Le coût de production élevé affecte la compétitivité des produits de l’usine sidérurgique. Pour la production de barres d’acier à haute résistance, il existe une solution viable pour réduire le coût de l’alliage en utilisant du Ti en remplacement du N-V pour le microalliage.
L’effet de renforcement du niobium sur l’acier réside principalement dans le renforcement des grains fins et le renforcement par diffusion. Le niobium ajouté à l’acier comme élément de microalliage ne modifie pas la structure de l’acier, mais se combine au carbone et à l’azote pour former des carbures et des nitrures de carbone stables, modifiant ainsi la microstructure de l’acier. Il permet également une distribution diffuse des carbures et des nitrures de carbone par précipitation et contrôle de la vitesse de refroidissement, produisant ainsi un acier à cristallisation fine.
L’ajout de Nb à l’acier présente trois inconvénients :
1) La vitesse d’étirage élevée de l’acier dans la zone fragile à haute température pendant la solidification est sujette à des fissures transversales sur la surface de la billette de coulée continue ;
2) L’instabilité des carbonitrures générés conduit à une absence de plateforme de rendement pour l’acier ;
3) Le coût élevé de l’alliage Nb utilisé pour garantir une certaine limite d’élasticité à l’acier. L’utilisation d’un alliage N-V peut résoudre efficacement les problèmes mentionnés ci-dessus, mais son coût est relativement élevé.
Micro-alliage avec Ti et d’autres éléments de terres rares au lieu de Nb et N-V dans la billette de coulée continue, il existe un grand nombre de phases de précipitation fine diffuse à l’intérieur de l’acier contenant du titane, et le renforcement par précipitation est obtenu par le TiN fin diffus obstruant le mouvement de dislocation, et le renforcement des grains fins est obtenu par le TiN obstruant la croissance des grains d’austénite dans le processus de chauffage et de maintien et inhibant la recristallisation de l’austénite dans le processus de laminage.
Cette solution permet de résoudre le problème de fissuration superficielle des billettes de coulée continue dans la zone fragile à haute température, sous des conditions d’étirage à grande vitesse des aciers faiblement alliés. Elle améliore la résistance et la ténacité des barres d’acier et optimise les coûts tout en garantissant des performances stables pour les barres d’acier sismique. La transformation du titane et d’autres terres rares en fil fourré, puis leur ajout à l’acier par un dévidoir pour obtenir un microalliage par rapport au Nb ou au N-V, permet de réduire le coût de l’alliage.
