | 1998-07-08 | 1999-07-07 | Flat product, such as sheet metal, made of steel with high yield strength having good ductility and method for making same |
AU47649/99A AU4764999A (en) | 1998-07-08 | 1999-07-07 | Flat product, such as sheet metal, made of steel with high yield strength havinggood ductility and method for making same |
US09/843,826 US6395108B2 (en) | 1998-07-08 | 2001-04-30 | Flat product, such as sheet, made of steel having a high yield strength and exhibiting good ductility and process for manufacturing this product |
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---|---|---|---|
BE9700930 | 1997-11-19 | ||
BE9700930A BE1011557A4 (en) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | Steel with a high elasticity limit showing good ductility and a method of manufacturing this steel |
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EP98202377 | 1998-07-08 | ||
EP98870255A EP0922777A1 (en) | 1997-11-19 | 1998-11-19 | Flat product, such as sheet, made from ductile high-yield steel and process for manufacturing the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0922777A1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL1015184C2 (en) * | 2000-05-12 | 2001-11-13 | Corus Staal Bv | Multi-phase steel and method for its manufacture. |
EP1207213A1 (en) * | 2000-04-27 | 2002-05-22 | Kawasaki Steel Corporation | High tensile cold-rolled steel sheet excellent in ductility and in strain aging hardening properties, and method for producing the same |
EP1493832A1 (en) * | 2000-02-23 | 2005-01-05 | JFE Steel Corporation | High tensile strength hot-rolled steel sheet having superior strain aging hardenability and method for producing the same |
US7780799B2 (en) * | 2003-05-21 | 2010-08-24 | Nippon Steel Corporation | Cold-rolled steel sheet having a tensile strength of 780 MPA or more, an excellent local formability and a suppressed increase in weld hardness |
WO2013113304A3 (en) * | 2012-01-30 | 2014-04-03 | Salzgitter Flachstahl Gmbh | Ultrahigh-strength multiphase steel having improved properties during production and processing |
CN113355604A (en) * | 2021-06-25 | 2021-09-07 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | Low-cost 700 MPa-grade hot-dip galvanized complex-phase steel plate and preparation method thereof |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0040553A1 (en) * | 1980-05-21 | 1981-11-25 | British Steel Corporation | Process for producing a dual-phase steel |
US4426235A (en) * | 1981-01-26 | 1984-01-17 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Cold-rolled high strength steel plate with composite steel structure of high r-value and method for producing same |
US4544422A (en) * | 1984-04-02 | 1985-10-01 | General Motors Corporation | Ferrite-austenite dual phase steel |
EP0320003A1 (en) * | 1987-12-11 | 1989-06-14 | Nippon Steel Corporation | Method of producing steel having a low yield ratio |
US5328528A (en) * | 1993-03-16 | 1994-07-12 | China Steel Corporation | Process for manufacturing cold-rolled steel sheets with high-strength, and high-ductility and its named article |
JPH073328A (en) * | 1993-06-18 | 1995-01-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Production of high strength hot rolled steel sheet excellent in processability |
-
1998
- 1998-11-19 EP EP98870255A patent/EP0922777A1/en not_active Ceased
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0040553A1 (en) * | 1980-05-21 | 1981-11-25 | British Steel Corporation | Process for producing a dual-phase steel |
US4426235A (en) * | 1981-01-26 | 1984-01-17 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Cold-rolled high strength steel plate with composite steel structure of high r-value and method for producing same |
US4544422A (en) * | 1984-04-02 | 1985-10-01 | General Motors Corporation | Ferrite-austenite dual phase steel |
EP0320003A1 (en) * | 1987-12-11 | 1989-06-14 | Nippon Steel Corporation | Method of producing steel having a low yield ratio |
US5328528A (en) * | 1993-03-16 | 1994-07-12 | China Steel Corporation | Process for manufacturing cold-rolled steel sheets with high-strength, and high-ductility and its named article |
JPH073328A (en) * | 1993-06-18 | 1995-01-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Production of high strength hot rolled steel sheet excellent in processability |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
HAIDEMENOPOULOS G N: "AUSTENITE STABILIZATION FROM DIRECT CEMENTITE CONVERSION IN LOW-ALLOY STEELS", STEEL RESEARCH, vol. 67, no. 3, March 1996 (1996-03-01), pages 93 - 99, XP002072282 * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 095, no. 004 31 May 1995 (1995-05-31) * |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1493832A1 (en) * | 2000-02-23 | 2005-01-05 | JFE Steel Corporation | High tensile strength hot-rolled steel sheet having superior strain aging hardenability and method for producing the same |
US7252724B2 (en) | 2000-02-23 | 2007-08-07 | Jfe Steel Corporation | High tensile hot-rolled steel sheet having excellent strain aging hardening properties and method for producing the same |
EP1207213A1 (en) * | 2000-04-27 | 2002-05-22 | Kawasaki Steel Corporation | High tensile cold-rolled steel sheet excellent in ductility and in strain aging hardening properties, and method for producing the same |
EP1207213A4 (en) * | 2000-04-27 | 2003-08-27 | Kawasaki Steel Co | High tensile cold-rolled steel sheet excellent in ductility and in strain aging hardening properties, and method for producing the same |
US6692584B2 (en) | 2000-04-27 | 2004-02-17 | Jfe Steel Corporation | High tensile cold-rolled steel sheet excellent in ductility and in strain aging hardening properties, and method for producing the same |
NL1015184C2 (en) * | 2000-05-12 | 2001-11-13 | Corus Staal Bv | Multi-phase steel and method for its manufacture. |
EP1154028A1 (en) * | 2000-05-12 | 2001-11-14 | Corus Staal BV | Multiphase steel and method for its production |
US7780799B2 (en) * | 2003-05-21 | 2010-08-24 | Nippon Steel Corporation | Cold-rolled steel sheet having a tensile strength of 780 MPA or more, an excellent local formability and a suppressed increase in weld hardness |
WO2013113304A3 (en) * | 2012-01-30 | 2014-04-03 | Salzgitter Flachstahl Gmbh | Ultrahigh-strength multiphase steel having improved properties during production and processing |
US10273552B2 (en) | 2012-01-30 | 2019-04-30 | Salzgitter Flachstahl Gmbh | Ultrahigh-strength multiphase steel with improved properties during production and processing |
CN113355604A (en) * | 2021-06-25 | 2021-09-07 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | Low-cost 700 MPa-grade hot-dip galvanized complex-phase steel plate and preparation method thereof |
CN113355604B (en) * | 2021-06-25 | 2022-05-24 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | Low-cost 700 MPa-grade hot-dip galvanized complex-phase steel plate and preparation method thereof |
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