LU82107A1 - Produit en acier coule de maniere continue ayant une microsegregation reduite et son procede de fabrication - Google Patents

Description

δ Λ à-Λ "B GRAND-DUCHÉ DE LUXEMBOURG L-2481 .....k........I........y. i j du .................?..?.Λ.?.™.^..?..§.9....... Monsieur le Ministre „, . „ , de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes

Titre delivre : ........................................ 3S, jrftJrgfr Service de la Propriété Industrielle

vfObfë' LUXEMBOURG

Demande de Brevet d’invention i* I. Requête ....S.QUthw.ire....C.Qmp.aay.,,......12.6.....Ee.rtilla....s.tr.e.et..,......Cax.r.Qlltan.,......Georgia..........α) 30117/E.U.A./ représentée par Jean Waxweiler, 2Ï-25 Allée Scheffer,Luxembourg^agissant eh qualité de .............................................................................................................................................................................................·.....................*................................................................... (2) mandataire..............................................................................................................................................................................................................................................

dépose........ ce vingt.-trois......j.an.vi.er....mil....neuf.....cent .....quatre-v ingt. (3) à........1.5..*..0.Q.. heures, au Ministère de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes, à Luxembourg : 1. la présente requête pour l’obtention d’un brevet d’invention concernant : ...............................................................................................................................................................................................................................................................................— (4)

Prqduit^en acier coulé de manière continue ayant une_______________ microségrégation réduite et son procédé de fabrication.

déclare, en assumant la responsabilité de cette déclaration, que I’(es) inventeur(s) est (sont) : .......................................................................................................................................................................................................................................................................................(5)

George Charles Ward, 258 Almon Road,Carrollton, GA 30117,EUA

Thomas Noell Wilson,Route Ι,Βοχ 514,Carrollton,GA 30117, EUA “üSäa^Ytiiäär ”^nîîa'7 ë" Henson ' cïrcle"' Rt. 5, Car roi 1 tön, GA 3 Ö ï 17, EDA

2. la délégation de pouvoir, datée de ....................................................................... le ........................................................................

3. la description en langue.................f rançaise.......................... de l’invention en deux exemplaires ; 4.................4............. planches de dessin, en deux exemplaires ; 5. la quittance des taxes versées au Bureau de l’Enregistrement à Luxembourg, le vingt-trois janvier mil neuf cent quatre-vingt.................................................................

revendique pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demande(s) de (6) ___________________________brevet.........................................déposée(s) en (7).......................E....IL· A.......................................................................................

le vingt-quatre janvier mil neuf cent soixante dix-neuf sous n 006.148 et le vingt-neuf août mil neuf cent soixante dix-neuf sou ♦ .....le.....ho.......7OV550...............................................................................................................................................................................................................................

au nom de George -Char les ·-^Wardy Th©mas-- -Neell •••Wi-l-son7 ;Bnday --Kumar.....SinW^ . élit domicile pour lui (elle) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg ........................................

....J.ean....Waxw.ei.ler..r..21.rr.2.5....Âllé.e Scheffer.,Luxembourg................................................................. (io> ; sollicite la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les annexes susmentionnées, — avec ajournement de cette délivrance a ..............:................................. mois.

Le...............mandataire.........................

..................\ ........................

IL Procès-verbal de Dépôt \ • . La susdite demande de brevet d’invention a été déposée au Ministère de l’Économie Nationale , ; 1 \ et des Classes Moyennes, Service de la Propriété Industrielle à Luxembourg, en date du: V “ ^ 23,01.1980 15 OÛ . * Pr. le Ministre à 3 *heures Ê: \ïe l’Économie Nationale et des Classes Moyennes, i si \ *\ p-d.

I S: : Jt\ i 3- Yk 3%. / ^1 \& ^ REVENDICATION DE PRIORITÉ Dépôt de la demande de brevet en e.u.a.

du 24 janvier 1979 1® numéro 006.148 et du 29 août 1979 sous le numéro 70.550

MEMOIRE DESCRIPTIF DEPOSE A L'APPUI D'UNE DEMANDE DE BREVET D'INVENTION AU GRAND-DUCHE DE LUXEMBOURG

par ; southwire company

PRODUIT EN ACIER COULE DE MANIERE

w CONTINUE AYANT UNE MICROSEGREGATION

pou rj REDUITE ET SON PROCEDE DE FABRICATION.

V

18 956

Société dite : SOUTHWIRE COMPANY SW.253F (960)

Produit en acier coulé de manière continue ayant une microségrégation réduite et son procédé de, fabrication.

La présente invention concerne un nouveau produit en acier , coulé et en particulier un nouveau produit en acier coulé de manière continue ayant une distribution uniforme des consti-- tuants et un procédé pour sa production.

Une propriété avantageuse de l'acier dans son état brut de coulée est une distribution uniforme dans le produit en acier des constituants et impuretés normalement présents dans l'acier. Les termes "constituant" et"impuretés" tels qu'utilisés ici ont les significations suivantes, que la demanderesse pense être leurs significations normales : le terme "constituant désigne un des ingrédients qui constituent un système chimique ou une phase ou une combinaison de phases qui se trouve dans une configuration caractéristique dans une microstructure d'alliage, tandis que le terme "impuretés" désigne des éléments ou des composés dont la présence dans une matière quelconque est indésirable. Les constituants, ainsi que ce terme est utilisé ici, comprendront donc les matières combinées dans un système chimique pour produire le type particulier d'acier qui est coulé, mais ne comprendront pas les impuretés, ou les éléments ou composés indésirables présents dans le métal coulé. En tout cas, la ségrégation des constituants dans l'acier coulé le rend moins utilisable pour traitement ultérieur, par exemple pour forgeage ou laminage en barre et 4 ensuite étirage en fil. Tel qu'utilisé ici, le terme "ségré- ‘ gation" a aussi ce que la demanderesse pense être sa signi fication normale dans la technique, c'est-à-dire que ce terme est utilisé à propos de la distribution ou de la concentration non-uniforme de constituants (ou d'impuretés) qui se produit durant la solidification du métal. Une concentration ou une accumulation d'impuretés dans diverses positions dans le métal, par exemple, est appelée ségrégation dans la technique. La ségrégation qui se produit entre les branches de dendrites est appelée ségrégation mineure ou microségrégation et ainsi la composition peut varier à l'intérieur d'un cristal unique.

Une macroségrégation se produit autour de cavités de retrait primaires et secondaires, comme dans la retassure et dans η ..... ^ 2 des régions similaires, et se révéle souvent sous la forme de lignes marquées, ayant une forme prononcée de cône droit ou renversé, que l'on voit bien quand les lingots sont sectionnés et attaqués. Des zones de ségrégation ont tendance à se trouver dans les régions moyennes de la pièce coulée et cristaux habituellement dans la partie occupée habituellement par des / ëquiaxes. On peut quelquefois remédier à la microségrégation par recuit, mais la macrosëgrégation subsiste lors des opérations ultérieures de chauffage et de travail. Des ségréga-

StSUrQ

tions dites de y se produisent autour de la cavité de retassure. Dans la ségrégation normale dans l'acier, les constituants (corps dissous) dans le fer (solvant) rejetés hors v du liquide qui se solidifie s'accumulent à l'interface solide/liquide qui avance, de sorte que les constituants ayant le plus bas point de fusion se concentrent dans les dernières portions à se solidifier, mais dans la ségrégation inverse c'est le contraire, car le liquide ayant une haute concentration en substances dissoutes est emprisonné entre les dendrites, ce qui cause une diminution de la concentratio-des substances dissoutes de la surface des lingots vers le centre. La ségrégation inverse est donc une concentration de constituants ou d'impuretés â un degré plus élevé près des surfaces extérieures(par rapport ä l'intérieur) d'un lingot ou d'une pièce moulée.

Les procédés antérieurs de moulage de l'acier ont donné des produits en acier moulé ayant un degré relativement élevé

S

de ségrégation des impuretés et des matières d'alliage dans l'acier moulé. En raison des hautes teneurs en constituants et en impuretés de l'acier, il se produit normalement une ségrégation inverse. Cette distribution irrégulière d'impuretés et/ou de constituants dans l'acier coulé rend souhaitable que la quantité totale de ces impuretés et/ou de ces constituants dans l'acier soit réduite de manière que le traitement ultérieur de l'acier coulé ne donne pas des caractéristiques ; internes et de surface inacceptables dans le produit fabriqué à partir de l'acier coulé. Une réduction de la quantité totale d'impuretés, toutefois, exige habituellement un affinage supplémentaire coûteux de l'acier avant la coulée et est quelquefois impossible ou peu commode industriellement, 3 tandis que parfois l'addition de constituants particuliers (y compris des éléments d’alliage) est souhaitable ou nécessaire

Parmi les impuretés et éléments d'alliage dans l'acier ayant tendance à la ségrégation dans les produits de la technique antérieure, se trouvent le soufre, l'oxygène, le phosphore, le manganèse, le silicium et le carbone. Toute ségrégation importante de ces éléments rendra le produit commercialement moins utile. Par exemple, une ségrégation importante peut causer une absence d'uniformité de la résistance à la traction dans l'acier et le rendre moins utilisable pour étirage ultérieur en fil. La ségrégation d'impuretés gazeuses peut donner des zones de porosité près de la surface supérieure ' du produit coulé, ce qui entraîne, entre autres inconvénients, une qualité inférieure de la surface des tôles. (Voir Whitmore, B.C., et Hlinka, J.W., "Continous Casting of Low-Carbon Steel Slabs by the Hazelett Strip-Casting Process", Qpen Hearth Proceedings, 1969). Une microségrégation sévère du manganèse causera des difficultés dans de nombreux produits finaux formés à partir de la billette coulée de manière continue en raison de son effet important sur les transformations de l'austênite en perlite/bainite/martensi.te. Par exemple, des billettes obtenues par coulée continue et laminées en barres pour formatio de fils ont souvent de hautes concentrations de manganèse dans la portion centrale, gai favoriseront la formation locale de martensite durant la coulée, causant ainsi de fréquentes ruptures durant le tréfilage ultérieur, v Ce problème est connu depuis longtemps dans la technique, mais ii y a eu peu de publications trouvées par les inventeurs qui décrivent d.es résultats de production réelle. Une étude à ce sujet de Hans Van Vuuren, de la South African Iron and

-, ISQOR

Steel Industrral Corporation, LtcV'.V(reproduction contenue aux pages 306 à 334 de Steelmakmg Proceedings, Vol. 61, Chicago Meeting, 16-20 avril 1978) illustre une façon de lutter contre la microségrégation et ses effets dans un produit final en barres.

Van Vuuren a conclu que l'on pouvait habituellement éviter la martensite centrale dans certaines barres d'acier à tréfiler en limitant la quantité totale de manganèse à un maximum de 0,75%, celle de phosphore à un maximum de 0,020%, et en réglant ensuite le refroidissement dans la chaîne de refroidissement 4 — * * t numériques de microségrégation concernant les blooms de coulée continue (on pense qu'ISCOR commence par la coulée continue d'un bloom de 205 mm x 315 mm sur une Concast Bloom Machine), mais le produit final en barres a été analysé et on a trouvé » des microségrégations de manganèse allant de 101,5% à 139,0% par rapport à l'analyse de base. En raison de la diffusion thermique importante entre le moment de la coulée et le moment du laminage, on pense que les microsëgrégations de manganèse dans le bloom de coulée doivent avoir été bien plus fortes que dans le produit final en barres.

Jusqu'à présent, les procédés de la technique antérieure pour résoudre les problèmes dus à la ségrégation (par exemple la rupture de fils) comportaient une remise en état (par exemple une homogénéisation) des produits intermédiaires (par exemple des barres) au lieu d'une suppression de la ségrégation initiale durant la coulée. On pense qu'une raison en est qu'il est bien plus difficile de conduire le manière approprié le procédé industriel de coulée continue à grande échelle.

Dans les procédés antérieurs de coulée de lingots, une ségrégation se produit tandis que l'acier fondu se solidifie lentement, les impuretés flottant par séparation par gravité à la surface supérieure du lingot. Dans des applications de qualité supérieure, une couche concentrée résultante d'impuretés et/ou une cavité de solidification au sommet du lingot devaient parfois être éliminées physiquement (scalpées ou découpées) avant que l'acier coulé ne soit soumis à un traitement ultérieur (voir, par exemple, "Recent Developments in 5 Machine Scarfing of Continous Cast and Rolled Steel", Iron des- and Steel Engineer, janvier 1978, pages 68-71 et brevet/E.U.A. N° 4 155 399, col. 1, lignes 61 à 68.

On a développé des procédés de coulée continue de l'acier pour éviter la manipulation d'un grand nombre de lingots et le nécessité d'enlever la couche superficielle supérieure. Dans ce que la demanderesse considère comme étant^Le procédé antérie le plus important et le plus utilisé industriellement pour la coulée continue de l'acier, on fait tomber le métal fondu dans un moule à extrémités ouvertes disposé verticalement formé d'une matière très conductrice comme de cuivre, ou on fait circuler de l'eau à des fins de refroidissement. Tandis

T

5 que la périphérie du métal se solidifie pour former une enveloppe d'acier solidifié près de la paroi du moule, on fait sortir lentement le brin d'acier du fond du moule tandis qu'on verse de manière continue du métal fondu dans le haut du moule. Ce type de procédé est appelé quelquefois système de coulée continue du type Junghans ou du type Junghans-Rossi et a été commercialisé avec succès par Concast A.G. de Zurich, Suisse, et par Koppers Co., Inc., des Etats-Unis d'Amérique, par exemple. Un brevet ancien de Junghans est le brevet des E.U.A. N° 2 135 183 . Même dans ce cas, toutefois, il peut être nécessaire qu'on découge^une surface pour certaines applications - voir le breveÏŸE.U.A.

N° 4 155 399 .

Dans le procédé du type Junghans, on peut faire osciller le moule verticalement sur un court trajet de manière que le moule se déplace avec le brin durant chaque oscillation afin d'augmenter le transfert de chaleur durant les périodes où il n'y a pas de mouvement relatif entre le brin et le moule. Une telle oscillation augmente la vitesse possible de coulée, mais crée souvent des marques ou des anneaux d'oscillation indésirables s'étendant autour de la pièce coulée sur sa surface.

Quand le brin quitte le moule, on dirige normalement des jets d'eau vers la surface du brin semi-solide de manière à compléter sa solidification. Pour réduire la hauteur verticale nécessaire du bâtiment contenant la machine de coulée du type Junghans, on a utilisé des rouleaux de guidage pour courber le brin sur un arc d'environ 90° à un rayon d'environ 4,25 mètres par exemple, et pour le décintrer ensuite de manière qu'il s'étende horizontalement pour être coupé ou pour traitement ultérieur. Pour éviter d'avoir à cintrer et à décintrer le brin de cette façon et pour pouvoir installer l'appareil de coulée dans un bâtiment plus petit , on a réalisé des moules courbes de manière que le brin sorte du . moule suivant le trajet courbe désiré et il est ensuite redressé en une seule étape de flexion à une orientation horizontale pour être coupé.

On trouvera une description très claire de la coulée «* -, 6 continue classique de l'acier dans le numéro de décembre 1963 de la revue Scientific American, "The Continous Casting of Steel", par L. V. Gallagher et B. S. Old, Vol. 209, H° 6, pages 74 à 88.

On verra ainsi que la coulée selon les procédés à moule vertical de la technique antérieure no change pas rapidement l'orientation de l'acier en cours de solidification (il faut habituellement un bâtiment de 5 étages ou plus), et permet au métal fondu dans la partie centrale du brin de rester parfoijS^dans une attitude horizontale, comme indiqué dans le brevet!E.U.A. N° 3 542 115 cédé à Concast Incorporated, par exemple. Ainsi, les impuretés ont la possibilité de flotter en se déplaçant vers le haut durant le cours de la solidification et, en général, il se produit une ségrégation qui peut parfois être observée dans une coupe transversale (longue) d'une barre à section carrée de 10,16 cm x 10,16 cm sous la forme d'une ligne de ségrégation se trouvant à environ 2,5 cm à l'intérieur à partir du rayon intérieur du brin.

Au cours de recherches, on a aussi coulé l'acier de manière continue dans des moules relativement horizontaux, cela étant effectué en utilisant des machines de coulée ä deux courroies similaires en principe à l'ancienne machine de Hazel^tt Strip-Casting Corporation comme décrit dans le brevet»-11.J.A.

N° 2 640 235 (mentionné dans la publication de Whitmore et Hlinka). Ces deux auteurs indiquaient qu'en raison de l'influence de la pesanteur et de l'angle d'environ 20° du brin d'acier avec l'horizontale durant la solidification dans ces projets de recherche, les impuretés dans l'acier avaient tendance à monter et à former une zone importante de matière séparée par ségrégation pies de la surface supérieure de la pièce coulée. Ces deux auteurs indiquent qu'en plus de cette zone d'oxyde à la surface supérieure, il y avait une ségrégation interne d'oxyde notée dans des essais d'attaque macroscopique de coupes transversales. Malgré des variations du degré de ségrégation d'oxyde, le profil était similaire dans tous les brames coulés et les auteurs ont conclu de ces résultats qu'il était évident que la ségrégation d'oxyde était assez sévère pour être cause d'une qualité inférieure 7 de la surface des tôles. On a essayé un certain nombre de solutions posslbLes, comme la concentration ou l'élimination de la scorie de l'ensemble du moule , l'utilisation de barrages latéraux fixes en cuivre refroidis par eau, l'utilisation de tubes d'alimentation immerges, etc., mais les auteurs ont reconnu que toutes ces tentatives n'ont pas permis de résoudre le problème. Il a été expliqué que de fortes concentrations d'oxydes en cours de ségrégation étaient emprisonnées dans le brame en cours de solidification au moment où la croûte supérieure avait une épaisseur comprise entre 13 et 19 mm. Les auteurs ont conclu que la coulée à un angle de 20° donnait un produit métallurgiquement inacceptable pour la production de tôles à partir d'acier calmé par Al ou d'acier traité sous vide parce qu'on n'a trouvé aucune façon d'éliminer ces oxydes et qu'une ségrégation des inclusions se produisait vers la partie supérieure de la billette coulée. Ils ont suggéré de revenir à l'utilisation du moule dans la position verticale de la technique antérieure (type Junghans) comme possibilité pour résoudre le problème de ségrégation.

La demanderesse pense que la distribution décentrée avec ségrégation des constituants et impuretés causait aussi des variations imprévisibles dans les tentatives ultérieures de traitement comme par laminage à chaud de la matière.

De façon générale, la présente invention concerne une barre d'acier brute de coulée caractérisée, par rapport à la technique antérieure, par une absence nouvelle de ségrégation de manganèse, d'oxygène, de soufre et de carbone. Contrairement â la technique antérieure, la présente invention fournit une barre d'acier brute de coulée caractérisée par une distribution particulièrement uniforme du manganèse, de l'oxygène, du soufre et du carbone. La barre d'acier coulée selon la présente invention comprend de l'acier qui, quand il est observé en coupe transversale (en longueur) en ce qui concerne la macroségrégation, présente une variation moyenne maximale de teneur en oxygène de moins d'environ 20 ppm (0,0020%) et un écart-type de ségrégation d'oxygène de moins d'environ 8 ppm (0,0008%) sur des échantillons contenant environ 0,01% d'oxygène, une variation moyenne maximale de teneur en soufre de moins d'environ 0,004% (40 ppm) et un écart-type de 8 ^ «...

ségrégation du soufre de moins d'environ 0,001¾ (10 ppm) sur un échantillon contenant environ 0,02% de soufre, et une variation moyenne maximale de teneur en carbone de moins d'environ 0,01% (100 ppm) et un écart-type de ségrégation du carbone de moins d'environ 0,004% (40 ppm) sur un échantillon contenant environ 0,185% de carbone, et des propriétés améliorées de résistance ä la traction et d'allongement à l'état brut de coulée. On prévoit de bons résultats similaires pour Si, P,

Cr et les autres éléments d'alliage normalement utilisés dans l'acier. L'analyse concernant la microségrégation a été effectuée pour C, Mn, S, Cr et Si par microsonde électronique. Les résultats indiquent bien moins de microségrégation du manganèse que dans des échantillons Concast de la technique antérieure. Par exemple, des charges de métal fondu, contenant environ 0,46% de carbone et environ 0,93% de manganèse, ont été coulées tant par le procédé décrit ici que par le procédé Concast bien connu de la technique antérieure. Des échantillons des barres brutes de coulée ont été coupés transversalement et onv'dêcoupé de petits échantillons^ des endroits équivalents à environ la moitié de la distance entre le bord et le centre. Ainsi, ni les meilleures zones ni les plus mauvaises n'ont été choisies pour comparaison, ün a monté les petits échantillons pour examen par microsonde électronique et on les o-analysés pour déterminer la concentration du manganèse le long d'une ligne choisie au hasard, d'environ 1800 microns de longueur.

Ce mode opératoire est généralement bien connu dans la technique et on pense que c'est la méthode la plus facile pour détecter la microségrëgation dans des métaux. Essentiellement, le procédé consiste à bombarder l'échantillon avec un faisceau de petit diamètre d'électrons de grande énergie avec le résultat que l'échantillon émet des rayons X caractéristiques correspondant à la concentration des éléments présents. On analyse les rayons X en les diffractant avec un cristal (pour choisir un seul élément à la fois) et en mesurant ensuite leur intensité avec un détecteur approprié quelconque.

On peut déterminer les concentrations d'un élément particulier en comparant les intensités relatives des rayons X produits 9 ... · *» Uib .

η par l'élément dans l'échantillon à un étalon connu. Pour obtenir la précision maximale, environ 0,5%, on doit corriger le rapport pour tenir compte de l'absorption et de la fluorescence des rayons X émis. En variante, on peut admettre que le niveau moyen d'intensité représente la concentration de base obtenue par une analyse chimique normale et alors les variations d'intensité représentent directement les variations par rapport à la concentration de base.

Quand on utilise ce dernier mode opératoire pour comparer un certain nombre d'échantillons, il est utile d'attribuer à chaque échantillon une quantité qui indique l'intensité moyenne des variations significatives, et ainsi la variation moyenne de concentration par rapport au niveau de base. Cette quantité peut être appelée indice de microségrégation et s'exprime en pourcentage de la concentration de base.

Dans la présente comparaison, la teneur en manganèse de l'échantillon d'après l'analyse de base était de 0,98%. Les résultats ont indiqué que la barre d'acier brute de coulée selon la technique antérieure avait un indice de microségrë-gation du manganèse, exprimé en pourcentage de l'analyse de base, d'environ 300%, tandis que l'indice de microségrégation du manganèse de la barre brute de coulée produite par le procédé selon la présente invention était inférieur à 175% environ.

Une particularité importante de la présente invention est que le nouveau produit peut être préparé sur une machine coulée connue, selon la technique antérieur*, en utilisant des modes opératoires bien â la portée de l'homme de l'art.

Le mode de mise en oeuvre préféré de la présente invention consiste à former un moule courbe mobile en faisant tourner une roue de coulée, comportant une gorge périphérique, autour de son axe central et à faire avancer une bande le long de sa longueur en contact avec la gorge périphérique à la partie supérieure de la roue de coulée, à faire avancer la bande et la roue conjointement autour de la partie inférieure de la roue, et à écarter la bande de la roue (de manière à former un type de moule à surface mobile sans fin), a couler de l'acier fondu dans le moule courbe, à refroidir le moule de <· 10 façon à causer la solidification de l'acier fondu dans le moule courbe, à enlever la barre coulée du moule courbe, normalement à refroidir encore la barre coulée par utilisation d'un refroidisseur complémentaire apres que la barre coulée a été enlevée de la partie fermée du moule, et à redresser progressivement la barre coulée t-j^dis qu'elle sort du moule courbe. Voir par exemple le breve£* E.U.A. N° 3 623 535 des et le brevefVE.U.A. N° 359 348 .

Ainsi, la présente invention a pour but de fournir un produit en acier brut de coulée amélioré.

Elle a aussi pour but de fournir une nouvelle barre continue d'acier coulé caractérisée par une absence, à un degré exceptionnel, de ségrégation ou de ségrégation inverse d'impuretés ou de constituants dans la barre.

Elle aussi pour but de fournir un procédé pour la coulée continue d'un produit en acier ayant des propriétés internes améliorées.

D'autres buts, particularités et avantages de l'invention résulteront encore de la description ci-après.

Aux dessins annexés^

La figure 1 représente schématiquement un exemple d'appareil de la technique antérieure utilisable pour l'obtention du produit en acier coulé selon l'invention, l'appareil comprenant une machine de coulée comportant une roue de coulée tournante définie par une gorge périjihérique dans cette roue et une bande sans fin couvrant une partie de la longueur de la gorge de manière à former un moule fermé sur cette partie.

La figure 2 est un graphique indiquant la distribution du soufre dans une barre d'acier coulée selon la présente invention.

La figure 3 est un graphique montrant la distribution de l'oxygène dans une barre d'acier coulée selon la présente invention.

La figure 4 est un graphique montrant la distribution de l'oxygène dans une barre d'acier coulée selon le procédé à deux courroies d'Hazelett de la technique antérieure.

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La figure 5 est un graphique montrant la distribution de l'oxygène dans une barre d'acier coulée selon un autre procédé de la technique antérieure, le procédé du type Junghans, et en particulier une machine Concast du type industriellement efficace.

La figure 6 est un graphique montrant la distribution du carbone dans une barre d'acier coulée selon la présente invention.

La figure 7 est un histogramme comparant la résistance ä la traction du nouveau produit acier coulé selon la présente invention à un autre produit acier coulé obtenu par un procédé selon la technique antérieure.

La figure 8 est un graphique montrant la variation de l'intensité des rayons X due à la microségrégation du manganèse dans une barre d'acier coulée selon la présente invention.

La figure 9 est un graphique montrant la variation de l'intensité des rayons X due à la microségrégation du manganèse dans une barre d'acier coulée selon le procédé Concast de la technique antérieure.

Sur les dessins, où les mêmes références désignent des éléments identiques, la figure 1 représente un appareil à roue de coulée 10 utilisable pour l'obtention du produit selon la présente invention^Cet appareil est similaire à celui décrit dans le brevet^ E.ü.A. N° 3 623 535 par exemple. Une roue de coulée 10 définit une gorge périphérique G qui est couverte, sur une partie de la périphérie de la roue de coulée, par une bande ou courroie flexible sans fin 11 de façon à former un moule fermé M. La bande flexible 11 est maintene contre une partie de la périphérie de la roue de coulée par des roues 12, 13 et 14 de support de bande et elle avance avec la roue 10 quand cette dernière tourne. Près de la roue 12 de support de bande où commence le moule fermé M, 1 ' acier fondu est déchargé d'un creuset ou d'uix entonnoir de coulée 16 dans le moule M par une goulotte 16a. Dans le mode de réalisation préféré, toutes les surfaces extérieures de la roue de coulée et de la bande sont refroidies de manière continue par une pulvérisation de fluide de refroidissement, la partie extérieure de la gorge et la bande étant refroidies par des jets de refroidissement provenant d'ajutages (non 12 représentés) à partir de collecteurs S2, S3, S4, et la partie intérieure de la gorge périphérique G étant refroidie par des jets provenant d'ajutages sur le collecteur SI. Le jet de chaque ajutage (ou de groupes d'ajutages) le long du côté intérieur de la gorge périphérique peut être réglé individuel- » lement de manière à faire varier le volume de fluide de refroidissement qu'il envoie, et à faire varier ainsi la vitesse à laquelle le métal dans le moule M est refroidi. L'arrivée du fluide de refroidissement aux ajutages (ou aux groupes d'ajutages) peut aussi être réglée par des vannes réglables de manière à permettre l'établissement et l'arrêt du courant de fluide de refroidissement et à permettre une variation dans le volume total du courant de fluide de refroidissement. Voir, pageexemple, le système de refroidissement suggéré par le breve^E.U.A. N° 3 279 000 de

Southwire Company.

Une zone de flexion prolongée 18 est placée au-delà et au-dessus de la roue de support de bande 14. La zone de flexion 18 sert de moyen pour redresser la barre d'acier coulée B évacuée de la gorge périphérique de la roue de coulée 10 après sa sortie de la partie fermée du moule M. La zone de flexion 18 comprend une multiplicité de rouleaux-guides de support 19 montés sur un bâti (non représenté). Des rouleaux de guidage latéraux (non représentés) peuvent aussi être utilisés dans la zone de flexion 18 pour retenir la barre d'acier coulée approximativement dans un plan vertical. Bien que les rouleaux-guides de support 19 puissent être entraînés ou non, la demanderesse trouve préférable qu'au moins certains des rouleaux de support 19 soient entraînés pour aider au redressement de la barre coulée.

Dans le mode de réalisation préféré, un collecteur de refroidissement complémentaire 21 est situé au-dessus et près de la roue de support de bande 14 de manière à envoyer une pulvérisation directe de fluide de refroidissement sur la barre d'acier coulée sortant du moule courbe M.

Dans le fonctionnement du système selon la procédé de la présente invention, on fait tourner la roue de coulée 10 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et on fait tomber l'acier fondu à partir de l'entonnoir de coulée 16 13 par la goulotte 16a dans le moule fermé M formé entre la gorge périphérique G de la roue de coulée et la bande flexible 11. On fait couler l'acier fondu d'une manière contrôlée bien connue dans la technique de coulée des métaux ferreux et non-ferreux dans le moule M à un débit tel que la rotation de la roue de coulée fasse avancer l'acier dans le moule M à partir de la goulotte 16a aussi vite que l'acier fondu s'écoule par la goulotte de manière à maintenir la masse d'acier fondu à un niveau constant à l'entrée du moule M. L'extrémité de sortie de la goulotte 16a est située aussi près que possible de l'entrée du moule M de manière à permettre à l'acier fondu de s'écouler directement de la goulotte dans la masse d'acier fondu dans le moule.

Tandis que l'acier fondu est entraîné autour de la roue de coulée 10 dans le moule M, du fluide de refroidissement est envoyé contre le moule par les ajutages du collecteur SI et les ajutages des autres collecteurs S2, S3 et S4 et la quantité de fluide de refroidissement envoyée sur la bande et sur la roue de coulée est réglée suivant le besoin pour régler la vitesse de refroidissement du métal fondu. Selon le * mode de mise en oeuvre préféré du procédé, on effectue un refroidissement très uniforme autour et le long de l'axe longitudinal de la barre coulée, voir par exemple le brevet des E.ü.A. N° 3 279 000 au nom de Cofer .

Un refroidissement rapide initial et une solidification di^nétal fondu se produisent aux surfaces de la roue de coulée et de la bande, causant la formation d'une croûte ou enveloppe d'acier solidifié ayant une structure à grains équiaxes. La continuation de l'enlèvement de chaleur à la barre partiellement solidifiée cause ensuite une solidification du métal dans la zone centrale fondue d'une manière progressive et uniforme (uniforme aussi à chaque point autour de la périphérie) pour former une structure dendritique ou sensiblement équiaxe, suivant la surchauffe de l'acier, de l'enveloppe vers le centre d'une barre d'acier pleine B.

L'acier qui est entré dans le moule M à l'état de métal fondu à une partie supérieure de la roue de coulée avance dans une direction descendante autour de la partie inférieure de la roue de coulée et ensuite dans une direction ascendante 14 jusqu'à ce qu'il quitte la partie fermée du moule M près de la roue de support de bande 14, passe à travers la masse pulvérisée de fluide de refroidissement complémentaire provenant des ajutages associés au collecteur 21 et arrive à une roue de guidage 15, après quoi il est guide de manière à être éloigné de la roue de coulée. Dans le mode de mise en oeuvre préféré, la température de la surface extérieure de la croûte périphérique de l'acier solidifie tandis qu'il sort de la partie fermée du moule M ne dépasse pas 1370°C environ, mais n'est pas inférieur à 1040-1090°C environ. La barre coulée quittant la roue de coulée a une forme correspondant à la courbure du moule courbe M et en conséquence est progressivement redressée par accroissement progressif du rayon de la barre B tandis que la barre avance dans la zone de flexion prolongée 18. Les rouleaux de guidage 19 supportent la barre et la guident sur son trajet de redressement au-dessus de la roue de coulée 10, au moins deux des roues de guidage 19 étant de préférence entraînées pour tirer la barre B le long de sa longueur hors de la roue de coulée 10. La portion centrale fondue de la barre B est complètement solidifiée au moment où elle passe à travers au moins la dernière masse pulvérisée de fluide de refroidissement provenant du dernier ajutage sur le collecteur 21 pour assurer que la barre soit complètement solide avant d'atteindre un point se trouvant au même niveau que la surface de la masse de métal fondu à l'entrée du moule M. Ainsi, le métal fondu dans la portion centrale de la. barre ne s'écoulera pas dans la direction opposée au mouvement de la barre dans la zone centrale non solidifiée de la barre pour créer une cavité dans la partie centrale de la barre.

La barre est ainsi pleine aussi et métallurgiquement saine avant son entrée dans la zone de flexion 18, et sa température juste avant cette zone peut aussi être réglée par réglage du volume de fluide de refroidissement fourni par le collecteur 21 de manière à limiter les contraintes internes de la barre durant son redressement.

Dans le mode de réalisation de la roue de coulée 10 décrit ici, le moule M est de forme approximativement trapézoïdale avec une petite dimension située dans la partie intérieure 15 de la gorge périphérique et une grande dimension située près de lu bande 11. Ainsi, la barre d'acier coulée par une machine de coulée typique 10 peut avoir une largeur d'environ 66,7 mm à sa plus grande largeur, une largeur d'environ 54,0 mm à sa plus petite largeur et une hauteur de 47,6 mm, avec un rayon d'environ 6,35 mm reliant la plus petite largeur aux deux côtés de la barre. D'autres dimensions et formes de barres peuvent être coulées si on le désire. Jusqu'à présent, par exemple, la demandera a obtenu des résultats efficaces dans 2 la coulée d'une barre d'environ 31 cm à une vitesse d'environ 2 13,4 mètres par minute et d'une barre d'environ 52 cm à une vitesse d'environ 10,7 mètres par minute.

La demanderesse pense que la nouvelle barre d'acier coulée selon la présente invention peut être produite à une vitesse linéaire relativement grande parce que la longueur relativement grande du moule courbe M refroidi par un fluide de refroidissement assurant un refroidissement rapide permet .d'obtenir la solidification en dépit des relativement grandes vitesses de rotation de la roue de coulée 10. De plus, le rayon relativement petit de la roue de coulée 10 fait changer rapidement l'orientation de l'acier fondu quand la roue tourne, à la différence des techniques industriellement éprouvées de coulée continue de l'acier selon la technique antérieure dans lesquelles l'acier qui se solidifie reste dans une orientation horizontale ou approximativement horizontale pendant une période importante, permettant aux impuretés de flotter en se déplaçant vers la haut durant le cours de la solidification. La demanderesse pense queyquand on coule une barre B d'une surface de section relativement petite selon la présente invention, la barre B peut être rapidement solidifiée par la pulvérisation de fluide de refroidissement provenant des ajutages associés aux collecteurs SI, S2, S3, S4 et 21 avant qu'il ne se produise une ségrégation importante quelconque de constituants ou d'impuretés. Ainsi, le procédé selon la présente invention, dans lequel une roue de coulée tournant relativement rapidement et ayant un rayon relativement petit est refroidie suffisamment pour solidifier rapidement les impuretés avant qu'une ségrégation et/ou une ségrégation inverse puissent se produire donne le nouveau produit acier «% ‘ ......

16 coulé selon la présente invention, ayant des propriétés notablement différentes de celles de l'acier coulé produit dans les machines de coulée continue de la technique antérieure.

La demanderesse pense que la réalisation du moule sous la forme d'une roue, les zones de pulvérisation d'eau de refroidissement et la section relativement petite de la barre coulée rendent possible d'obtenir une plus grande vitesse de transfert de chaleur que dans les procédés de coulée continue de l'acier selon la technique antérieure.

On peut se faire une idée de la grande vitesse de refroidissement ou de solidification d'après les hauteurs métallurgiques des systèmes de coulée. La hauteur métallurgique est définie comme la distance entre la surface de la masse liquide dans le moule et le point de solidification complète. Dans le présent procédé, on a travaillé avec une hauteur métallurgique d'environ 4,6 mètres ou moins pour fabriquer une barre 2 de 31 cm à 10,7 à 13,4 mètres par minute et une barre de 2 52 cm à 7,6 à 10,7 mètres par minute. Dans les systèmes classiques de coulée continue du type Junghens, les hauteurs métallurgiques sont généralement rapportées comme étant d'environ 15,2 à 21,3 mètres pour couler des billettes de 10,2 cm x 10,2 cm à une vitesse de 2,5 à 3 mètres environ par minute. On a trouvé que la barre coulée selon l'invention devient complètement solide en 25 à 30 secondes environ, tandis qu'on comprend qu'il faut environ 6 minutes pour la solidification complète de la barre du type Junghans.

On pense que la grande vitesse de refroidissement selon 11 invention réduit 1'écoulement de liquide de forte e relative concentration en substances dissoutes dans les canaux mter-dendritiques et réduit ainsi la ségrégation inverse tandis que les impuretés non-métalliques présentes dans l'acier liquide se congèlent avec le liquide avec une distribution statistique.

On pense aussi que le changement rapide d'orientation de l'acier fondu dans le moule en forme de roue qui avance réduit les risques de ségrégation d'impuretés à une position indésirable dans la barre coulée. C'est-à-dire, par exemple, que quand la barre coulée avec son enveloppe solidifiée initiale relativement mince et sa zone centrale fondue importante avance η - ' — 17 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre à partir du collecteur à peu près opposé S2 (voir la figure 1), passe en face des collecteurs S3 et S4 et ensuite 21 à un stade où l'enveloppe solidifiée est devenue très importante par rapport à la zone centrale fondue, ce gui veut dire que la barre coulée a avancé d'un arc de plus de 90° et de préférence de plus de 180°, la demanderesse pense que ce changement d'orientation de la pièce coulée durant tout le cours de la solidification a tendance à éliminer la formation de fortes concentrations de constituants ou impuretés séparés qui autrement flotteraient normalement à la partie supérieure de l'intérieur de l'enveloppe en cours de solidification, parce que, essentiellement, la "partie supérieure" de l'enveloppe en cours de solidification change constamment durant toute la rotation de la roue.

On a effectué des mesures pour déterminer le degré de ségrégation des impuretés soufre et oxygène et le degré de ségrégation du carbone dans de nouvelles barres d'acier coulé ayant été coulées selon le procédé décrit. Pour établir un profil de ségrégation en allant du côté roue des barres coulées au côté bande des barres coulées, on a découpé à l'emporte-pièce trois groupes d1 échantillons pour analyse à partir de sections transversales (longues) de la barre brute de coulée, un au centre de la section, un à 20 mm à gauche du centre et un à 20 mm à droite du centre. On a pris ensuite la moyenne des valeurs obtenues pour obtenir un profil moyen pour chaque barre. Ces résultats sont représentés sur les figures 2, 3 et 6. La demanderesse pense qu'on utilise dans la technique d'une manière interchangeable les expressions "section transversale (longue) et simplement "section transversale" s'il n'y a pas de risque de confusion avec une section transversale courte (voir ASTM Désignation E399-74, Crack Plane Orientation Identification Code, par exemple).

La figure 2 est un graphique du pourcentage moyen de soufre présent en fonction de la position entre le côté roue de la barre (0 mm) et le côté bande de la barre (44 mm dans ce cas), l'acier ayant une composition en poids d'environ 0,45% de carbone, 0,02% de soufre, 0,99% de manganèse, 0,02% de phosphore et 0,21% de silicium (Echantillon N° 45). La variation * 18 maximale de teneur moyenne en soufre dans la barre est de 0,0013% (13 ppm), pour les mesures représentées sur la figure 2, et l'écart-type est de 0,000498%. La demanderesse pense que cela représente une distribution du soufre d'une uniformité inattendue sans ségrégation nuisible. Des essais sur d'autres échantillons du nouveau produit ont indiqué des variations maximales de teneur moyenne en soufre allant de 0,00114% à 0,004% (11,4 ppm à 40 ppm) et des écarts-type pour le soufre variant entre 0,000483% et 0,00138% dans des échantillons ayant des teneurs en soufre de 0,01755% et de 0,02993%, respectivement, comme indiqué ci-après.

Moyenne de 3 mesures de teneur en soufre à chaque position indiquée, en ppm

Echantillon H° 26 41_ 43 45 48 5 mm 170,3 308,4 234,3 226,7 316 15 mm 180,7 310,6 233,0 240,0 328 25 mm 174,3 271,0 223,7 235,0 316 35 inm 170,7 297,6 227,0 239,7 317 40 mm 181,7 297,6 231,0 238,7 325 47 mm — 311,0 238,7

Moyenne 175,5 299,3 231,2 236,0 320,4

Intervalle 11,4 40,0 11,7 13,0 12,0

Ecart-type 4,83 13,8 4,88 4,98 5,08

La figure 3 est un graphique de teneur moyenne en oxygène (en ppm) en fonction de la position entre les côtés roue et „ bande pour la même barre coulée, échantillon N° 45, que sur la figure 2. La teneur en oxygène est d'environ 70 ppm (0,007%) et la variation maximale de teneur en oxygène dans la barre, comme représenté sur la figure 3, est de 5 ppm (0,0005%) et l'écart-type est de 1,651 ppm. Cela représente de nouveau un résultat étonnamment bon - un très haut degré d'uniformité des constituants dans la structure de la nouvelle barre d'acier coulée. Il y a lieu de noter aussi que la porosité au centre, quelquefois présente dans une barre d'acier coulée de manière continue (même selon l'invention), peut contribuer a la teneur mesurée en oxygène à cet endroit particulier de la barre. La demanderesse pense qu'une telle porosité ne représente pas une véritable ségrégation pour 1'homme de l'art et est 19 généralement éliminée par le traitement à chaud ultérieur.

Les propriétés améliorées concernant la ségrégation de 1'oxygène selon la présente invention peuvent se voir en comparant la figure 3 aux figures 4 et 5. La figure 4 est un graphique du pourcentage de teneur en oxygène en fonction de la position entre le bas et le haut d'une barre coulée qui a été coulée en utilisant une machine Hazelett Strip-Casting ayant un moule sensiblement horizontal. Le graphique se trouve à la page 43, figure 6, de Whitmore, B.C., et Hlinka, J.M., "Continous Casting of Low-Carbon Steel Slabs by the Hazelett Strip-Casting Process", Open Hearth Proceedings, 1969.Si on effectue la conversion en ppm, la figure 4 indique une variation maximale d'environ 100 ppm (0,01%) ou plus et un écart-type d'environ 29,88 ppm. Ce procédé à moule expérimental Hazelett à environ 20° par rapport à l'horizontale produit ainsi une barre coulée posant un notable problème de ségrégation d'oxygène même quand la teneur moyenne en oxygène est relativement basse, d'environ 0,004%. La plus forte ségrégation se trouve près de la surface supérieure de la barre, comme on le voit d'après la figure 4 et d'après la publication de Whitmore et Hlinka.

La figure 5 est un graphique de teneur en oxygène en fonction de la position pour une barre coulée produite par' une machine pour coulée continue à moule vertical Concast comprenant un moule oscillant courbe. Le graphique représente une moyenne pour cinq échantillons pris dans une section transversale (longue) du bas au haut de la barre, cette dernière ayant une composition en poids de 0,46% de carbone, 0,94% de manganèse, 0,021% de phosphore, 0,016% de soufre et 0,22% de silicium. La variation maximale représentée sur la figure 5 est d'environ 26,5 ppm et 1'écart-type est de 10,6 ppm. La teneur moyenne en oxygène est d'environ 0,006%. Un autre échantillon, ayant une teneur moyenne en oxygène d'enviror 0,009%, présente une variation de 29 ppm.

Une barre coulée produite selon la procédé de l'invention a aussi une distribution du carbone étonnamment uniforme, comme montré sur la figure 6 qui est un graphique représentant un profil moyen de la teneur en carbone d'une telle barre coulée (Echantillon N° 48). Cette barre particulière avait 20 une composition en poids d'environ 0,185% de carbone, 0,59% de manganèse, 0,01% de phosphore, 0,032% de soufre et 0,17% de silicium. Les points reportés sur la figure 6 sont des moyennes de trois mesures pour chaque position dans la barre coulée entre les côtés roue et bande, cQmme c'était le cas indique pour les figures 2 et 3. La figure 6/une variation maximale de la teneur moyenne en carbone dans la barre d'environ 0,009% (90 ppm) et un écart-type de 0,00305%. Selon la présente invention, la masse fondue d'acier est préparée de préférence à partir d'unSystème chimique qui contient du carbone présent en tant qu'un des constituants dans un intervalle d'environ 0,04% en poids à 1,4% en poids. La variation maximale pour * des échantillons dans cet intervalle, à la différence des présents échantillons, devrait être proportionnelle. La demanderesse a trouvé que l'on obtient des résultats particulièrement supérieurs quand la teneur en carbone de l'acier est comprise entre 0,06% et 0,80% environ en poids.

On a effectué d'autres mesures encore pour déterminer la résistance à la traction à l'état brut de coulée de la nouvelle barre d'acier coulée selon l'invention et pour la comparer à la résistance à la traction à l'état brut de coulée d’une barre d'acier coulée en utilisant une machine Concast industriellement éprouvée selon la technique antérieure comprenant un moule courbe oscllant, les deux barres d'acier ayant été coulées à partir de la même masse fondue d'acier. On a effectue les mesures à une vitesse d'allongement de 0,001/seconde en utilisant un extensomètre de 2,54 cm. La figure 7 est un histogramme montrant que la résistance à la traction d'une nouvelle 2 barre coulée est d'environ 7 520-7 730 kg/cm , à comparer à celle de la barre Concast de la technique antérieure qui avait 2 une résistance à la traction d'environ 6 540-6 610 kg/cm .

La composition de l'acier de cette masse fondue était d'environ 0,45% de carbone, 0,97% de manganèse, 0,019% de phosphore, 0,017% de soufre et 0,21% de silicium. La demanderesse pense que l'accroissement d'environ 10% ou plus de résistance à la traction du nouveau produit est en accord avec la distribution exceptionnellement uniforme des constituants et des impuretés observée dans le nouveau produit , comme décrit ci-dessus.

21

Dans ces mêmes essais, on a observé aussi que la nouvelle barre brute de coulée avait un plus fort pourcentage d'allon-gement et une limite'Yproportionhalité en kg/cin plus élevée que la barre Concast de la technique antérieure, voir ci-dessous ; Eprouvette Résistance % d'allon- Limite de __ à la traction gement proportionhalb

Nouvelle 1 7 523 kg/cm2 10 4,52 kg/cm barre 2 7 734 kg/cm2 13 5,04 kg/cm2 3 7 593 kg/cm2 16 5,06 kg/cm2 7 ?

Barre selon la 4 6 609 kg/cm 8 4,36 kg/cm ïî»!^qUe anté" 4 6 539 kg/cm2 8 4,06 kg/cm2 rieure 3 3

La figure 8 représente graphiquement l'intensité de rayons X caractéristiques du manganèse, le long d'une ligne prise au hasard, d'environ 1800 microns de longueur, dans un échantillon de barre d'acier coulée selon la présente invention.

On peut voir que le niveau d'intensité est relativement constant autour de la ligne marquée 100% qui correspond à la concentration de base de 0,98% de manganèse et qui correspond aussi à une lecture absolue d'environ 11 unités sur l'indicateur graphique de l'analyseur à microsonde électronique. Il y a seulement une variation importante qui mesure environ 173% du niveau de base, c'est-à-dire qui équivaut à une concentration locale d'environ 1,69% de manganèse.

La figure 9 représente graphiquement l'intensité de rayons X de manganèse dans un échantillon coulé selon le procédé Concast de la technique antérieure. Il y a lieu de noter que le niveau d'intensité contient de nombreux pics qui correspondent à de petites zones de ségrégation de manganèse. Ici, une indication absolue d'environ 12 unités a été observée sur l'indicateur à bande d'enregistrement de l'unité à microsonde électronique et utilisée comme ligne 100%. La valeur moyenne des pics les plus importants est d'environ 320% du niveau de base et la variation maximale de teneur en manqanèse observée est de plus de 400%, voir ci-dessous :

Pic % du niveau de base .

N° 1 396% 2 227% 3 292% 4 404% 5 262% 6 335%

Claims (25)

1. Un procédé de coulée continue, comprenant les étapes selon lesquelles ^ (jyQ a) on coule^ürTlTietal fondu dans un moule ferméN qui avance Jii) formé par au moins une bande mobile")qui ferme le moule sur une partie de ^sa J^ngjieur, b) on refroiditrTtT'moule de manière que le métal fondu commence à se solidifier sur les parois du moule, formant une croûte de métal autour d'une zone centrale fondue, c) on fait sortir la barre coulée au moins partiellement solidifiée par la sortie de la partie fermée du moule^ et d) on refroidit la barre coulée en envoyan^îsur elle directement ou indirectement des pulvérisations)de fluide v de refroidissement, caractérisé en ce que, pour la coulée continue d'acier, e) on règle les étapes a) à d) de manière à obtenir une longueur continue de barre d'acier coulée exempte de micro-ségrégation et ayant une distribution spécialement uniforme des constituants et des impuretés, quand on effectue la mesure en coupe transversale.

2. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans l'étape e) on obtient une variation maximale de teneur moyenne en soufre de moins d'environ 0,004% (40 ppm) quand on effectue la mesure en coupe transversale. 23

3. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans l'étape e) la teneur moyenne en soufre est calculée d'après des résultats empiriques statistiques dont l'écart-type est inférieur à 0,0015% environ.

4. Un procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que dans l'étape e) on obtient une variation maximale de la teneur moyenne en oxygène de moins d'environ 0,002% (20 ppm) quand on effectue la mesure en coupe transversal

5. Un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans l'étape e) on obtient une variation maximale de teneur moyenne en carbone de moins d'environ 0,01% (100 ppm) quand on effectue la mesure en coupe transversale.

6. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que dans l'étape e) on obtient une teneur moyenne enjcarbone calculée d'après des résultats empiriques statistiques dont l'écart-type est inférieur à 0. 004% environ.

7. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 4 à 6, caractérisé en ce que dans l'étape e) on obtient une variation maximale de teneur moyenne en soufre de moins d'environ 20 ppm.

8. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans l'étape e) on obtient une variation maximale de teneur moyenne en manganèse de moins d'environ 400% de la teneur moyenne en manganèse.

9. Un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise d|u^s l'étape a) un moule fermé for^^ par une periphériqué^dans une roue de coulée tournante5 et une bande j ferme cette gorge sur une partie de sa longueur.

10. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'on utilise dans l'étape a) un moule fermé avançant de manière continue formé par au moins une courroie sans fin mobile conjointement avec d'autres surfaces d'étanchéité de manière à constituer un moule fermé.

11. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 5 à 10, caractérisé en ce que dans l'étape e) la V · - ------..... 24 Variation maximale de la teneur moyenne en oxygène est inferieure à 10 ppm environ.

12. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 t caractérisé en ce qu'il est prévu un moule à surface mobile du type à roue et courroie sans fin utilisable industriellement dans lequel la barre coulée est tournée durant sa solidification sur un arc radial de sensiblement plus de 90° environ et l'uniformité de la formation de concentrations de constituants et impuretés séparés est contrôlée dans une mesure telle qu'il en résulte une barre d'acier commercialement acceptable.

13. Un procédé selon l'une quelconque des revendications * 1 à 12 / caractérisé en ce que la rotation de la roue de coulée change l'orientation de l'acier fondu dans le moule assez rapidement pour empêcher toutes flottations et ségrégations importantes d'impuretés dans l'acier.

14. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 / caractérisé en ce que dans l'étape e) la longueur continue de barre d'acier coulée a, pour une masse fondue d'acier donnée, une résistance à la traction supérieure d'au moins 10% à celle d'une barre d'acier coulée sur un appareil de coulée du type Junghans à partir de la même masse fondue.

15. Un procédé selon la revendication 12, caractérisé par le fait que l'arc est de plus de 180° environ.

16. Une barre d'acier coulée continue présentant en coupe transversale une variation moyenne maximale de teneur en ► oxygène de moins de 25 ppm environ.

17. Une barre d'acier coulée continue présentant en coupe transversale un écart-type de ségrégation d'oxygène de moins de 10 ppm environ.

18. Une barre d'acier coulée continue présentant en coupe transversale un écart-type de ségrégation d'oxygène de moins de 5 ppm environ.

19. Une barre d'acier coulée continue présentant en coupe transversale une variation moyenne maximale de teneur en manganèse de moins de 275% environ de la teneur moyenne en manganèse. „ l: '

20. Une barre d1acierjcontinue selon l'une des revendi- % ~ --- ·· 25 cations 16 à 19, caractérisée en ce qu'elle présente en coupe transversale une variation moyenne maximale de teneur en soufre de moins de 0,004% environ.

21. Une barre d'acier coulée continue selon l'une des revendications 16 à 19, caractérisée en ce qu'elle présente en coupe tranversale un écart-type de ségrégation du soufre . de moins de 0,0015% environ.

22. Une barre d'acier coulée continue selon l'une des revendications 16 à 21, caractérisée en ce qu'elle présente en coupe transversale une variation moyenne maximale de teneur en carbone de moins de 0,01% environ.

22 La demanderesse a trouvé que l'on obtient des résultats particulièrement supérieurs quand la teneur en manganèse de l'acier est comprise entre 0,30% et 1,20% environ en poids. Il est évident que l'invention n'est pas limitée aux modes de mise en oeuvre décrits et qu'on peut y apporter toutes variantes. Par exemple, la demanderesse a rapporté ici seulement un prélèvement d'échantillons représentatif?du nombre illimité de compositions d'acier qui peuvent être coulées selon la présente invention. Pour d'autres compositions dans lesquelles les concentrations des constituants et des impuretés diffèrent des concentrations exactes dans les échantillons analysés, la demanderesse s'attend a des résultats améliorés de-manière proportionnée.

23. Une barre d'acier coulée continue selon l'une des - revendications 16 à 21, caractérisée en ce qu'elle présente en coupe transversale un écart-type de ségrégation du carbone de moins de 0,004% environ.

24. Une barre d'acier coulée continue selon l'une quelconque des revendications 16 à 23, caractérisée en ce qu'elle a une résistance à la traction supérieure d'au moins 10% et un allongement supérieur d'au moins 10% ä ceux d'une barre d'acier coulée sur un appareil de coulée du type Junghans à partir de la même masse fondue.

25. Une barre d'acier coulée continue ayant, en coupe transversale, une variation moyenne maximale de teneur en oxygène de moins de 25 ppm, une variation maximale de teneur en soufre de moins de 40 ppm et une variation moyenne maximale de teneur en carbone de moins de 100 ppm. <