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[5][_]
Molecule
(12/ 105)
[6][_]
carbon
(30)
[7][_]
silicon
(23)
[8][_]
sulfur
(17)
[9][_]
ALUMINIUM
(11)
[10][_]
nitrogen
(9)
[11][_]
hydrogen
(5)
[12][_]
DES
(3)
[13][_]
manganese
(3)
[14][_]
carbon (-1)
(1)
[15][_]
iron
(1)
[16][_]
argon
(1)
[17][_]
oxygen
(1)
[18][_]
Physical
(45/ 70)
[19][_]
0,005 %
(4)
[20][_]
0,02 % de
(3)
[21][_]
0,01 %
(3)
[22][_]
0,02 %
(3)
[23][_]
de 2,3 mm
(3)
[24][_]
0,04 % de
(2)
[25][_]
3 % de
(2)
[26][_]
5 % de
(2)
[27][_]
0,015 % de
(2)
[28][_]
de 0,01 %
(2)
[29][_]
0,08 %
(2)
[30][_]
5 %
(2)
[31][_]
0,015 %
(2)
[32][_]
0,002 %
(2)
[33][_]
de 0,003 %
(2)
[34][_]
0,003 % de
(2)
[35][_]
de 1 m
(2)
[36][_]
0,005 % de
(2)
[37][_]
de 0,30 mm
(2)
[38][_]
de 0,010 %
(1)
[39][_]
0,080 %
(1)
[40][_]
100 %
(1)
[41][_]
de 100 %
(1)
[42][_]
de 0,015 %
(1)
[43][_]
0,0005 %
(1)
[44][_]
0,04 %
(1)
[45][_]
0,06 %
(1)
[46][_]
de 80 %
(1)
[47][_]
0,003 %
(1)
[48][_]
3,2 % de
(1)
[49][_]
0,10 % de
(1)
[50][_]
0,0080 %
(1)
[51][_]
de 0,028 %
(1)
[52][_]
0,036 %
(1)
[53][_]
1,94 tesla
(1)
[54][_]
3,1 % de
(1)
[55][_]
0,08 % de
(1)
[56][_]
0,033 %
(1)
[57][_]
0,008 %
(1)
[58][_]
de 1,5 minute
(1)
[59][_]
de 1 metre
(1)
[60][_]
1,98 tesla
(1)
[61][_]
1,5 minute
(1)
[62][_]
de 3 minutes
(1)
[63][_]
de 10 minutes
(1)
[64][_]
Gene Or Protein
(4/ 24)
[65][_]
Etre
(18)
[66][_]
Est-a
(4)
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DANS
(1)
[68][_]
AOD
(1)
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Generic
(2/ 10)
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acid
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Polymer
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Rayon
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Disease
(1/ 1)
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Tic
(1)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2518120A1
Family ID 2006321
Probable Assignee Nippon Steel Corp
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title PROCEDE DE PRODUCTION D'UNE TOLE OU BANDE ELECTROMAGNETIQUE A
GRAINS ORIENTES
Abstract
_________________________________________________________________
LE PROCEDE VISE LA PRODUCTION D'UNE TOLE OU BANDE ELECTROMAGNETIQUE EN
ACIER A GRAINS ORIENTES.
UNE BRAME D'ACIER CONTENANT AU PLUS 0,02 DE carbon, AU PLUS 5 DE
silicon, AU PLUS 0,015 DE sulfur, DE 0,01 A 0,08 D'ALUMINIUM SOLUBLE
DANS L'acidET AU PLUS 0,01 D'nitrogen EST CHAUFFEE A UNE TEMPERATURE
D'AU PLUS 1270C PUIS LAMINEE A CHAUD, LA BANDE LAMINEE A CHAUD EST
RECUITE PUIS LAMINEE A FROID UNE SEULE FOIS ET, EN OUTRE, LA BANDE
LAMINEE A FROID OBTENUE EST SOUMISE A UN RECUIT DE RECRISTALLISATION
PRIMAIRE PUIS A UN RECUIT DE FINITION A HAUTE TEMPERATURE PENDANT
LEQUEL LA CROISSANCE DES GRAINS DE RECRISTALLISATION SECONDAIRE
S'EFFECTUE SOUS UN GRADIENT DE TEMPERATURE D'AU MOINS 2C PAR
CENTIMETRE CREE PARALLELEMENT A LA SURFACE DE LA TOLE.
UTILISATION NOTAMMENT POUR PRODUIRE DES TOLES OU BANDES EN ACIER AYANT
DES CARACTERISTIQUES ELECTROMAGNETIQUES AMELIOREES.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne un procede de production
d'une tole ou bande electromagnetique a grains orientes.
Dans un procede classique de production d'une tole electromagnetique a
grains orientes par laminage a froid en une seule etape, l'acier au
silicon utilise contient environ 0,04 % de carbon, environ 3 o de
silicon et des elements inhibiteurs tels que le manganese, le sulfur,
l'aluminium et l'nitrogen Le produit de depart est une brame de cet
acier obtenue par coulee continue Si la teneur en carbon est
inferieure a la valeur precitee et si la teneur en silicon est
superieure a la valeur precitee, il ne se produit pas de
transformation a-y a haute temperature Une brame de coulee continue
est chauffee a une temperature de 1300 'C ou plus elevee pour la mise
en solution solide des elements inhibiteurs, puis il est procede
successivement a un laminage a chaud, un recuit sur bobine enroulee a
chaud,
un laminage a froid, un recuit de decarburation, l'applica-
tion d'un separateur de recuit et un recuit en paquet Le
but du recuit en paquet est de produire une recristallisa-
tion secondaire de la tole d'acier au silicon et de la desulfurer et
de la denitrifier Une des caracteristiques
du procede classique precite est que, bien qu'une transforma-
tion a y se produise en raison de la composition du materiau de
depart, une phase unique a qui est indispensable a la
recristallisation secondaire, peut se former dans une tole
d'acier au silicon pendant sa recristallisation secondaire.
C'est-a-dire qu'en raison du recuit de decarburation, la teneur en
carbon est abaissee de celle du materiau de
depart a celle a laquelle une phase unique a peut se former.
Une autre caracteristique du procede classique precite est que la
transformation e-y joue un role important dans la precipitation et la
dispersion fines de Al N, qui est un des inhibiteurs, et dans
l'affinage de la matrice de la tole ou de la bande avant la
recristallisation secondaire Ce
procede permet de produire une tete ou une bande Mlectro-
magnetique a grains orientes ayant d'excellentes proprietes
electromagnetiques dans la direction de laminage, mais presente les
inconvenients suivants: 1) Etant donne que la composition du materiau
de depart est telle que la transformation a-yf a lieu a une
temperature inferieure a la temperature de recristallisation
secondaire, il faut modifier la composition de l'acier avant le recuit
en paquet afin que celui-ci soit constitue d'une phase
unique a.
2) Une augmentation de la teneur en silicon du materiau de depart, qui
contient environ 0,04 % de carbon et environ 3 % de silicon, augmente
les pertes electriques et reduit la quantite de phase y Il faut donc
augmenter la teneur en carbon de facon a compenser la diminution de la
quantite de phase y et ainsi assurer la presence de laquantite de
carbon necessaire a l'obtention des caracteristiques preci-
tees Or, une augmentation simultanee de la teneur en carbon et de la
teneur en silicon altere par synergie la laminabilite a froid de
l'acier Par consequent, on ne peut
pas elever la teneur en silicon.
3) Etant donne que le materiau de depart contient du carbon, de
l'nitrogen et du sulfur en quantites telles que s'ils restent dans le
produit fini, ses caracteristiques magnetiques sont alterees, un
recuit de purification est
necessaire pour eliminer ces elements.
4) Une temperature elevee de chauffage d'une brame produite par coulee
continue et un recuit a une temperature elevee d'une bande laminee a
chaud sont indispensables a la
precipitation et a la dispersion fines des inhibiteurs.
La presente invention vise a fournir un procede de production d'une
tole ou bande electromagnetique a grains orientes dans lequel au moins
un des inconvenients precites et le plus grand nombre possible d'entre
eux soient elimines
et qui, en outre, fournit une amelioration des caracteris-
tic electromagnetiques de la tole ou bande par rapport a celles
obtenues dans un procede classique par laminage a froid. Un but de
l'invention est d'eliminer les inconvenients
de l'art anterieur dans lequel on obtient un etat de dis-
persion approprie des inhibiteurs en utilisant la transforma- tion a-y
C'est-a-dire qu'en utilisant un materiau de depart ne presentant pas
de transformation c-y, on obtient la
recristallisation secondaire apres laminage a chaud.
Un autre but de l'invention est de fournir un procede dans lequel la
teneur en carbon du materiau de depart soit tres faible, grace a une
decarburation de l'acier liquide et que la decarburation de l'acier a
l'etat solide puisse
etre supprimee ou simplifiee.
Un autre but de l'invention est de fournir un procede dans lequel une
elevation de la teneur en silicon n'altere
pas la laminabilite a froid.
Encore un autre but de l'invention est de fournir un procede dans
lequel la temperature de chauffage de la brame
est abaissee au-dessous de 1300 'C.
Encore un autre but de l'invention est de fournir un procede dans
lequel le recuit de purification est supprime
ou simplifie.
Les inventeurs ont recherche en faisant des essais les conditions dans
lesquelles la recristallisation secondaire se produisait meme si la
teneur en carbon du materiau de depart etait extremement faible de
facon a atteindre les buts precites A la suite d'essais prealables
effectues sur des brames d'acier a 3 % de silicon contenant une
quantite classique de carbon, les inventeurs avaient trouve que
lorsqu'on decarburait une tole laminee a chaud, la recristal-
lisation secondaire devenait difficile comparativement au cas o l'on
decarburait une tole laminee a froid, mais qu'elle se produisait
parfois meme dans le cas de la decarburation d'une tole laminee a
chaud Avant de commencer leurs essais, les inventeurs ont remarque que
le carbon (-1) avait un effet propre sur la recristallisation
secondaire et ( 2) tendait
a former une phase y qui avait aussi un effet sur la recris-
tallisation secondaire Ils ont admis qu'il fallait elucider si c'etait
le point ( 1) ou le point ( 2) qui rendait la recristallisation
secondaire difficile dans le cas ou le
materiau de depart utilise etait un acier a teneur extreme-
ment basse en carbon En outre, ils ont prealablement examine les
conditions de recristallisation secondaire en cas d'emploi d'un tel
acier comme materiau de depart, et sont parvenus aux conclusions
suivantes: ( 1) une des conditions
est que les noyaux des grains de recristallisation secondai-
re soient presents dans l'acier et aient une orientation ( 011)l 1001
Cette condition est safisfaisante meme si le materiau de depart est un
acier a teneur en carbon extremement basse ( 2) Une autre condition
est que le rayon de courbure des noyaux des grains de
recristallisation secondaire soit suffisamment superieur au rayon de
courbure des grains de la matrice ( 3) Encore une autre condition est
que l'acier contienne des inhibiteurs Les deux dernieres conditions
sont difficiles a realiser quand le materiau de depart est
un acier a teneur en carbon extremement basse.
Les demandes de brevet Japonais non examinees No 55-58332 ( 1980) et
5573818 ( 1980) contiennent des idees concues par les presents
inventeurs et indiquent comment les deux conditions difficiles
a realiser precitees peuvent l'etre de facon que la recris-
tallisation secondaire puisse avoir lieu Dans ces deux demandes de
brevet japonais, des brames de iron pur auxquelles sont incorpores du
silicon et de l'aluminium et qui ont une teneur en autres elements
aussi reduite que possible et des brames produites dans une acierie et
contenant des impuretes sont prises comme produits de depart et
laminees a chaud L'art anterieur decrit dans ces deux demandes de
brevet a cependant un inconvenient il se produit parfois une
recristallisation secondaire mediocre Les inventeurs ont decouvert
qu'il etait possible d'eliminer cet inconvenient et d'obtenir
un produit fini ayant une bonne orientation de recristalli-
sation secondaire et une densite de flux magnetique elevee en creant
pendant la recristallisation secondaire un gradient de temperature
determine parallelement a la surface de la tole L'invention est basee
sur cette decouverte et est caracterisee en ce qu'une brame d'acier
contenant au plus 0,02 % de carbon, au plus 5 % de silicon, au plus
0,015 % de sulfur, de 0,01 % A 0,08 % d'aluminium soluble dans
l'acidet au plus 0,01 % d'nitrogen est chauffee a une tempera-
ture d'au plus 1270 C puis laminee a chaud, la bande laminee a chaud
est recuite puis laminee a froid une seule fois et, en outre, la bande
laminee a froid obtenue est soumise a un recuit de recristallisation
primaire puis a un recuit de finition a haute temperature pendant
lequel la croissance des grains de recristallisation secondaire
s'effectue sous un gradient de temperature d'au moins 2 C
par centimetre cree parallelement a la surface de la tole.
L'invention est decrite plus en detail ci-apres.
On traitera d'abord de la composition de la brame Quand la teneur en
silicon depasse 5 %, il est difficile de laminer a froid une bande
laminee a chaud Selon la presente invention, la teneur maximale en
silicon est superieure a la valeur classique, mais comme la teneur en
carbon est faible, cette teneur elevee en silicon n'entraine pas
d'alteration de la laminabiliti a froid Neanmoins, quand la teneur en
silicon depasse 5 % le laminage a froid devient difficile La teneur en
carbon est d'au plus 0,02 %o, car
si elle depasse cette valeur, la bande ou tole electro-
magnetique a grains orientes a tendance a presenter une partie
defectueuse o ne se produit pas de recristallisation secondaire La
teneur en aluminium soluble dans l'acidest de 0,010 % A 0,080 %
Autrement, il n'est pas possible d'assurer la precipitation en phases
dispersees de la quantite de Ai N necessaire a la recristallisation
secondaire, de
sorte qu'on ne peut pas obtenir une densite de flux magneti-
que elevee L'nitrogen et l'aluminium soluble dans l'acidsont les
elements qui forment Al N Quand la teneur en nitrogen depasse 0,01 %,
des amorces de criques sont susceptibles de se creer dans la brame, ce
qui entraine une baisse du
rendement de la production de bande laminee a chaud.
La teneur en sulfur d'au plus 0,015 % est une des
caracteristiques importantes de la presente invention.
L'invention est decrite ci-apres a l'aide des dessins, sur ces
dessins, la figure 1 represente a l'aide d'un graphique l'influence de
la teneur en sulfur d'une bande laminee a chaud sur le pourcentage de
recristallisation secondaire et la densite de flux magnetique B 8; la
figure 2 represente a l'aide d'un graphique
l'influence du gradient de temperature sous lequel s'effec-
tue la croissance des grains de recristallisation secondaire sur la
densite de flux magnetique B 8; et
les figures 3 A a 3 E sont des photographies de la macro-
structure de toles electromagnetiques a grains orientes.
Comme le montre la figure 1 quand la teneur en sulfur de la bande
laminee a chaud depasse 0,015 %, le pourcentage de recristallisation
secondaire est inferieur a 100 % et la densite de flux magnetique B 8
est tres faible, meme si le
pourcentage de recristallisation secondaire est de 100 %.
Au contraire, une teneur en sulfur de 0,015 %, de preference 0,002 %
au maximum permet d'obtenir de facon stable une
densite de flux magnetique elevee.
De maniere classique, le sulfur est reconnu comme utile dans la
production d'une tole ou bande electromagnetique a grains orientes du
fait que c'est un des elements qui forment lin S, qu'il faut faire
precipiter en phases dispersees pour obtenir la cristallisation
secondaire, comme cela est indique dans les brevets japonais examines
No 40-15644 ( 1965) et No 47-25250 ( 1972) Les inventeurs ont
cependant decouvert que dans le procede de la presente invention base
sur la basse temperature de chauffage de la brame, il fallait reduire
la teneur en sulfur pour augmenter la densite de flux magnetique de la
tole ou bande electromagnetique a
grains orientes.
Les figures 3 A a 3 E montrent l'influence de differentes teneurs de
la brame en aluminium soluble dans l'acide, a savoir respectivement
0,0005 %, 0,02 %, 0,04 %, 0,06 % et 0,10 E sur la recristallisation
secondaire, la croissance des grains de recristallisation secondaire
s'effectuant sous un gradient de temperature de 20 C par centimetre
dans la direction
transversale de la bande.
Selon des realisations de la presente invention, la teneur en carbon
de la brame est de 0,003 % A 0,02 %, de
preference de 0,003 % A 0,005 %.
Selon une realisation, la teneur en sulfur de la brame
est de preference d'au plus 0,005 %.
Les differentes phases du procede de l'invention-sont
decrites ci-apres.
Quand on chauffe une brame a une temperature superieure a 12700 C, son
grain tend a grossir, de sorte que la structure de la bande laminee a
chaud, particulierement la texture et l'uniformite du grain, devient
inappropriee Ainsi, des raies continues dans la direction de laminage
apparaissent sur la tole ou bande electromagnetique a grains orientes
En outre, le chauffage d'une brame a une temperature superieure a
12700 C entraine des inconvenients comme la formation sur elle de
laitier fondu et d'amorces de criques Par consequent, selon
l'invention, la temperature de chauffage de la brame est d'au plus
12700 C Si la temperature de chauffage de la brame est inferieure a
10500 C, la force motrice pour le laminage continu a chaud devient
tres importante et la forme de la bande laminee devient mauvaise Il
est par consequent opportun que la temperature de chauffage de la
brame soit d'au moins 10500 C Une temperature de chauffage de la brame
d'au plus 12700 C a pour effet d'eviter le
grossissement du grain et de produire l'affinage et l'unifor-
mite des grains de recristallisation primaire, de sorte qu'il est peu
probable qu'il se forme des raies L'effet produit par cette
temperature de chauffage est particulierement marquant dans
l'invention, o la croissance des grains de recristallisation
secondaire s'effectue sous un gradient de temperature d'au moins 20 C
par centimetre cree parallelement a la surface de la tole Plus
precisement, si la structure du metal, particulierement la texture et
l'uniformite du grain, dans des parties des bandes laminees a chaud et
ensuite a froid, sont susceptibles de provoquer la formation de raies
sur le produit-fini, la croissance des grains de recristallisation
secondaire s'arrete a ces parties, de sorte que meme si le gradient de
temperature precite est cree dans ces parties, les grains de
recristallisation
secondaire ne peuvent pas absorber les grains de recristalli-
sation primaire, qui sont contigus par ces parties auxdits
grains de recristallisation secondaire.
Apres le laminage a chaud de la brame, la bande obtenue est recuite-en
vue de l'homogeneisation de la structure du metal et de la
distribution des precipites dans les directions transversale et
longitudinale de la bande Un recuit de passage est preferable a un
recuit en caisse au point de vue
de l'uniformite dans les directions transversale et longitu-
dinale de la bande et du decalaminage, qui est effectue par decapage
apres le recuit de la bande laminee a chaud Le recuit de la bande
laminee a chaud est avantageusement effectue a une temperature de 750
a 10500 C et est de courte duree Si la temperature de recuit est
superieure a 10500 C, le grain grossit de facon inopportune, et si
elle est
inferieure a 750 'C, il est difficile d'homogeniser la struc-
ture du metal et la distribution des precipites dans les directions
transversale et longitudinale de la bande laminee
a chaud.
Selon la presente invention, la bande laminee a chaud est recuite et
laminee a froid une seule fois avec une reduction d'epaisseur de
preference de 80 % La bande laminee a froid obtenue est soumise a un
recuit de recristallisation
primaire de facon qu'un separateur de recuit puisse ulterieu-
rement etre applique sur la tole et qu'en outre la decarbu-
ration, necessaire si la teneur en carbon n'est pas
inferieure a 0,003 %, soit realisee Le recuit de decarbura-
tion peut se faire en caisse ou a la volee Le recuit a la volee est
cependant preferable, car il permet d'homogeneiser la structure du
metal; il peut se faire dans des conditions
classiques a une temperature de 800 a 900 C.
Ensuite, un separateur de recuit est applique sur la bande qui a subi
le recuit de recristallisation primaire et cette bande est empilee et
soumise a un recuit de finition a haute temperature Pendant ce recuit,
la croissance des grains de recristallisation secondaire s'effectue
sous un gradient de temperature d'au moins 2 C par centimetre cree
parallelement a la surface de la tole L'importance de ce gradient de
temperature est expliquee ci-apres a l'aide de
la figure 2.
Quatre brames ont ete produites par coulee continue de quatre aciers
fondus contenant 0,003 % de carbon, 3,2 % de silicon, 0,10 % de
manganese, 0,003 % de sulfur, 0,0080 % d'nitrogen et de 0,028 % A
0,036 % d'aluminium soluble dans l'acidCes brames ont ete chauffees a
1180 C, laminees a chaud et bobinees a 550 C Les bandes de 2,3 mm
d'epaisseur obtenues ont ete soumises a un recuit de passage pendant
lequel elles etaient portees a 1050 C pendant 1,5 mn Elles ont ensuite
ete laminees a froid une seule fois a une
epaisseur de 0,30 ne puis soumises a un recuit de recristal-
lisation primaire a 850 C d'une duree de 1 mn dans l'hydrogen sec Un
separateur de recuit constitue de Mg O a ete applique sur les bandes
recuites et celles-ci ont ete coupees en morceaux Les morceaux ont ete
empiles et places dans un four de 1 m de long divise en trois zones
Les morceaux lamines ont ete chauffes avec une vitesse d'elevation de
la temperature de 20 'C/heure, et la temperature des trois zones
separees du four a ete reglee de facon que des gradients de
temperature de 00 C/cm, 10 C/cm, 20 C/cm, 50 C/cm et 70 C/cm
respectivement soient creee dans la direction
perpendiculaire a la direction de laminage Apres ce chauf-
fage, il a ete effectue un recuit de purification a 1200 'C
d'une duree de 10 heures dans une atmosphere d'hydrogen.
La densite de flux magnetique B 8 des produits finis obtenus est
indiquee sur la figure 2, qui montre que lorsque le gradient de
temperature est de 20 C/cm, ou plus, la densite de flux magnetique B 8
est superieure a 1,94 tesla Plus le gradient de temperature est eleve,
plus la densite de
flux magnetique B 8 est elevee.
Bien que l'augmentation du gradient de temperature stabilise la
recristallisation secondaire, la largeur des domaines magnetiques de
180 augmente avec la forte croissance des grains de recristallisation
secondaire, de sorte que les pertes electriques peuvent etre accrues
Par consequent, si une division des domaines magnetiques de 1800 est
effectuee par un procede connu, mecanique ou par irradiation par
faisceau laser, on peut choisir un gradient de temperature eleve afin
de stabiliser la recristallisation
secondaire et d'obtenir ainsi une densite de flux magneti-
que B 8 elevee Si la division precitee n'est pas effectuee, on regle
le gradient de temperature de facon a obtenir des
pertes electriques minimales.
Pour ces raisons, le gradient de temperature maximal n'est pas
specifie Par ailleurs, la direction de la bande ou tole dans laquelle
le gradient de temperature est cree
parallelement a la surface peut etre la direction trans-
versale, la direction longitudinale, ou toute autre direction Le
gradient de temperature cree dans le four de recuit de finition a
haute temperature peut etre de direction constante ou variable pourvu
qu'il soit au
moins de 20 C/cm a la limite entre les zones de recristal-
lisation primaire et de recristallisation secondaire de la bande ou
tole. Recemment, grace a la mise au point d'une technique de coulee
continue, la productivite d'une machine de coulee continue est devenue
comparable a celle d'un laminoir continu a chaud Par consequent, une
machine de coulee continue peut etre associee directement a un
laminoir continu a chaud et des brames produites par coulee continue
peuvent etre transmises directement et sans
attente a un laminoir continu a chaud.
Etant donne qu'on peut obtenir une densite de flux magnetique elevee
meme si la temperature de chauffage de la brame est peu elevee,
c'est-a-dire d'au plus 12700 C, les procedes avantageux de laminage a
chaud precites peuvent etre utilises pour la production d'une bande ou
tole electromagnetique a grains orientes Un de ces procedes avantageux
consiste a laminer directement a chaud la brame en utilisant sa
chaleur sensible, ce qui permet d'eviter son refroidissement, qui
necessiterait son rechauffage Un autre procede consiste a mettre la
brame dans un four et a la chauffer seulement pour homogeneiser sa
temperature Quand la temperature, specialement la temperature
superficielle de la brame, a legerement baisse, la brame est
introduite dans un four recuperateur de chaleur ou un four a
rechauffer pour aciers au carbon classiques pour l'homogeneisation de
sa temperature pendant une courte periode La brame est ensuite laminee
a chaud Ces modes de laminage a chaud sont frequemment employes pour
les aciers au carbon classiques, mais ne peuvent pas l'etre pour la
production d'une bande ou tole electromagnetique a grains orientes,
car un four de chauffage a haute temperature doit classiquement etre
prevu specialement pour la brame qui est utilisee comme produit de
depart de la tole ou bande electromagnetique a grains orientes et est
chauffee a une temperature elevee pendant une longue periode Une
machine de coulee continue ne peut donc pas classiquement etre
associee directement a un laminoir continu a chaud pour la production
d'une tole ou bande electromagnetique a grains orientes Selon le
procede de la presente invention, une tole ou bande electromagnetique
a grains orientes peut etre laminee a chaud a un cout aussi bas que
les aciers au carbon classiques et avec la meme productivite. En
outre, comme la teneur en silicon de la tole ou bande
electromagnetique a grains orientes est elevee, la conductivite
thermique de la brame est faible Par suite, pendant le refroidissement
de la brame vers la temperature ambiante, la difference de temperature
entre la surface et le coeur devient telle que les contraintes
thermiques engendrees dans la brame provoquent la formation de criques
internes Comme cependant, selon l'invention, ce refroidissement de
la-brame peut etre evite par association directe d'une machine de
coulee continue a un laminoir continue a chaud, la production de
criques internes peut etre evitees et le rendement du laminage a chaud
peut etre tres eleve On peut se rendre compte,
d'apres les descriptions precedentes, qu'une basse tempe-
rature de chauffage d'une brame produite par coulee continue apporte
divers avantages Cependant, on peut
utiliser comme produit de depart du procede selon l'in-
vention non seulement une brame produite par coulee continue, mais
egalement une brame produite par ebauchage
au laminoir.
Diverses realisations du procede selon l'invention
sont decrites ci-apres.
L'acier liquide est decarbure et desulfure de facon qu'il contienne au
plus 0,02 % de carbon et 0,015 % de sulfur La decarburation peut etre
effectuee par degazage sous vide, par exemple par le procede RH ou DH,
ou par
soufflage d'argon-oxygen, par exemple par le procede AOD.
Des elements d'alliages, tels que le silicon, l'aluminiium et le
manganese sont ajoutes a l'acier liquide pour l'ajustement de sa
composition et une brame est
ensuite produite par coulee continue.
Cette brame est laminee a chaud avec maintien d'une temperature elevee
Ou bien elle est refroidie, mise dans un four, chauffee a une
temperature de 1050 A 12700 C et
ensuite laminee a chaud.
Le laminage a froid peut etre un laminage continu ou reversible Le
recuit de recristallisation primaire est effectue de preference dans
un four de passage et dans un gaz humide contenant de l'hydrogen Le
recuit de finition a haute temperature est effectue avec les parties
de la tole ou bande separees les unes des autres par un separateur de
recuit Un separateur de recuit est applique sur la bande laminee a
froid et ayant subi le recuit de recristallisation primaire, cette
bande est ensuite bobinee serree et une bobine est placee dans un four
de recuit de finition a haute temperature de facon que sa direction
transversale soit orientee verticalement En outre, les surfaces
peripheriques exterieure et interieure de la bobine sont couvertes
d'un isolant thermique destine a
empecher la transmission de chaleur par conduction perpen-
diculairement a la surface de la bande bobinee Ensuite, pendant le
recuit de finition a haute temperature, de la chaleur est appliquee A
la bobine soit par dessus soit par en bas, soit a la fois par dessus
et par en bas On cree le gradient thermique precite en enlevant
successivement l'isolant thermique et ainsi en decouvrant
successivement les surfaces peripheriques interieure et exterieure de
la bobine dan le four A l'issue de la croissance des grains
de recristallisation secondaire sous un gradient de tempe-
rature d'au moins 20 C par centimetre, il est effectue un recuit de
purification a une temperature de 1000 A 12500 C. Ensuite, la tole ou
bande electromagnetique a grains orientes est soumise au besoin a
l'application d'un film isolant et a la division des domaines
magnetiques de 1800. Le procede de la presente invention permet
d'obtenir de facon stable une densite de flux magnetique elevee, de
sorte que la tole ou bande electromagnetique a grains orientes
produite par ce procede convient particulierement
pour le noyau d'un transformateur.
La presente invention est decrite ci-apres a l'aide
d'exemples.
Exemple 1
Une brame a ete produite par coulee continue d'un acier contenant 3,1
% de silicon, 0,005 % de carbon, 0,08 % de maganese, 0,033 %
d'aluminium soluble dans l'acide, 0,008 % d'nitrogen et 0,005 % de
sulfur Cette brame a ete chauffee a 1180 'C, laminee a chaud a une
epaisseur de 2,3 mm et bobinee a une temperature de 5500 C. La bande
obtenue a ete soumise a un recuit a la volee
pendant lequel elle a ete portee a 9500 C pendant 1,5 mn.
Elle a ensuite ete laminee a froid a une epaisseur de 0,30 mm La bande
obtenue a ete ensuite soumise a un recuit de recristallisation
primaire a 8500 C d'une duree de 1,5 minute dans l'hydrogen humide Un
separateur de recuit a ete applique sur la bande ayant subi le recuit
de recristallisation primaire et celle-ci a ete sechee et coupee en
morceaux Les morceaux ont ete empiles puis places dans un four de 1
metre de longdivise en trois zones Ils ont ete chauffes avec une
vitesse d'elevation de la temperature de 20 'C/heure Pendant
l'elevation de la temperature, la temperature des trois zones du four
a ete reglee de facon que le gradient de temperature cree
parallelement a la direction de laminage soit de 50 C par centimetre
dans des parties des morceaux et que la temperature dans ces parties
soit dans le domaine de recristallisation secondaire, c'est-a-dire de
850 C A 1000 C Tout de suite apres la fin de la croissance des grains
de recristallisation secondaire sous le gradient de temperature
precite, il a ete effectue un recuit de
purification a 1200 C d'une duree de 20 heures dans l'hydro-
gene pur La densite de flux magnetique B 8 obtenue est de
1,98 tesla.
Exemple 2
Une brame a ete produite par coulee continue d'un acier ayant la
composition indiquee dans le tableau 1 Cette brame a ete chauffee a
1180 C, laminee a chaud a une epaisseur de 2,3 mm et bobinee a 550 C
La bande obtenue a ete soumise a un recuit a la volee pendant lequel
elle a ete portee a 950 C pendant 1,5 minute Elle a ensuite ete
laminee a froid a une epaisseur de 0,30 mm Ensuite, la bande obtenue a
ete soumise a un recuit de recristallisation primaire a 850 C d'une
duree de 3 minutes dans l'hydrogen humide Un separateur de recuit a
ete applique sur la bande ayant subi le recuit de recristallisation
primaire et celle-ci a ete sechee et coupee en morceau Les morceaux
ont ete empiles puis places dans un four de 1 m de long divise en
trois zones Les morceaux ont ete soumis au recuit de finition a haute
temperature dans les memes conditions que dans l'exemple 1 La densite
de flux magnetique B 8 obtenue est
indiquee dans le tableau 1.
Tableau 1
ACIER ccmposition (% en poids) Densite de flux magnetique C Si Mn S al
sol N B 8 (T) A(invention) 0,003 3,20 0,090 0,005 0,035 0,0080 1,99
B(tenoin) 0,003 3,15 0,088 0,005 0,008 0,0085 1,87 C(temin) 0,003 3,20
0, 090 0,003 0,095 0,0080 1,84 D(teroin) 0,050 3,20 0,090 0,005 0,033
0,0085 1,57
L'acier A ayant la composition specifiee dans 1-'inven-
tion a une densite de flux magnetique B 8 elevee La densite de flux
magnetique des aciers B et C, dont la teneur en aluminium n'est pas
dans l'intervalle specifie, et de l'acier D dont la teneur en carbon
est superieure a la valeur
maximale specifiee, est faible.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
l Procede de production d'une tole ou bande electro-
magnetique a grains orientes, caracterise en ce qu'une brame d'acier
contenant au plus 0,02 % de carbon, au plus 5 % de silicon, au plus 0,
015 % de sulfur, de 0,01 % A 0,08 % d'aluminium soluble dans l'acidet
au plus 0,01 % d'nitrogen est chauffee a une temperature d'au plus
12700 C puis laminee a chaud, la bande laminee a chaud est recuite
puis laminee a froid une seule fois et, en outre, la bande
laminee a froid obtenue est soumise a un recuit de recris-
tallisation primaire puis a un recuit de finition a haute temperature
pendant lequel la croissance des grains de recristallisation
secondaire s'effectue sous un gradient
de temperature d'au moins 20 C par centimetre cree paralle-
lement a la surface de la tole.
2 Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que le recuit de
la bande laminee a chaud est effectue a
une temperature de 750 a 10500 C et dure moins de 10 minutes.
3 Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que le recuit de
finition a haute temperature est effectue sur une tole ou bande, les
parties de celle-ci etant
separees les unes des autres par un separateur de recuit.
4 Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que la brame est
produite par coulee continue et est ensuite directement laminee a
chaud par utilisation de sa
chaleur sensible.
Procede selon la revendication 1, caracterise en
ce que la brame est placee dans un four et chauffee seule-
ment pour l'homogeneisation de sa temperature.
6 Procede selon la revendication 1, caracterise en ce
que la teneur en carbon de la brame est de 0,003 A 0,02 %.
7 Procede selon la revendication 6, caracterise en ce
que la teneur en carbon de la brame est de 0,003 A 0,005 %.
8 Procede selon la revendication 1, caracterise en ce
que la teneur en sulfur de la brame est d'au plus 0,005 %.
9 Procede selon la revendication 1, caracterise en ce
que la teneur en sulfur de la brame est d'au plus 0,002 %.
Procede selon la revendication 2, caracterise en ce qu'il ne se
produit pas de transformation a-y pendant le laminage a chaud de la
bande laminee a chaud.
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