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Auteur(s)
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Marc GRUMBACH : Ingénieur civil des Mines
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Lire l’articleINTRODUCTION
Ce cas particulier de vieillissement après écrouissage concerne essentiellement les tôles minces laminées à froid et recuites, puis déformées par emboutissage, et peintes avec cuisson de la peinture entre 100 et 200 oC.
Ce vieillissement après peinture (bake hardening en anglais et en abrégé BH) permet de combiner une mise en forme facile d’un acier à basse limite d’élasticité très ductile avec un durcissement notable de la pièce qui devient ainsi suffisamment résistante aux chocs.
Le développement de l’emploi des aciers à très bas carbone comme les aciers sans interstitiels (IF) ou les aciers à ultra bas carbone (ULC) qui sont très mous a rendu très utile ce mécanisme pour satisfaire les conditions de résistance à l’indentation dans l’industrie automobile.
De plus il s’agit d’un durcissement quasi « gratuit » puisqu’il n’utilise que quelques ppm (parties par million) de carbone mais cet aspect doit être relativisé en raison des contraintes de fabrication dues à la précision nécessaire sur la teneur en carbone adéquate et les conditions spéciales de recuit qui entraînent des surcoûts.
Ce mécanisme peut s’appliquer également à certaines fabrications de boîtes en acier pour emballage.
Ce phénomène présente des aspects mécaniques et des aspects métallurgiques.
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6. Conclusion
Le durcissement après cuisson de pièces embouties nécessite un contrôle très strict des teneurs totales des éléments actifs, surtout le carbone et cela dans des plages de teneurs extrêmement faibles, ainsi que des cycles thermiques et du taux de skin-pass.
Il s’agit donc d’une métallurgie de précision si l’on veut assurer la robustesse de la fabrication, c’est-à-dire la reproductibilité du vieillissement.
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - SOLER (M.) - Étude du vieillissement d’un acier à bake-hardening. - Thèse INSA (1998).
-
(2) - OKAMOTO (A.), TAKEUCHI (K.), TAKAGI (M.) - A mechanism of paint bake-hardening. - The Sumitomo search no 39, p. 183-194, (sept. 1989).
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(3) - MERLIN (J.), LAVAIRE (N.), ROCHER (M.), BOUZEKRI (M.) - Dosage de l’azote restant en solution dans un acier calmé Al par mesure du pouvoir thermoélectrique et du frottement interne. - Revue de métallurgie CIT ; p. 1413 à 1425, (nov. 1999).
-
(4) - Development of bake-hardening HS cold rolled sheet steels for automotive exposed panels. - Kawasaki steel technical report no 27, (nov. 1992).
-
(5) - BUSCH-MILOSEVIC (M.L.), BIAUSSER (H.), FOURATIER (A.), FOURNEL (B.), GRUMBACH (M.) - Évolution récente du skin-pass des tôles minces. - Revue de Métallurgie, p. 939 à 953, (juil.-août 1998).
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