FR2659984A1 - Ruban d'alliage fe-ni lamine a froid et son procede de fabrication. - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet un ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid ayant une excellente netteté et une excellente aptitude au perçage par gravure et son procédé de fabrication. Le ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid selon l'invention consiste essentiellement en: nickel: de 30 à 45 % en poids, manganèse: de 0,1 à 1,0 % aluminium: de 0,003 à 0,030 % en poids, et le reste étant du fer et des impuretés accidentelles, où les teneurs respectives en silicium, chrome, carbone, azote, soufre, phosphore, oxygène et inclusions non métalliques en tant que lesdites impuretés accidentelles sont: jusqu'à 0,4 % en poids pour le silicium, jusqu'à 0,1 % en poids pour le chrome, jusqu'a 0,005 % en poids pour le carbone, jusqu'a 0,005 % en poids pour l'azote, jusqu'a 0,005 % en poids pour le soufre, jusqu'à 0,010 % en poids pour le phosphore, jusqu'a 0,002 % en poids pour l'oxygène, et jusqu'à 0,002 % en poids pour les inclusions non métalliques exprimées en oxygène; lesdites inclusions non métalliques comprenant une composition ayant une dimension de particules allant jusqu'à 6 mum dans une région d'un point de fusion d'au moins 1 600degré C, région qui est définie dans le diagramme de phases ternaire CaO, Al2 O3 et MgO par la courbe liquidus de 1 600degré C et ladite composition contenant l'un au moins des oxydes CaO, Al2 O3 et MgO.

Description

Domaine de l'invention La présente invention concerne un ruban d'alliage

Fe-Ni laminé à froid ayant une excellente netteté et une excellente aptitude au perçage par gravure, qui est applicable comme matériau pour un masque à trous d'une télévision à haute définition, exempt de défauts pendant le perçage par gravure, et qui a un faible

coefficient de dilatation thermique, et un procédé pour sa fabrica-

tion. Arrière-plan de l'invention Un ruban d'alliage Fe-Ni est utilisé de manière classique principalement comme matériau pour composants électroniques Le ruban d'alliage Fe-Ni contenant 42 % en poids de nickel, par

exemple, qui a une excellente conductivité électrique, une excel-

lente résistance thermique, une excellente ouvrabilité en flexion, une excellente adhérence de métallisation et une excellente aptitude à la soudure, est utilisé comme matériau pour une plaque de connexions pour circuits imprimés Le ruban d'alliage Fe-Ni

contenant 36 % en poids de nickel, qui a un très faible coeffi-

cient de dilatation thermique, est utilisé comme matériau pour masque à trous de TV couleur ou comme récipient pour conserver un

liquide à basse température.

Il faut qu'un ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid comme matériau pour masque à trous de télévision à haute définition soit exempt de défauts pendant le perçage par gravure et ait un faible

coefficient de dilatation thermique.

Comme ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid comme matériau pour masque à trous de téléviseur, on a proposé le suivant:

Un ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid ayant une excel-

lente qualité de surface pendant le laminage à froid, décrit dans la publication provisoire de brevet japonais n 62-161 936 du 17 juillet 1987, qui consiste essentiellement en: nickel: de 30 à 45 % en poids, manganèse: de 0,3 à 1,0 % en poids, silicium: de 0,1 à 0,3 % en poids, aluminium: de 0,0004 à 0,0020 % en poids, et le reste étant du fer et des impuretés accidentelles, o les inclusions non métalliques en tant que lesdites

impuretés accidentelles comprennent une composition, repré-

sentée dans le diagramme de phases ternaire AL 203-Mn O-Si O 2 indiqué à la figure 1, par une région qui est entourée par la ligne reliant successivement les points 1 à 5 suivants: Point 1: A 1203: 4 % en poids, Mn O: 58 % en poids, Si O 2:38 % en poids, Point 2: A 1203: 5 % en poids, Mn O:49 % en poids, Si O 2:46 % en poids, Point 3: AL 203: 23 % en poids, Mn O:23 % en poids, Si O 2:54 % en poids, Point 4: AL 203: 27 % en poids, Mn O: 31 % en poids, Si O 2: 42 % en poids et Point 5: AL 203: 17 % en poids, Mn O: 54 % en poids, Si O 2:29 % en poids

(dénommé ci-après "technique antérieure).

La technique antérieure citée ci-dessus comporte les

problèmes suivants: comme les inclusions non métalliques compren-

nent une composition dans une région dans le diagramme de phase ternaire AL 203-Mn O-Si O 2 représentée à la figure 1, région qui est entourée par la ligne reliant successivement les points 1, 2, 3, 4 et 5, les inclusions non métalliques comprennent une composition dans une région voisine de la spessartite, qui est entourée par la courbe liquidus de 1 200 C qui est la température la plus basse En conséquence, les inclusions non métalliques ont un faible point de fusion et une déformabilité élevée et une forte teneur totale Si

les inclusions non métalliques ont une grande dimension de parti-

cules ou si les inclusions non métalliques comprennent une grande quantité de composés de bas point de fusion et lorsque le lingot d'alliage est laminé à chaud et laminé à froid pour préparer un ruban laminé à froid, les inclusions non métalliques dans le ruban laminé à froid sont déformées linéairement et ceci peut conduire à

la production d'un défaut pendant le perçage par gravure.

Dans ces circonstances, il y a une demande d'un ruban d'alliage Fe-Ni Laminé à froid ayant une excellente netteté et une excellente aptitude au perçage par gravure, qui soit applicable

comme matériau pour masque à trous d'une télévision à haut défini-

tion, exempt de défauts pendant le perçage par gravure et qui ait un faible coefficient de dilatation thermique, mais on n'a pas encore proposé ce ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid et un

procédé pour sa fabrication.

Résumé de l'invention Un objet de la présente invention est donc de proposer un ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid ayant une excellente netteté

et une excellente aptitude au perçage par gravure, qui soit appli-

cable comme matériau pour masque à trous d'un téléviseur à haute définition, exempt de défauts pendant le perçage par gravure et qui ait un faible coefficient de dilatation thermique et un procédé

pour sa fabrication.

Selon l'une des caractéristiques de la présente inven-

tion, on propose un ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid ayant une excellente netteté et une excellente aptitude au perçage par gravure, qui consiste essentiellement en: nickel: de 30 à 45 % en poids, manganèse: de 0,1 à 1,0 % en poids, aluminium: de 0,003 à 0,030 % en poids, et le reste étant du fer et des impuretés accidentelles, o les teneurs respectives en silicium, chrome, carbone, azote, soufre, phosphore, oxygène et inclusions non métalliques en tant que lesdites impuretés accidentelles sont: jusqu'à 0,4 % en poids pour le silicium, jusqu'à 0,1 % en poids pour le chrome, jusqu'à 0,005 % en poids pour le carbone, jusqu'à 0,005 % en poids pour l'azote, jusqu'à 0,005 % en poids pour le soufre, jusqu'à 0, 010 % en poids pour le phosphore, jusqu'à 0,002 % en poids pour l'oxygène et jusqu'à 0,002 % en poids pour les inclusions non métalliques, exprimées en oxygène,

lesdites inclusions non métalliques comprenant une compo-

sition ayant une dimension de particules allant jusqu'à 6 pm dans une région d'un point de fusion d'au moins 1 600 C, région qui est définie dans le diagramme de phases ternaire Ca O-A 1203-Mg O par la courbe liquidus de 1 600 C et ladite composition contenant au moins l'un des oxydes Ca O, A 1203 et Mg O. Selon une autre caractéristique de la présente invention, on propose un procédé de fabrication d'un ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid ayant une excellente netteté et une excellente aptitude au perçage par gravure, qui comprend les étapes suivantes: on prépare un alliage Fe-Ni fondu ayant une teneur en nickel comprise dans la gamme de 30 à 45 % en poids et soumis à la déphosphoration et à la décarburation; on ajoute de l'aluminium audit alliage Fe-Ni fondu ainsi préparé dans une poche faite d'un réfractaire Mg O-Ca O ayant une teneur en Ca O dans la gamme de 20 à 40 % en poids; on fait réagir ledit alliage Fe-Ni fondu additionné d'aluminium, dans ladite poche, avec un laitier Ca O-A 1203-Mg O comprenant: Ca O et AL 203: au moins 57 % en poids, o le rapport Ca O/(Ca O + AL 203) est d'au moins 0,45, Mg O: jusqu'à 25 % en poids, Si O 2: jusqu'à 15 % en poids et

oxydes de métaux ayant une affinité pour l'oxygène infé-

rieure à celle du silicium: jusqu'à 3 % en poids au total, pour désoxyder ledit alliage Fe-Ni fondu; on coule ledit alliage Fe-Ni fondu désoxydé en un lingot; et on dégrossit ("blooming"), on lamine à chaud et on lamine à froid ledit lingot pour fabriquer un ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid contenant jusqu'à 0,002 % en poids au total d'inclusions non métalliques, exprimées en oxygène, ayant une dimension de

particules allant jusqu'à 6 pm.

Brève description des dessins

La figure 1 est le diagramme de phases ternaire AL 203-

Mn O-Si O 2 illustrant la région de la composition des inclusions non métalliques présentes dans un ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid classique; la figure 2 est le diagramme de phases ternaire Ca O-AL 203-Mg Oillustrant la région de la composition des inclusions non métalliques présentes dans le ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid de la présente invention; la figure 3 est le diagramme de phases ternaire Ca O-AL 203-Mg O illustrant la composition des inclusions non métalliques présentes dans le ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid dans un mode de mise en oeuvre de la présente invention; la figure 4 est un graphique illustrant la relation entre la teneur en Ca O dans le réfractaire Mg O-Ca O formant la poche, le rapport d'usure dudit réfractaire et la profondeur de pénétration

d'un laitier dans ledit réfractaire; -

la figure 5 est un graphique illustrant la relation entre l'activité de chacun des oxydes AL 203 et Ca O dans un laitier Ca O-AL 203-Mg O et le rapport Ca O/(Ca O + AL 203); la figure 6 est un graphique illustrant la relation entre la teneur résiduelle en silicium "à l'équilibre de désoxydation de Si", ou la teneur résiduelle en aluminium "à l'équilibre de désoxydation d'Al" d'une part, et la teneur résiduelle en oxygène à

l'équilibre, d'autre part, dans un alliage Fe-Ni fondu à une tempé-

rature de 1 550 C contenant 36 % en poids de nickel;

Les figures 7 A et 7 B sont un diagramme de fonctionnement illus-

trant un mode de mise en oeuvre du procédé pour affiner un alliage Fe-Ni fondu dans une poche selon la présente invention; et Les figures 8 A, 8 B, 8 C et 8 D sont des vues descriptives schématiques illustrant les défauts qui se produisent pendant le

perçage par gravure d'un ruban d'alliage Fe-Ni.

Description détaillée des modes de mise en oeuvre préférés

Du point de vue mentionné ci-dessus, des études appron-

dies ont été effectuées pour développer un ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid ayant une excellente netteté et une excellente perçage par gravure, qui soit applicable comme matériau pour masque à trous d'un téléviseur à haute définition, exempt de défaut pendant le perçage par gravure et qui ait un faible coefficient de

dilatation thermique et un procédé pour sa fabrication.

En conséquence, on a obtenu les découvertes suivantes: en préparant un alliage Fe-Ni fondu, contenant 30 à 45 % en poids

de nickel et en le soumettant à la déphosphoration et à la décarbu-

ration, en ajoutant de l'aluminium à l'alliage Fe-Ni ainsi préparé, dans une poche faite d'un réfractaire Mg O-Ca O contenant de 20 à % en poids de Ca O, en faisant réagir l'alliage Fe-Ni fondu additionné d'aluminium, dans la poche, avec un laitier Ca O-AL 203-Mg O comprenant: Ca O et AL 203: au moins 57 % en poids, o le rapport Ca O/(Ca O + AL 203) est d'au moins 0,45, Mg O: jusqu'à 25 % en poids, Si O 2: jusqu'à 15 % en poids et

oxydes de métaux ayant une affinité pour l'oxygène infé-

rieure à celle du silicium: jusqu'à 3 % en poids au total, pour désoxyder l'alliage Fe-Ni fondu; la quantité résiduelle d'oxygène dans l'alliage fondu diminue et les oxydes produits dans l'alliage fondu sont absorbés dans le laitier En conséquence, la quantité totale des inclusions non métalliques présentes dans le ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid, exprimées en oxygène, devient de 0,002 % en poids ou moins En d'autres termes, non seulement la quantité totale des inclusions non métalliques précipitant pendant la solidification de l'alliage fondu ci-dessus devient plus faible à mesure que la quantité résiduelle d'oxygène diminue dans l'alliage fondu, mais également la croissance de la dimension de particules des inclusions non métalliques est inhibée à cause de l'absence de suspensions à bas point de fusion formant les germes

de précipitation.

Les inclusions non métalliques présentes dans le ruban

d'alliage Fe-Ni laminé à froid comprennent une composition repré-

sentée, dans le diagramme de phases ternaire Ca O-AL 203-Mg O de la

figure 2, par la région extérieure à la ligne reliant successive-

ment les points 1 à 5 suivants: Point 1: Ca O: 60,8 % en poids, AL 203: 39,2 % en poids, Mg O: O % en poids, Point 2: Ca O: 55,3 % en poids, AL 203: 38,5 % en poids, Mg O: 6,2 % en poids, Point 3: Ca O: 36,9 % en poids, A 1203: 52,3 % en poids, Mg O: 10,8 % en poids, Point 4: Ca O: 31, 6 % en poids, AL 203: 64,6 % en poids, Mg O: 3,8 % en poids et Point 5: Ca O: 32,7 % en poids, A 1203: 67,3 % en poids, Mg O: O % en poids, c'està-dire dans la région d'un point de fusion d'au moins

1 600 C, région qui est définie par la courbe liquidus de 1 600 C.

Les inclusions non métalliques ont donc une dimension de particules

allant jusqu'à 6 pm.

La présente invention a été réalisée à partir des décou-

vertes ci-dessus Le ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid d'excel-

lente netteté et d'excellente aptitude au perçage par gravure de la présente invention consiste essentiellement en: nickel: de 30 à 45 % en poids, manganèse: de 0,1 à 1,0 % en poids, aluminium: de 0,003 à 0,030 % en poids et le reste de fer et d'impuretés accidentelles, o les teneurs respectives en silicium, chrome, carbone, azote, soufre, phosphore, oxygène et inclusions non métalliques en tant que lesdites impuretés accidentelles sont de: jusqu'à 0,4 % en poids pour le silicium, jusqu'à 0, 1 % en poids pour le chrome, jusqu'à 0,005 % en poids pour le carbone, jusqu'à 0,005 % en poids pour l'azote, jusqu'à 0,005 % en poids pour le soufre, jusqu'à 0,010 % en poids pour le phosphore, jusqu'à 0,002 % en poids pour l'oxygène, et jusqu'à 0,002 % en poids pour les inclusions non métalliques, exprimées en oxygène;

lesdites inclusions non métalliques comprenant une compo-

sition ayant une dimension de particules allant jusqu'à 6 pm dans une région d'un point de fusion d'au moins 1 600 C, région qui est définie par la courbe liquidus de 1 600 C dans le diagramme de phase ternaire Ca O-A 1203-Mg O et ladite composition contenant l'un au moins des oxydes Ca O, AL 203 et Mg O. Le procédé pour fabriquer le ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid d'excellente netteté et d'excellente aptitude au perçage par gravure de la présente invention comprend les étapes suivantes: on prépare un alliage Fe-Ni fondu contenant de 30 à 45 %

en poids de nickel et soumis à la déphosphoration et à la décarbu-

ration; on ajoute de l'aluminium audit alliage Fe-Ni fondu ainsi préparé dans une poche faite d'un réfractaire Mg O-Ca O contenant de à 40 % en poids de Ca O; on fait réagir ledit alliage Fe-Ni fondu additionné d'aluminium, dans ladite poche, avec un laitier Ca O-AL 203 Mg O comprenant: Ca O et AL 203: au moins 57 % en poids, o le rapport Ca O/(Ca O + AL 203) est d'au moins 0,45, Mg O: jusqu'à 25 % en poids, Si O 2: jusqu'à 15 % en poids et

oxydes de métaux ayant une affinité pour l'oxygène infé-

rieure à celle du silicium: jusqu'à 3 % en poids au total, pour désoxyder ledit alliage Fe-Ni fondu; on coule ledit alliage Fe-Ni fondu désoxydé en un lingot; et on dégrossit, on lamine à chaud et on lamine à froid ledit lingot pour fabriquer un ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid

contenant jusqu'à 0,002 % en poids au total d'inclusions non métal-

liques, exprimées en oxygène, ayant une dimension de particules

allant jusqu'à 6 pm.

La composition chimique du ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid d'excellente netteté et d'excellent aptitude au perçage par gravure de la présente invention est limitée dans la gamme décrite

ci-dessus pour les raisons suivantes.

( 1) Nickel Le nickel est un élément qui exerce un effet important sur le coefficient de dilatation thermique d'un ruban d'alliage Fe-Ni Avec une teneur en nickel dans la gamme de 30 à 45 % en poids, le ruban d'alliage a un faible coefficient de dilatation thermique Avec une teneur en nickel de moins de 30 % en poids,

cependant, le ruban d'al Liage a un coefficient de dilatation ther-

mique plus grand Avec une teneur en nickel de plus de 45 % en poids, par contre, le ruban d'alliage a également un coefficient de dilatation thermique plus grand Un cisaillement dans la couleur se produit lorsqu'un ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid ayant un coefficient de dilatation thermique élevé est utilisé comme matériau pour masque à trous La teneur en nickel doit donc être limitée dans une gamme de 30 à 45 % en poids Le nickel Inco (nom de produit du nickel fabriqué par International Nickel Co) ou le nickel électrolytique est ordinairement utilisé comme nickel Afin de réduire le coût, on peut utiliser du Tominet (nom de produit du nickel fabriqué par Tokyo Nickel Co) contenant du cobalt Bien que le nickel contienne, dans ce cas, jusqu'à 1 % en poids de cobalt, il n'y a pas de problème, pour autant que la teneur en nickel soit

dans la gamme mentionnée ci-dessus.

( 2) Manganèse: Le manganèse a la fonction d'améliorer l'ouvrabilité à chaud d'un ruban d'alliage Fe-Ni Avec une teneur en manganèse de moins de 0,1 % en poids, cependant, un effet désiré comme décrit ci-dessus n'est pas accessible Avec une teneur en manganèse de plus de 1,0 % en poids, par contre, le ruban d'alliage a une dureté

trop grande et ne convient pas comme matériau pour masque à trous.

La teneur en manganèse doit donc être limitée dans la gamme de 0,1

à 1,0 % en poids.

( 3) Aluminium: L'aluminium est un élément qui exerce un effet important sur la quantité d'inclusions non métalliques et leur dimension de

particules dans un ruban d'alliage Fe-Ni Avec une teneur en alumi-

nium dans la gamme de 0,003 à 0,030 % en poids, des inclusions non métalliques ayant une faible dimension de particules sont produites en légère quantité dans le ruban d'alliage Avec une teneur en aluminium de moins de 0,003 % en poids, cependant, les inclusions non métalliques, qui ont une grande dimension de particules, un faible point de fusion et une malléabilité élevée, sont produites en grande quantité et sont présentes sous une forme linéaire dans le ruban laminé à froid Ceci conduit à la production d'un défaut pendant le perçage par gravure du ruban d'alliage Avec une teneur en aluminium de plus de 0,030 % en poids, par contre, l'aptitude du ruban d'alliage au traitement de noircissement diminue La teneur en aluminium doit donc être limitée dans une gamme de 0,003

à 0,030 % en poids.

( 4) Silicium: Le silicium est l'une des impuretés inévitablement incluses dans un alliage Fe-Ni Alors que la teneur en silicium doit être de préférence la plus faible possible, il est difficile du point de vue économique de réduire fortement la teneur en silicium à l'échelle industrielle Avec une teneur en silicium de plus de 0,4 % en poids, cependant, le liquide de gravure est contaminé pendant le perçage par gravure du ruban d'alliage Fe-Ni, entraînant une productivité plus faible La teneur en silicium doit

donc être limitée à pas plus de 0,4 % en poids.

( 5) Chrome: Le chrome est l'une des impuretés inévitablement incluses dans un alliage Fe-Ni Alors que la teneur en chrome doit être de préférence la plus faible possible, il est difficile du point de vue économique de réduire fortement la teneur en chrome à l'échelle industrielle Avec une teneur en chrome de plus de 0,1 % en poids, cependant, la vitesse de perçage par gravure du ruban d'alliage Fe-Ni devient plus faible, entraînant une productivité plus faible, et le coefficient de dilatation thermique du ruban d'alliage

devient plus grand, produisant ainsi un cisaillement de la couleur.

La teneur en chrome doit donc être limitée à pas plus de 0,1 % en poids. ( 6) Carbone: Le carbone est l'une des impuretés inévitablement incluses dans un alliage Fe-Ni Alors que la teneur en carbone doit, de préférence, être la plus faible possible, il est difficile du point de vue économique de réduire fortement la teneur en carbone à l'échelle industrielle Avec une teneur en carbone de plus de 0,005 % en poids, cependant, il se produit des carbures de fer en grande quantité dans le ruban d'alliage FeNi, dégradant ainsi l'aptitude du ruban d'alliage au perçage par gravure et ceci peut provoquer un défaut de perçage Avec une teneur en carbone de plus de 0,005 % en poids, en outre, l'aptitude du ruban d'alliage au formage à la presse diminue La teneur en carbone doit donc être

limitée à pas plus de 0,005 % en poids.

( 7) Azote: L'azote est l'une des impuretés inévitablement incluses dans un alliage Fe-Ni Alors que la teneur en azote doit, de préférence, être la plus faible possible, il est difficile du point de vue économique de réduire fortement la teneur en azote à l'échelle industrielle Avec une teneur en azote de plus de 0,005 % en poids, cependant, il y a production de nitrures métalliques en grandes quantités dans le ruban d'alliage FeNi, dégradant ainsi l'aptitude du ruban d'alliage au perçage par gravure, et ceci peut provoquer un défaut de perçage La teneur en azote doit donc être

limitée à pas plus de 0,005 % en poids.

( 8) Soufre: Le soufre est l'une des impuretés inévitablement incluses dans un alliage Fe-Ni Alors que la teneur en soufre doit, de préférence, être la plus faible possible, il est difficile du point de vue économique de réduire fortement la teneur en soufre à l'échelle industrielle Avec une teneur en soufre de plus de 0,005 % en poids, cependant, il se produit des inclusions non métalliques de sulfures en grande quantité dans le ruban d'alliage Fe-Ni, dégradant ainsi l'aptitude du ruban d'alliage au perçage par gravue et ceci peut provoquer un défaut de perçage La teneur en

soufre doit donc être limitée à pas plus de 0,005 % en poids.

( 9) Phosphore: Le phosphore est l'une des impuretés inévitablement incluses dans un alliage Fe-Ni Alors que la teneur en phosphore doit, de préférence, être la plus faible possible, il est difficile

du point de vue économique de réduire fortement la teneur en phos-

phore à l'échelle industrielle Avec une teneur en phosphore de plus de 0, 010 % en poids, cependant, l'ouvrabilité à chaud du ruban d'alliage Fe-Ni est sérieusement détériorée La teneur en phosphore

doit donc être limitée à pas plus de 0,010 % en poids.

( 10) Oxygène: L'oxygène est l'une des impuretés inévitablement incluses dans un alliage Fe-Ni Alors que la teneur en oxygène doit, de préférence, être la plus faible possible, il est difficile du point de vue économique de réduire fortement la teneur en oxygène à l'échelle industrielle Avec une teneur en oxygène de plus de 0,002 % en poids, cependant, des inclusions non métalliques d'oxydes sont produites en grande quantité dans le ruban d'alliage Fe-Ni, altérant ainsi l'aptitude du ruban d'alliage au perçage par gravure, et ceci peut provoquer un défaut de perçage La teneur en

oxygène donc être limitée à pas plus de 0,002 % en poids.

( 11) Inclusions non métalliques: Les inclusions non métalliques sont parmi les impuretés inévitablement incluses dans un ruban d'alliage Fe-Ni Les inclusions non métalliques comprennent principalement l'oxyde de calcium (Ca O), l'oxyde d'aluminium (AL 203) et l'oxyde de magnésium (Mg O) et exercent un effet important sur l'aptitude d'un ruban d'alliage FeNi au perçage par gravure Lorsque la teneur des inclusions non métalliques, exprimées en oxygène, est de plus de 0,002 % en poids, l'aptitude au perçage par gravure du ruban

d'alliage est altérée et ceci peut provoquer un défaut de perçage.

La teneur en inclusions non métalliques, exprimées en oxygène, doit donc être limitée à pas plus de 0,002 % en poids Lorsque les inclusions non métalliques dans le ruban d'alliage comprennent une composition représentée, dans le diagramme de phases ternaire Ca O-A 1203-Mg O de la figure 2, par la région extérieure à la ligne reliant successivement les points 1, 2, 3, 4 et 5, c'est-à-dire dans la région d'un point de fusion d'au moins 1 600 C, région qui est définie par la courbe liquidus de I 600 C (c'est-à-dire la courbe en trait plein gras de la figure 2), les inclusions non métalliques ont une dimension de particules allant jusqu'à 6 Pm et le ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid présente une excellente aptitude au perçage par gravure Les inclusions non métalliques doivent donc comprendre la composition représentée par la région qui est extérieure à la ligne reliant successivement les points 1, 2, 3, 4 et 5 dans le diagramme de phases ternaire Ca O-AL 203-Mg O

représenté à la figure 2.

Lorsque l'on affine un alliage Fe-Ni fondu dans une poche selon la présente invention, on utilise une poche faite d'un réfractaire Mg O-Ca O contenant de 20 à 40 % en poids de Ca O pour les raisons suivantes: ( 1) Avec une teneur en Ca O dans le réfractaire de moins de % en poids, la profondeur de pénétration du laitier dans le réfractaire est si grande que Le réfractaire est détérioré Une teneur en Ca O de plus de 40 % en poids, par contre, conduit à un point de fusion plus bas du réfractaire et un rapport d'usure plus grand et rend impossible d'effectuer l'affinage de l'alliage fondu par le laitier pendant une longue durée à une température élevée La teneur en Ca O dans le réfractaire doit donc être limitée

dans une gamme de 20 à 40 % en poids.

La description ci-dessus est expliquée ci-dessous plus en

détail en référence à la figure 4, dans laquelle le symbole "-"

indique la profondeur de pénétration du laitier et le trait plein représente sa courbe de profondeur de pénétration; le symbole "o" indique le rapport d'usure du réfractaire et le trait interrompu représente sa courbe de rapport d'usure Dans la figure 4, les ordonnées indiquent la profondeur de pénétration et le rapport d'usure et les abscisses indiquent les teneurs en Mg O et Ca O Plus particulièrement, l'échelle supérieure des abscisses indique la teneur en Mg O de O à 100 % en poids et leur échelle inférieure indique la teneur en Ca O de 100 à O % en poids Les abscisses indiquent donc que la teneur totale en Mg O et Ca O est toujours de % en poids Par exemple, lorsque la teneur en Mg O est de 100 %, la teneur en Ca O correspondante est de O % en poids et lorsque la teneur en Mg O est de 20 % en poids, la teneur en Ca O correspondante est de 80 % en poids Comme il est clair d'après la figure 4, une teneur en Ca O dans la gamme de 20 à 40 % en poids provoque une faible profondeur de pénétration du laitier et un faible rapport

d'usure du réfractaire.

( 2) La poche faite en réfractaire Mg O-Ca O, ayant de faibles teneurs en oxydes tels que Fe 203, Si O 2 et Cr 203, qui sont les sources des oxydes d'alliage, peut maintenir La concentration en oxygène dans l'alliage fondu à un faible niveau et peut donc empêcher l'extraction de silicium et de chrome La poche faite en

réfractaire Mg O-Ca O doit donc être utilisée.

Lorsque l'on affine un alliage Fe-Ni fondu dans une

poche selon la présente invention, un laitier Ca O-A 1203-Mg O compre-

nant: Ca O et AL 203: au moins 57 % en poids, o le rapport Ca O/(Ca O + AL 203) est d'au moins 0,45, Mg O: jusqu'à 25 % en poids, Si O 2: jusqu'à 15 % en poids et

oxydes de métaux ayant une affinité pour l'oxygène infé-

rieure à celle du silicium: jusqu'à 3 % en poids au total est utilisé pour les raisons suivantes: ( 1) Avec un rapport Ca O/(Ca O + AL 203) demoins de 0,45, l'activité d'A 203 (a AL O) dans le laitier, dépasse 0,5 Lorsque l'activité d'A 1203 dans La scorie est supérieure à 0,5, le pouvoir de désoxydation de l'aluminium diminue si la teneur en aluminium est maintenue constante Le rapport Ca O/(Ca O + A 1203) doit donc

être limité à au moins 0,45.

La description ci-dessus est expliquée ci-dessous plus en

détail en référence à la figure 5, qui illustre graphiquement la relation entre l'activité de chacun des oxydes AL 203 et Ca O dans un laitier Ca O-A 1203-Mg O et le rapport Ca O/(Ca O + A 1203) Les ordonnées indiquent l'activité de chacun des oxydes A 1203 et Ca O (a A et a Ca O) et les abscisses indiquent le rapport Ca O/(Ca O L 203) La figure 5 illustre également trois courbes d'iso-activité d'AL 203 et de Ca O en général connues Comme il est clair d'après la figure 5, avec un rapport Ca O/(Ca O + A 1203) d'au moins 0,45, l'activité d'AL 203 (a Al O) est limitée à pas plus de 0,5 pour n'importe laquelle des courbes d'iso-activité d'A 1203 En conséquence, avec un rapport Ca O/(Ca O + AL 203) d'au moins 0,45, un laitier ayant un fort pouvoir de désoxydation de l'aluminium est accessible. ( 2) Lorsque la teneur en Mg O dans le laitier est de plus 25 % en poids, le point de fusion du laitier augmente et la réaction du laitier avec l'alliage Fe-Ni fondu diminue La teneur en Mg O

doit donc est limitée à pas plus de 25 % en poids.

( 3) Lorsque la teneur en Si O 2 dans le laitier est de plus de % en poids, l'activité de Si O 2 (a Sio) dans le laitier augmente et la quantité d'oxygène dans l'alliage Fe-Ni fondu augmente sous l'effet de Si O 2 En conséquence, la teneur en oxygène présent dans

le ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid dépasse 0,0020 % en poids.

La teneur en Si O 2 doit donc être limitée à pas plus de 15 %

en poids.

( 4) Lorsque la teneur totale en oxydes de métaux ayant une affinité pour l'oxygène inférieure à celle du silicium est de plus de 3 % en poids dans le laitier, la teneur en oxygène présent dans

le ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid dépasse 0,0020 % en poids.

La teneur totale en oxydes de métaux ayant une affinité pour l'oxygène inférieure à celle du silicium doit donc être limitée à pas plus de 3 % en poids, et mieux encore pas plus de 1,5 % en poids. En outre, les raisons de l'obtention d'un ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid d'excellente netteté par désoxydation de l'alliage Fe-Ni fondu par utilisation du laitier cité ci-dessus sont décrites ci-dessous en référence à la figure 6 qui illustre graphiquement, lorsque la désoxydation au moyen d'aluminium ou de silicium atteint l'état d'équilibre dans un alliage Fe-Ni fondu a une température de 1 550 C contenant 36 % en poids de nickel, la relation entre la teneur résiduelle de l'alliaqe fondu en aluminium ou en silicium utilisé pour la désoxydation, d'une part, et la

teneur résiduelle en oxygène dans L'alliage fondu, d'autre part.

Dans la figure 6, les ordonnées représentent la teneur résiduelle en oxygène dans L'alliage fondu et les abscisses indiquent la

teneur résiduelle en aluminium ou en silicium dans l'alliage fondu.

Dans la figure 6, en outre, le trait plein oblique représente la courbe d'iso-activité d'A 1203 et le trait interrompu oblique

indique la courbe d'iso-activité de Si O 2 Dans la figure 6 égale-

ment, le repère "C" représente la teneur résiduelle en silicium ou en aluminium et la teneur résiduelle en oxygène dans l'alliage fondu de la présente invention dans lequel on utilise le laitier ci-dessus de la présente invention pour désoxyder l'alliage fondu et chacun des repères "A" (A 1 et A 2) et "B" représente la teneur résiduelle en silicium ou en aluminium et la teneur résiduelle en oxygène dans les alliages fondus désoxydés par un procédé ne faisant pas partie du cadre de la présente invention (ci-après dénommé "procédé comparatif de désoxydation") n I 1 ou 2, dans

lequel le laitier de la présente invention n'est pas utilisé.

Comme il est évident d'après la figure 6, la teneur résiduelle en oxygène est faible dans l'alliage fondu de la présente invention En d'autres termes, en agitant vigoureusement l'alliage fondu en présence d'aluminium en quantité suffisante et du laitier cité ci-dessus, les activités respectives a AL O et asio à l'état d'équilibre sont réduites et, en même temps, la 2, concentration d'oxygène à l'état d'équilibre est stabilisée à un plus faible niveau Donc, les inclusions non métalliques comprenant des oxydes dans l'alliage fondu sont absorbées dans le laitier et séparées En conséquence, il est possible de purifier l'alliage fondu et donc de disperser dans l'alliage fondu les inclusions non métalliques de point de fusion élevé et de très faibles dimensions

de particules en très faible quantité.

Dans le traitement de dégrossissage du lingot d'alliage Fe-Ni, le rapport de réduction doit être de préférence d'au moins % et la température de laminage doit de préférence être dans la gamme de 1 150 à 1 250 C Les raisons en sont les suivantes: ( 1) Un rapport de réduction d'au moins 70 % a un effet de pulvérisation de la structure de l'alliage et des inclusions non métalliques dans l'alliage et en conséquence d'atteindre une très faible dimension de particules des inclusions non métalliques dans le ruban laminé à froid Le rapport de réduction doit donc être

limité à au moins 70 %.

( 2) A une température de laminage de moins de 1 150 C, il est

difficile d'effectuer le dégrossissage ("blooming") A une tempé-

rature de plus de 1 250 C, par contre, la résistance à la déforma-

tion de la matrice métallique diminue, rendant ainsi difficile de pulvériser les inclusions non métalliques La température de

laminage doit donc être limitée dans une gamme de 1 150 à 1 250 C.

Le ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid d'excellente netteté et d'excellente aptitude au perçage par gravure et son procédé de fabrication selon la présente invention sont décrits maintenant plus en détail au moyen d'un exemple et en comparaison

avec un exemple comparatif extérieur au cadre de la présente inven-

tion.

Exemple

On a préparé par les procédés de fabrication suivants un ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid en utilisant les matières premières indiquées dans le tableau 1: 1 Affinage utilisant le convertisseur, 2 Affinage utilisant les installations de dégazage à arc sous vide (VAD) comprenant: raffinage de déphosphoration, fusion du nickel,

3 Affinage utilisant les installations de décarburation à l'oxy-

gène sous vide (VOD) comprenant: décarburation avec alimentation d'oxygène, décarburation sous vide, désoxydation par le laitier, 4 Coulage en lingot, Dégrossissage, 6 Laminage à chaud,

7 Laminage à froid.

Consommation (kg) Type de matière Pureté des matières pendant pendant la VAD la VOD total Acier fondu 20 000 20 000 Ni en morceaux 99,9 % de Ni 9 500 700 10 200 m m Mn en morceaux 99,9 % de Mn 70 70 À _ - Ferrosi licium 75,0 % de Si, 80 80 peu d'Al Al en morceaux 97,0 % d'Al 275 275 Chaux calcinée 98,0 % de Ca O 850 700 1 550 as t Spath fluor 80,0 % de Ca F 2 200 260 460 E '' Alumine 50 50 M' Q l Minerai de fer 50 50 | Mn | Cu | Mo | Cr | C | S | P | Fe l

TABLEAU 1

Les procédés d'affinage utilisant les installations VAD

et VOD citées ci-dessus sont illustrés à la figure 7.

Une fonte fondue déphosphorée a été affinée dans un convertisseur de 250 t à injection par le haut munie dans le fond d'un bouchon poreux pour l'injection d'un gaz d'agitation, pour obtenir un acier fondu pas encore désoxydé, qui a été ensuite transféré dans une poche de 250 t Sur les 250 t de l'acier fondu ainsi obtenu, 20 t ont ensuite été reçues de la poche de 250 t dans

une poche de 50 t L'acier fondu cité ci-dessus avait la composi-

tion chimique suivante: (% en poids) | 0,10 0,01 o 1 0, l o 0,05 o 0,03 | 0,03 0,003 | reste On a versé 20 t de l'acier fondu cité ci-dessus à travers une busette tournante dans une autre poche de 20 t doublée de briques de magnésie-dolomie comprenant 57,2 % en poids de Mg O, 38,4 % en poids de Ca O, 1,6 % en poids de Si O 2 et 0,2 % en poids d'AL 203 La poche a ensuite été placée dans l'installation VAD (dégazage à arc sous vide) dans laquelle l'acier fondu a été déphosphoré L'absorption d'azote dans l'acier fondu était empêchée

en utilisant un acier fondu n'ayant pas été encore désoxydé.

Ensuite, après la séparation du laitier, on a chargé dans la poche des morceaux de nickel pur et d'un alliage de nickel pour les faire fondre dans les conditions suivantes en chauffant l'acier fondu dans la poche à une température d'au moins 1 600 C au moyen d'un dispositif chauffant à électrode triphasée sous pression réduite: Vide: de 200 à 600 mm Hg ( 268800 mbar), Débit d'argon injecté par le fond: de 0,5 à 1,5 Nl/min t, Instant d'addition du fondant: immédiatement avant le début de l'affinage VAD Composition du fondant: chaux calcinée: 15 kg/t

spath fluor: 4 kg/t.

Après la fusion du nickel, l'alliage Fe-Ni fondu ainsi obtenu dans la poche, maintenant en quantité accrue jusqu'à environ t, a encore été chauffé à une température d'au moins 1 700 C et mieux encore d'au moins 1 750 C dans les conditions suivantes: Vide: de 200 à 400 mm Hg ( 268- 536 mbar), Débit de l'argon injecté par le fond: de 0,5 à 1,5 Nl/min t,

Addition de fondant: néant.

L'étude des teneurs en carbone et en nickel dans l'alliage Fe-Ni fondu à ce stade a donné les résultats suivants: (% en poids) C I Ni

0,004 34,32

Le chauffage de l'alliage fondu cité ci-dessus après la fusion du nickel éliminait le besoin de chauffer après la fin de l'affinage en utilisant les installations VOD (décarburation à

l'oxygène sous vide) comme étape suivante.

Ensuite, la poche a été transférée dans l'installation VOD o l'alliage Fe-Ni fondu était décarburé Cette décarburation de l'alliage fondu comprenait une décarburation effectuée avec injection d'oxygène à travers une lance d'injection par le haut (ci-après dénommée "décarburation à alimentation d'oxygène par la lance d'injection par le haut") et une décarburation sous vide sous

pression réduite.

D'abord, la décarburation à alimentation d'oxygène par la

Lance d'injection par le haut a été mise en oeuvre dans les condi-

tions suivantes: Vide: 100 mm Hg ( 134 mbar) ou moins, Débit d'argon injecté par le fond: de 1,0 à 2,0 Nl/min t, Débit d'oxygène injecté par le haut: de 8 à 20 Nm 3/min t, Alimentation d'oxygène: de 2 à 5 Nm 3/t, Distance entre la lance et la surface de l'alliage fondu: de 700 à 900 mm,

Addition de fondant: néant.

L'alliage Fe-Ni fondu enrichi en oxygène résultant a été décarburé sous pression réduite jusqu'à ce que sa teneur en carbone soit abaissée à 0, 005 % en poids ou moins par accélération de la réaction carbone-oxygène tout en agitant l'alliage fondu au moyen de l'argon injecté par le fond Vers La fin de la décarburation à alimentation d'oxygène par la lance d'injection par le haut citée ci-dessus, la poche a été transférée à nouveau dans l'installation VOD et on a ajouté du nickel à l'alliage fondu pour le réglage fin de la teneur en nickel dans l'alliage fondu et la température de l'alliage fondu a été ajustée à environ 1 750 C A ce stade, l'alliage fondu avait les teneurs suivantes en nickel, carbone et azote: (% en poids) Ni C N

36,2 0,003 0,0028

Ensuite, on a effectué la décarburation sous vide sous pression réduite dans les conditions suivantes: Vide: 1 mm Hg ( 1,34 mbar) ou moins, Débit de l'argon injecté par le fond: de 1,5 à 2,5 Nl/min t, Addition de fondant: néant, Température de l'alliage fondu au début de la décarburation

sous vide: 1 745 C.

En conséquence, il a été possible de décarburer l'alliage Fe-Ni fondu jusqu'à ce que sa teneur en carbone soit abaissée à

0,0009 % en poids ou moins.

Ensuite, l'alliage Fe-Ni fondu a été désoxydé dans les conditions suivantes par réaction entre l'alliage fondu et le laitier, par addition d'un désoxydant tel que l'aluminium et d'un fondant à l'alliage fondu également dans l'installation VOD et tout en agitant vigoureusement l'alliage fondu au moyen de l'argon

injecté par le fond (ci-après "procédé de désoxydation de l'inven-

tion"): Vide: 1 mm Hg ( 1,34 mbar) ou moins, Débit de l'argon injecté par le fond: de 0,5 à 2,5 Nl/min t, Addition de fondant et de désoxydant (deux fois): Première addition: Composition du fondant: Chaux calcinée: 30 kg/t, spath fluor: 5 kg/t, Composition du désoxydant: Aluminium: 10 kg/t, Ferrosilicium: 2 kg/t, Instant de l'addition: immédiatement avant le début de l'affinage de

désoxydation.

Seconde addition: Composition de l'additif: agent de réglage fin de la composition chimique de l'alliage fondu, Instant d'addition: au milieu du raffinage de désoxydation. Les teneurs en silicium et en aluminium soluble dans l'alliage Fe-Ni fondu avant désoxydation de l'alliage fondu par le laitier étaient les suivantes: (% en poids) Si AL soluble jusqu'à 0,4 de 0,002 à 0,030 Le laitier Ca O-AL 203-Mg O cité ci-dessus, que l'on a fait réagir avec l'alliage fondu, avait les particularités suivantes: (a) Composition chimique: (% en poids) Ca O Si O 2 AL 203 I Mg O Mn O Cr 203 Fe 2 23 23 total

51,99 6,33 20,44 19,26 0,18 0,41 0,78

(b) Rapport Ca O/(Ca O + AL 203): 0,72.

(c) Teneur tota Le en oxydes de métaux ayant une affinité pour l'oxygène inférieure à celle du silicium (c'est-à-dire

Fe total + Mn O + Cr 203): 1,4 %.

Le résultat de l'affinage par désoxydation cité ci-dessus de l'alliage FeNi fondu dans l'installation VOD était Le suivant: Teneur en silicium dans l'alliage fondu: de 0,1 à 0,3 % en poids, Activité estimée de Si O 2 (asi) : de 0,001 à 0,005, 2 o Teneur en aluminium soluble dans l'alliage fondu: de 0,005 à 0,030 % en poids, Activité estimée d'AL 203 (a AL 203) de 0,1 à 0,3, Concentration estimée de l'oxygène à l'équilibré: 1 ppm et Teneur observée en oxygène total dans l'alliage fondu: de 10 à ppm. En outre, comme la désoxydation citée ci-dessus de l'alliage Fe-Ni fondu par la réaction entre l'alliage fondu et le laitier était mise en oeuvre sous vide poussé tout en agitant vigoureusement l'alliage fondu, on pouvait éviter l'absorption

d'azote dans l'alliage fondu.

La désoxydation citée ci-dessus de l'alliage Fe-Ni fondu au moyen du laitier a été mise en oeuvre sans l'application d'un

chauffage à arc de manière à éviter l'absorption de carbone.

A ce stade, l'alliage Fe-Ni fondu avait la composition chimique suivante (% en poids) Ni Mn AL so L Si Cr C N S P Cu Mo

,76 0,29 0,007 0,06 0,08 0,0015 0,0012 0,001 0,002 0,01 0,01

Ensuite, après la fin du traitement dans les installa-

tions VAD et VOD, l'alliage Fe-Ni fondu a été cou Lé en un lingot par la méthode de cou Lée par le fond en utilisant une lingotière grande base en haut de 7 ou de 5 t dans les conditions suivantes ( 1) Température de coulée: de 1 490 à 1 525 C, ( 2) Vitesse de coulée: de 150 à 190 mm/min, ( 3) Conditions d'étanchéité: l'espace entre la buse de la poche et le tube de coulée était entouré d'un couvercle et l'argon était introduit

à un débit de 130 Nm 3/h.

Comme la coulée était totalement à l'abri de l'air libre par l'emploi d'argon, la concentration en oxygène dans le couvercle était maintenue à pas plus de 0,1 % après 2 min depuis le début de la coulée En conséquence, la réoxydation de l'alliage fondu ou l'absorption d'azote dans l'alliage fondu provoquée par mélange

avec l'air pouvait donc être évitée.

L'alliage Fe-Ni fondu prélevé dans le flot de coulée cité ci-dessus avait la composition chimique suivante: (% en poids) Ni Mn AL sol Si Cr C N S P Mo OT Fe ,78 0,30 0,007 10,06 0,08 0,0017 0,0012 0,0005 0,002 0,01 0,0015 reste Pour étudier la netteté du lingot d'alliage ainsi préparé, on a analysé au microscope électronique à balayage (SEM) les inclusions non métalliques dans le solide dans une gouttière de coulée du lingot coulé par le fond Les résultats sont indiqués

dans le tableau 2 et la figure 3.

TABLEAU 2

Composition chimique des inclusions non métalliques Composition chimique des inclusions Eprouvette non métalliques (% en poids) Total Eprouvette n Ca O A 1203 Mg O (% en poids)

1 65 35 100

2 55 5 40 100

3 15 60 25 100

4 10 90 100

-5 25 5 70 100

Le solide à la gouttière du lingot coulé par le fond

avait les teneurs suivantes en aluminium soluble, azote et oxy-

gène: | AI sol | N OT l

0,008 10,0012 | 0,0013 I

Comme il est clair d'après le tableau 2 et la figure 3, la composition des inclusions non métalliques dans les éprouvettes o n 1 à 5 du solide à la gouttière du lingot d'alliage Fe-Ni de la présente invention présentaient, dans tous les cas, des valeurs dans une région d'un point de fusion d'au moins 1 600 C, région qui est définie par la courbe liquidus de 1 600 C dans le diagramme de phases ternaire Ca O-A 1203-Mg O, comme indiqué dans la

figure 3.

Ensuite, le lingot ainsi préparé a été dégrossi à un rapport de réduction d'au moins 70 % et à une température dans la gamme de 1 150 à 1 250 C et ensuite soumis successivement à des procédés comprenant un conditionnement de surface de la brame, un laminage à chaud, un décalaminage, un laminage à froid, un recuit, un laminage à froid et un traitement thermique de relaxation des contraintes, pour préparer des échantillons du ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid ayant une épaisseur de 0,15 mm (ci-après dénommés "échantillons de l'invention") n 1 et 2, comme indiqué

dans le tableau 3-1.

Les échantillons de l'invention N 1 et 2 avaient les

teneurs suivantes en manganèse, silicium, soufre, azote et oxy-

gène: (% en poids)

0,29 0,05 0,0005 0,0012 OT.

0,29 0,05 0,0005 0,0012 0,0013

En outre, on a étudié la distribution du manganèse, du silicium, du soufre, de l'azote et de l'oxygène aux extrémités supérieure et inférieure de chacun des échantillons de l'invention n O 1 et 2 Les résultats sont les suivants: n 1 et 2 Les résultats sont les suivants: (% en poids) Echantillon de

l'invention Mn Si S N OT.

n 1 haut 0,29 0,05 0,0003 0,0012 0,0016 bas 0,29 0,05 0,0003 0,0016 0, 0014 n 2 haut 0,29 0,05 0,0005 0,0013 0,0013 bas 0,29 0,05 0,0003 0,0013 0,0016 Les résultats ci-dessus révèlent que le manganèse, le silicium, le soufre, l'azote et l'oxygène dans les échantillons de l'invention n 1 et 2 sont très uniformément distribués sur le

niveau pratique.

Les échantillons de l'invention n 1 et 2 avaient la composition chimique suivante: (% en poids) Ni Mn AL sol Si Cr C N S P Mo OT Fe ,73 0,29 0,007 0,05 0,07 0,0019 0,0013 0,0004 0,002 0,01 0,0014 T rest Ni J I l l JA sl JSr I,04 0020 1 rs Ensuite, à des fins de comparaison, on a préparé des échantillons du ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid extérieur au cadre de la présente invention ayant une épaisseur de 0,15 mm (ci-après dénommés "échantillons comparatifs") n 3 et 4 comme indiqué dans le tableau 3-1, par le même procédé que celui de la présente invention décrit ci-dessus, sauf que l'affinage de désoxydation était mis en oeuvre en utilisant du silicium et du manganèse, en n'utilisant pas le laitier, sous pression réduite

(ci-après dénommé "procédé de désoxydation comparatif no 1 ").

Selon le procédé de désoxydation comparatif n 1, les inclusions non métalliques comprenant des oxydes dans l'affinage de désoxydation consistaient essentiellement en A 1203, Mn O et Si O 2 et avaient une composition dans la région de la spessartite comme indiqué à la figure 1 et un bas point de fusion et présentaient

une malléabilité élevée dans le laminage à chaud.

Les résultats de l'affinage de désoxydation cité ci-

dessus dans le procédé désoxydation comparatif n I étaient les suivants: Teneur en silicium dans l'alliage fondu: de 0,1 à 0,3 % en poids, Activité estimée de Si O 2 (asio): de 0,1 à 0,2, Teneur en aluminium soluble dans l'alliage fondu: 0,0004 à 0,0020 % en poids, Activité estimée d'A 1203 (a AL 0) de 0,15 à 0,25, Concentration estimée de l'oxygène à l'équilibre: de 10 à 15 ppm, et Teneur observée en oxygène total dans l'alliage fondu: de 25 à ppm. A des fins de comparaison, en outre, on a préparé

* d'autres échantillons du ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid exté-

rieur au cadre de la présente invention ayant une épaisseur de 0,15 mm (ci-après dénommés "échantillons comparatifs") n 5 et 6 comme indiqué dans le tableau 3-1, par le même procédé que dans la présente invention décrit ci-dessus, sauf que l'affinage de désoxydation était mis en oeuvre en utilisant de l'aluminium, sans utiliser le laitier, sous pression réduite (ci-après dénommé

"procédé de désoxydation comparatif n 2 ").

Selon le procédé de désoxydation comparatif n 2, les inclusions non métalliques comprenant des oxydes dans l'affinage de désoxydation consistaient essentiellement en AL 203 et avaient un point de fusion élevé et présentaient une faible malléabilité dans

le laminage à chaud.

Les résultats de l'affinage de désoxydation cité dans le procédé de désoxydation comparatif n 2 étaient les suivants: Teneur en silicium dans l'alliage fondu: de 0,1 à 0,3 % en poids, Activité estimée de Si O 2 (asio): de 0,1 à 0,2, 2 il' Teneur en aluminium soluble dans l'alliage fondu: 0,005 à 0,030 % en poids, Activité estimée d'AL 203 (a AL 203) 1, Concentration estimée de L'oxygene à l'équilibre: 3 ppm et Teneur observée en oxygène total dans l'alliage fondu: de 15 à ppm.

TABLEAU 3-1

Echantillon no Echantillon de l'invention Echantillon comparatif

1 2 3 4 5 6

Ni 35,7 35,5 35,8 35,7 35,6 35,7 * V Mn 0,28 0,29 0,28 0,50 0,29 0,45 A l so L 0,014 0,007 0,001 0,001 0,010 0,007 R Si 0,13 0,10 0,12 0,28 0,15 0, 25 Cr 0,02 0,05 0,03 0,05 0,04 0,04 o C 0,0019 0,0015 0,0020 0,0025 0, 0011 0,0014

N 0,0012 0,0013 0,0021 0,0020 0,0015 0,0012

S 0,0006 0,0005 0,0004 0,0005 0,0006 0,0006

P 0,002 0,002 0,002 0,002 0,001 0,001

0 total 0,0010 0,0014 0,0040 0,0028 0,0015 0,0020 Epaisseur (mm) 0,15 0, 15 0,15 0,15 0,15 0,15 Type d'inclusions type Ca O-A 1203-gp type type AL 203 non métalliques Si O 2-ho-AL 203 Procédé de procédé de désoxydation procédé de procédé de désoxydation de l'invention désoxydation désoxydation

comparatif n-1 comparatif n-

Comme il est clair d'après le tableau 3-1, la teneur en oxygène total dans l'échantillon était la plus faible dans les échantillons de l'invention n 1 et 2, suivis des échantillons comparatifs n 5 et 6, et La plus éLevée dans les échantillons

comparatifs n 3 et 4.

Ceci signifie, comme il est clair d'après la figure 6

que, dans le procédé de désoxydation de l'invention, la concentra-

tion d'oxygène à l'équilibre diminue et la séparation des inclu-

sions en suspension par absorption par le laitier réduit la teneur en oxygène total, en comparaison avec les procédés de désoxydation

comparatifs n 1 et 2.

Ensuite, une surface de 60 mm 2 dans une face de section droite d'épaisseur dans la direction longitudinale de chacun des

échantillons de l'invention n 1 et 2 et des échantillons compara-

tifs n 3 à 6 ainsi préparés a été observée au microscope au grossissement 800 fois pour mesurer la largeur et la longueur des inclusions non métalliques présentes dans cette surface Dans cette observation, les inclusions non métalliques ont été classées selon leur forme et leur dimension de la manière suivante et le nombre d'inclusions non métalliques présentes par mm a été compté: (a) inclusions non métalliques ayant un rapport longueur/largeur jusqu'à 3 (ci-après dénommées "inclusions non métalliques sphériques"), et (b) inclusions non métalliques ayant un rapport longueur/largeur de plus de 3 (ci-après dénommées "inclusions non métalliques linéaires"). Les résultats de cette observation sont indiqués dans le

tableau 3-2.

TABLEAU 3-2

Echantillon Echantillon n de l'invention Echantillon comparatif

1 2 3 4 5 6

NE xmoins de 8 9 8 9 10 11 s 3 i 3 pm X g | O 3 pm à moins 1 3 1 2 4 6 i de 6 pm _ ' m 6 pm à moins O O O O 1 1 de 14 im À ' " 14 pm O O O O O ou plus E moins de 1 1 20 10 1 1 3 | X 3 Pm :, | 3 pm à moins O O 8 5 O O O _ de 5 pm ci 5 p 0 0 0 O À ' ou plus Fréquence de Type (A) O O 0,04 0, 05 0,07 0,15 rejets dans rejets dans type (B) O O 0,03 0,02 0,04 0,05 par gravure type (C) O 0,01 2,35 1,30 0,50 0,82 type (D) O 0,01 2,54 1,50 0, 01 0,01 type (D) O 0,01 2,54 1,50 0,01 0,01 Comme on le voit dans le tableau 3-2, les nombres d'inclusions non métalliques dans l'échantillon de l'invention no 1 étaient les suivants: Nombre d'inclusions non métalliques sphériques: largeur de moins de 3 pm: 8, largeur de 3 à moins de 6 pm: 1, Nombre d'inclusions non métalliques linéaires: largeur de moins de 3 pm: 1,

largeur de 3 i Jm ou plus: aucune.

Ceci révélait que, dans l'échantillon de l'invention o n 1, les inclusions non métalliques comprenaient, pour la plupart, des inclusions sphériques ayant une largeur allant jusqu'a 3 Pm et, par conséquent, les inclusions non métalliques avaient une très faible dimension de particules Ceci était également le cas avec

l'échantillon de l'invention n 2.

Par contre, les nombres d'inclusions non métalliques dans l'échantillon comparatif n 3 étaient les suivants: Nombre d'inclusions non métalliques sphériques: largeur de moins de 3 pm: 8, largeur de 3 à moins de 6 pm: 1, Nombre d'inclusions non métalliques linéaires: largeur de moins de 3 pm: 20,

largeur de 3 pm ou plus: 8.

Ceci révélait qu'il y avait de nombreuses inclusions non métalliques linéaires dans l'échantillon comparatif n 3 et que, par conséquent, les inclusions non métalliques avaient une grande

dimension de particules Ceci était également le cas avec l'échan-

tillon comparatif n 4.

Les nombres d'inclusions non métalliques dans l'échan-

tillon comparatif n 6 étaient les suivants: Nombre d'inclusions non métalliques sphériques: largeur de moins de 3 pm:11, largeur de 3 à moins de 6 pm:6, largeur de 6 à moins de 14 pm: 1, Nombre d'inclusions non métalliques linéaires: largeur de moins de 3 pm:1,

largeur de 3 pm ou plus:aucune.

Plus particulièrement, dans l'échantillon comparatif o n 6, il y avait plus d'inclusions non métalliques sphériques que dans les échantillons comparatifs de l'invention n 1 et 2 Ceci

était également le cas avec l'échantillon comparatif n 5.

Tous les échantillons comparatifs n 3 à 6 avaient de nombreuses inclusions non métalliques et/ou avaient des inclusions non métalliques de grande dimension de particules, gênant donc l'aptitude du ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid au perçage par gravure Dans les échantillons de l'invention n 1 et 2, au contraire, les inclusions non métalliques étaient moins nombreuses et leur dimension de particules étaient plus petites, entraînant donc une excellente aptitude du ruban d'alliage Fe-Ni laminé à

froid au perçage par gravure.

Ensuite, le perçage par gravure d'un diamètre de 135 à 280 pm a été effectivement appliqué aux échantillons de l'invention n 1 et 2 et aux échantillons comparatifs no 3 à 6 cités ci-dessus

et les résultats ont été analysés.

Il résulte de l'observation au microscope des échan-

tillons percés par gravure que les défauts de perçage par gravure pouvaient être classés en quatre types (A), (B), (C) et (D) comme indiqué dans la figure 8 Les résultats sont également indiqués

dans le tableau 3-2.

L'échantillon de l'invention no I donnait une fréquence nulle de rejets dans le perçage par gravure Il était clair que, à cause du faible nombre d'inclusions non métalliques et de leur

faible dimension de particules, comme décrit ci-dessus, l'échan- tillon de l'invention no 1 avait une excellente aptitude au perçage par

gravure Dans l'échantillon de l'invention n 2, également, bien qu'il y ait des défauts de types (C) et (D), leur fréquence de rejets était très faible et il était clair que cet échantillon

avait une excellente aptitude au perçage par gravure.

Dans l'échantillon comparatif n 3, par contre, la fréquence de rejets dans le perçage par gravure était comme suit: Fréquence de rejets du type (A): 0,04 %, Fréquence de rejets du type (B): 0,03 %, Fréquence de rejets du type (C): 2,35 % et

Fréquence de rejets du type (D): 2,54 %.

Comme il est évident d'après la description ci-dessus,

l'échantillon comparatif n 3 présentait une fréquence de rejets élevée dans le perçage par gravure Il était donc clair que, à cause du grand nombre d'inclusions non métalliques linéaires, comme décrit ci-dessus, l'échantillon comparatif n 3 avait une mauvaise aptitude au perçage par gravure C'était également le cas avec

l'échantillon comparatif n 4.

Dans l'échantillon comparatif n 6, en outre, la fréquence de rejets dans le perçage par gravure était comme suit: Fréquence de rejets du type (A): 0,15 %, Fréquence de rejets du type (B): 0,05 %, Fréquence de rejets du type (C): 0,82 % et

Fréquence de rejets du type (D): 0,01 %.

Comme il est clair d'après la description ci-dessus, la

fréquence de rejets dans le perçage par gravure était plus élevée dans l'échantillon comparatif n 6 que dans les échantillons de l'invention n 1 et 2 Il était clair que, à cause du grand nombre d'inclusions non métalliques sphériques comme décrit ci-dessus, l'échantillon comparatif n 6 avait une mauvaise aptitude au perçage par gravure Ceci était également le cas avec l'échantillon

comparatif n 5.

Selon la présente invention, comme décrit ci-dessus en détail, il est possible de fournir un ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid ayant une excellente netteté et une excellente aptitude au perçage par gravure, qui est applicable comme matériau pour masque à trous d'un téléviseur à haute définition, exempt de défauts pendant le perçage par gravure, et qui a un faible coefficient de dilatation thermique et un procédé pour sa fabrication, avec des

effets industriellement intéressants.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1 Un ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid ayant une excellente netteté et une excellente aptitude au perçage par gravure, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement en: nickel: de 30 à 45 % en poids, manganèse: de 0,1 à 1,0 % en poids, aluminium: de 0,003 à 0,030 % en poids et le reste étant du fer est des impuretés accidentelles, o les teneurs respectives en silicium, chrome,

carbone, azote, soufre, phosphore, oxygène et inclu-

sions non métalliques en tant que lesdites impuretés accidentelles sont jusqu'à 0,4 % en poids pour le silicium, jusqu'à 0,1 % en poids pour le chrome, jusqu'à 0,005 % en poids pour le carbone, jusqu'a 0,005 % en poids pour l'azote, jusqu'à 0,005 % en poids pour le soufre, jusqu'à 0, 010 % en poids pour le phosphore, jusqu'à 0,002 % en poids pour l'oxygène et

jusqu'à 0,002 % en poids pour les inclusions non métal-

liques, exprimées en oxygène,

lesdites inclusions non métalliques comprenant une compo-

sition ayant une dimension de particules allant jusqu'à 6 pm dans une région d'un point de fusion d'au moin I 600 C, région qui est définie dans le diagramme de phases ternaire Ca O-A 1203-Mg O par la courbe liquidus de 1 600 C et ladite composition contenant au moins l'un des oxydes Ca O, A 1203 et Mg O. 2 Un procédé pour la fabrication d'un ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid ayant une excellente netteté et une excellente aptitude au perçage par gravure, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: on prépare un alliage Fe-Ni fondu ayant une teneur en nickel comprise dans la gamme de 30 à 45 % en poids et soumis à la déphosphoration et à la décarburation; on préparé dans teneur en Ca O on d'aluminium, comprenant: ajoute de l'aluminium audit alliage Fe-Ni fondu ainsi une poche faite d'un réfractaire Mg O-Ca O ayant une dans la gamme de 20 à 40 % en poids; fait réagir ledit alliage Fe-Ni fondu additionné dans ladite poche, avec un laitier Ca O-A 1203-Mg O Ca O et A 1203: au moins 57 % en poids, o le rapport Ca O/(Ca O + A 1203) est d'au moins 0,45, Mg O: jusqu'à 25 % en poids, Si O 2: jusqu'à 15 % en poids et

oxydes de métaux ayant une affinité pour l'oxygène infé-

rieure à celle du silicium: jusqu'à 3 % en poids au total, pour désoxyder ledit alliage Fe-Ni fondu; on coule ledit alliage Fe-Ni fondu en un lingot; et on dégrossit, on lamine à chaud et on lamine à froid ledit lingot pour fabriquer un ruban d'alliage Fe-Ni laminé à froid

contenant jusqu'à 0,002 % en poids au total d'inclusions non métal-

liques, exprimées en oxygène, ayant une dimension de particules

allant jusqu'à 6 pm.

3 Un procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la quantité totale desdits oxydes métalliques dans ledit

laitier va jusqu'à 1,5 % en poids.

4 Un procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que: ladite préparation dans l'alliage fondu Fe-Ni comprend les étapes suivantes: on affine un acier fondu dans un convertisseur; et on déphosphore, on ajoute du nickel fondu et on décarbure ledit acier fondu dans ladite poche sous pression réduite jusqu'à

800 mbar.

que dans Un procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce ladite désoxydation dudit alliage Fe-Ni fondu est effectuée

ladite poche sous pression réduite jusqu'à 1,34 mbar.

6 Un procédé selon l'une quelconque des revendications 2

à 5, caractérisé en ce que ledit dégrossissage dudit lingot est

effectué à un rapport de réduction d'au moins 70 % et à une tempé-

rature dans une gamme de 1 150 à 1 2500 C.