Effect of Selective Oxidation on Temperature Measurements of AHSS with Pyrometry

Le contrôle précis de la température dans les fours de traitement thermique sur les lignes de galvanisation continue est essentiel pour l'obtention des propriétés mécaniques désirées des aciers galvanisés. Des capteurs sans contact, typiquement des pyromètres monochromatiques ou polychromatiques, sont employés pour le contrôle de température. Les mesures de ces instruments sont influencées par l'émissivité du matériau traité, qui est elle-même sensible aux caractéristiques surfaciques comme la rugosité or l'oxydation sélective de surface. Le travail présenté examine l'impact de la composition chimique du métal de base, de la rugosité de surface et de l'oxydation sur l'émissivité spectrale de deux grades d'aciers biphasés (DP) laminés à froid : le DP780 et le DP980. Un cycle de traitement thermique, représentatif du revenu intercritique effectué dans les fours industriels, a été appliqué aux deux alliages à l'aide d'un simulateur de galvanisation continue dans lequel l'atmosphère est composée de 95% N2 et 5% H2, avec un point de rosée de -30°C. Les cycles thermiques ont été interrompus à différents instants et les tôles ont été rapidement refroidies avec de l'azote dans le but d'observer l'évolution de l'oxydation au cours du cycle de revenu intercritique et son impact sur l'émissivité. L'émissivité spectrale des échantillon obtenus a été mesurée à température ambiante et pour des longueurs d'onde entre 0.6 et 25 µm. Les résultats indiquent que l'émissivité spectrale du DP780 varie plus lors du revenu intercritique que celle du DP980. L'émissivité spectrale augmente pour les courtes longueurs d'onde (< 2 µm) et diminue pour les grandes longueurs d'onde (> 2.5 µm) avec la croissance d'oxyde. La différence de comportement provient des différentes interactions physiques entre les ondes électromagnétiques et la surface de l'échantillon, en fonction de l'échelle de la rugosité par rapport à la longueur d'onde de la lumière. Les résultats d'émissivité sont comparés à des observations de la topographie de surface (SEM) et à des profils chimiques (GDOES). Ces mesures montrent que l'oxyde externe est plus visible et plus épais dans le cas du DP780, par rapport au DP980. La différence de composition chimique, et en particulier le rapport Mn/Si peut expliquer ces différences de comportement entre les deux grades d'aciers biphasés. Le point de rosée de l'atmosphère du four de chauffe a été modifié de façon à étudier l'effet de la concentration en oxygène dans l'atmosphère sur l'oxydation et l'émissivité spectrale.