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Automotive Worldwide

Extrait du catalogue produits

Avis : les présentes données sont évolutives.Nous vous invitons à vous rapprocher de nos équipes commerciales pour définir à l'occasion de chaque commande la réponse à vos besoins.

Nous sommes aussi joignables par email à l'adresse [email protected].

Index

ArcelorMittal 2Tendances développements 3Sécurité produits et toxicologie 5Analyse de cycle de vie et recyclage 7Définition des produits 9Guide de choix des produits 17Tableaux d'équivalence des normes 20Disponibilité mondiale des produits 27Aciers pour emboutissage à chaud -Usibor® et Ductibor® 28Aciers pour emboutissage à froid -Fortiform® 36Aciers MartINsite® 41Aciers Dual Phase 46Aciers TRIP (TRansformation Induced Plasticity) 54Aciers Complex Phase 60Aciers laminés à chaud ferrite-bainite 68Aciers micro-alliés pour formage à froid 74Aciers à Bake Hardening 79Aciers IF à haute résistance 84Aciers solid solution 88Aciers à haute formabilité pour emboutissage 91Aciers galvanisés deux faces zinc pur Extragal® 98Ultragal® 100Aciers revêtus d'un alliage zinc-fer Galvannealed 102Aciers galvanisés deux faces ZnMgAl Zagnelis® 104Aciers revêtus d'un alliage zinc-aluminium galfan 107Aciers électrozingués une ou deux faces 111Traitements de surface 113Revêtements Organiques Minces (ROM) 115Jetgal® -Aciers pour emboutissage à froid revêtus de zinc à partir d'un procédé innovant et écologique 118Aciers revêtus d'un alliage aluminium-silicium Alusi® : généralités 120Aciers revêtus d'un alliage aluminium-silicium Alusi® : applications spécifiques 122iCARe®: la gamme des aciers électriques ArcelorMittal pour automobile 127iCARe® Save 131iCARe® Torque 134iCARe® Speed 136Revêtements pour iCARe® 138Assistance technique iCARe® 140Une offre de services techniques pour le meilleur choix produit 142Le parachèvement : Auto Processing 143Flans soudés au laser multi-épaisseurs : Tailored Blanks 146Flans soudés laser emboutis à froid 154Flans soudés laser emboutis à chaud 158Flans non raboutés -Découpe outil 161Flans non-raboutés -Découpe laser 162Door ring 164Rear ring 165Module de porte avant 166Longeron avant, embouti à froid 167Longeron avant, embouti à chaud 168Barre de torsion 169Longeron arrière 170Pied B 171

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ArcelorMittal

Un partenaire inégalé pour les industriels de lautomobile

Numéro un mondial de la sidérurgie, ArcelorMittal est leader sur tous les principaux marchés mondiaux tels que l'automobile, la construction, l'électroménager et l'emballage. Le groupe est un acteur de premier plan dans le domaine de la technologie et de la recherche et développement. Il dispose de ressources propres de matières premières et d'excellents réseaux de distribution. Son dispositif industriel réparti dans 20 pays d'Europe, d'Asie, d'Afrique et d'Amérique lui permet d'être présent sur tous les marchés clés de l'acier, tant dans les économies émergentes que dans les économies développées. Le groupe s'est fixé pour objectif de développer ses positions notamment en Chine et en Inde, pays dont les marchés sont en plein essor.

Dans les aciers pour automobile, ArcelorMittal est un acteur inégalé. Il dispose d'une organisation unique dédiée aux constructeurs, sous-traitants et équipementiers automobiles qui bénéficient ainsi d'une expertise mondiale, d'une recherche et développement de pointe, d'une offre -en termes de produits, de solutions et de services -complète et disponible internationalement.

Cette organisation dédiée s'appuie sur des équipes clients distinctes, dimensionnées pour favoriser la croissance mondiale de leur client tout en lui assurant une réponse de proximité. Elles se composent d'interlocuteurs chargés d'accompagner la stratégie de leur client et d'experts techniques à même d'anticiper et de faciliter l'utilisation des produits.La souplesse de cette organisation permet à ArcelorMittal d'intervenir en véritable partenaire de co-ingénierie tout au long de la vie d'un véhicule, depuis sa conception et tout le long de sa production.

Dotée de laboratoires dédiés à l'automobile, situés aux Etats-Unis et en Europe, la recherche et développement d'ArcelorMittal entend proposer aux constructeurs automobiles des solutions toujours plus compétitives. Sa préoccupation majeure est d'anticiper les enjeux du secteur automobile que représentent l'environnement, la sécurité, le contrôle des coûts et d'apporter des réponses efficaces et durables. Elle développe ainsi des technologies en rupture portant sur les produits et leur mise en oeuvre tout en affirmant le souci permanent de la maîtrise des coûts.

Les aciers d'ArcelorMittal pour l'automobile développent des propriétés d'emploi remarquables et couvrent toutes les familles métallurgiques, tous les types de revêtements ou de traitements de surface. A cet égard, l'avance technique d'ArcelorMittal est mondialement reconnue dans le domaine des aciers galvanisés pour pièces visibles et dans celui des aciers revêtus pour emboutissage à chaud. Bénéficiant des meilleurs compromis entre allègement et formabilité, sa large gamme de produits est disponible partout dans le monde. Elle s'étoffe également des services et solutions proposés par le groupe au travers de son réseau international de centres de parachèvement propres ou associés, d'unités de production de flans soudés ou encore de partenaires pour l'emboutissage.

En répondant à leurs enjeux sans cesse renouvelés, en les accompagnant dans leur développement et en leur apportant l'excellence de ses prestations, ArcelorMittal génère une création de valeur unique pour ses clients.

© ArcelorMittal | Mise à jour: 02-02-2017

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Tendances développements

Le catalogue Automotive Worldwide reflète les grandes tendances de développement des produits nouveaux que le groupe ArcelorMittal entreprend pour toujours mieux répondre aux besoins de ses clients du secteur automobile :

Propositions pour l'allégement des véhicules ;Réductions des coûts ;Respect de l'environnement.

La position de leader mondial du groupe ArcelorMittal lui impose de l'être en particulier en matière d'innovation en s'intéressant à des technologies en rupture qui, pour certaines, s'imposeront demain comme indispensables.

Allégement des véhicules

Dans ce domaine, notre offre d'aciers à très haute résistance adaptés aux pièces de structure s'étoffe en permanence. Notre gamme s'est en particulier récemment enrichie de plusieurs grades complétant la gamme dans le domaine des résistances à la traction de 800 à 1200 MPa. Ces produits, Dual Phase, Complex Phase ou martensitiques, laminés à chaud ou laminés à froid, nus ou revêtus, offrent des compromis multiples entre capacités d'allégement et formabilité.

Le besoin d'allégement concerne également les ouvrants. C'est la raison pour laquelle un Dual Phase FF 280 DP Extragal® adapté aux exigences des pièces visibles est maintenant disponible dans notre catalogue.

D'autres concepts métallurgiques sont en cours d'étude par notre R&D afin d'enrichir, toujours, notre offre produits.

Réduction des coûts

ArcelorMittal propose des solutions performantes qui ont prouvé leur capacité à réduire certains coûts process. Les nouveaux traitements de surface pour revêtements zingués, NIT ou L-Treatment améliorent la robustesse du process d'emboutissage. Leurs propriétés de surface permettent ainsi fréquemment de réduire la fréquence des opérations de nettoyage des outils que l'on sait cruciales, en particulier pour les pièces de peau.

L'Ultragal® propose de nouvelles garanties en termes d'ondulation et donc d'aspect peinture pour l'offre galvanisée pour pièces visibles. Il apporte par exemple d'intéressantes possibilités de synergie avec les nouveaux process de peintures plus courts et donc plus économiques.

Respect de lenvironnement

ArcelorMittal est soucieux de contribuer au mieux au respect de l'environnement. A titre d'exemple, le Chrome VI a complètement disparu du catalogue automobile du groupe. La chromatation sur revêtement métallique a été remplacée par l'E-passivation alors que les traitements de surface de l'offre revêtements organiques minces soudables sont désormais systématiquement des traitements sans chrome.

Technologie en rupture

Les exigences d'un marché automobile toujours plus concurrentiel et globalisé imposent de développer des produits extrêmement performants. Les compromis recherchés entre les différentes propriétés et les exigences économiques vont rendre de plus en plus indispensable le développement simultané du produit et du process. ArcelorMittal consacre des moyens importants à cette recherche de technologies en rupture. L'un des exemples les plus caractéristiques de ces technologies en rupture est l'émergence des dépôts sous vide PVD (Physical Vapour Deposition). Des perspectives nouvelles de développement de produits en rupture s'ouvrent grâce à cette technologie qui est certes déjà présente dans d'autres industries mais en revanche complètement novatrice dans un process sidérurgique en continu.

Le premier de ces produits sera vraisemblablement le revêtement ZEMg obtenus par dépôt sous vide. Sa capacité à protéger de la corrosion et la qualité de sa surface font du ZEMg PVD un revêtement recommandé pour de nombreuses applications dans l'industrie automobile, en pièces visibles ou non.Ces revêtements ZEMg PVD sont spécialement développés pour accroître la protection contre la corrosion dans les corps creux et au niveau des accostages. Ils peuvent contribuer à la réduction des mesures additionnelles de protection telles que cire ou mastics. Ils peuvent également améliorer la protection dans les zones creuses difficiles à protéger par la cataphorèse et réduire sensiblement les coûts de conception. Les principales applications sont les ouvrants, les côtés de caisse, les soubassements, les absorbeurs de chocs et l'ensemble

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Ces revêtements ZEMg PVD sont spécialement développés pour accroître la protection contre la corrosion dans les corps creux et au niveau des accostages. Ils peuvent contribuer à la réduction des mesures additionnelles de protection telles que cire ou mastics. Ils peuvent également améliorer la protection dans les zones creuses difficiles à protéger par la cataphorèse et réduire sensiblement les coûts de conception. Les principales applications sont les ouvrants, les côtés de caisse, les soubassements, les absorbeurs de chocs et l'ensemble des poutres en corps creux des véhicules. Ces produits visent à répondre aux attentes des carrossiers en matière de réduction des coûts de la garantie anticorrosion.

Aspect de surface du revêtement ZEMg PVD (Microscope électronique à balayage)

Aspect en coupe du revêtement ZEMg PVD


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Sécurité produits et toxicologie

Conformité des aciers à la directive VHU /n ° 2000/53/CE et aux demandes des constructeurs

La directive 2000/53/CE prévoit que les véhicules mis sur le marché à compter du 1er juillet 2003 ne contiennent plus de plomb, de cadmium, de mercure et de chrome hexavalent, dans les autres cas que ceux énumérés dans son annexe 2.

Elle prévoit également la localisation des autres substances dangereuses (au sens de la directive 67/548/CEE1* et du Règlement 1272/2008**) susceptibles d'être utilisées pour la construction des véhicules. La mise à jour de l'annexe 2 de la directive -publiée le 20 septembre 2005 (décision du Conseil 2005/673/CE) -a fixé au 1er juillet 2007 le bannissement du chrome hexavalent qui, depuis cette date, est donc total.

En outre, des seuils de tolérance ont été admis pour ces substances :0,1 % (1000 ppm) pour le plomb, le mercure et le chrome hexavalent ;0,01 % (100 ppm) pour le cadmium.

Il en résulte une double exigence :Garantie de la conformité des aciers à la directive, avec interrogation sur l'utilisation éventuelle de substances ou métaux prohibés dans nos produits et calendrier de mise en oeuvre du bannissement des métaux lourds pour les produits concernés ;Demande de renseignements sur la composition de nos aciers notamment par renseignement de bases de données à l'exemple d'IMDS.

* Directive 67/548/CEE du Conseil, du 27 juin 1967, concernant le rapprochement des dispositions législatives, réglementaires et administratives relatives à la classification, l'emballage et l'étiquetage des substances dangereuses. La classification des substances dangereuses est accessible sur le site http://ecb.jrc.it/classification-labelling/** Règlement (CE) No 1272/2008 DU PARLEMENT EUROPÉEN ET DU CONSEIL du 16 décembre 2008 relatif à la classification, à l'étiquetage et à l'emballage des substances et des mélanges, modifiant et abrogeant les directives 67/548/CEE et 1999/45/CE et modifiant le règlement (CE) no 1907/2006.

Les caractéristiques des aciers livrés à lautomobile et leur conformité à la réglementation

Composition des aciersLes aciers livrés à l'industrie automobile sont le plus souvent des produits complexes «multi-couches», constitués d'un substrat revêtu d'alliages à base de zinc et/ou d'aluminium bénéficiant ensuite d'un ou de plusieurs traitements de surface.

Le substratLa composition chimique de l'acier varie selon la qualité d'acier. Sa concentration totale en éléments d'alliage atteint généralement 3 % au maximum. La concentration maximale par élément peut aller jusqu'à 3 % (certains aciers THR contiennent plus de 2 % de manganèse par exemple). Les éléments traditionnels d'alliage sont, le plus souvent, le carbone, le manganèse, le silicium, le phosphore, le soufre, le niobium, l'aluminium, le bore, le chrome, le vanadium, le molybdène et le titane.

Les traces de plomb dans les substrats aciers ne constituent pas des ajouts volontaires dans nos process mais correspondent, à l'état de traces, aux limites des process d'élaboration dans l'état actuel de ces process, des matières premières et des métaux recyclés.

Les revêtements métalliquesCes revêtements sont obtenus soit par galvanisation à chaud en continu, soit par électrodéposition.

Les traces de plomb et cadmium des revêtements (insérées dans la matrice métallique) ne constituent pas des ajouts volontaires mais correspondent, à l'état de traces, aux limites des process d'élaboration des matières premières et des métaux recyclés, dans l'état actuel de ces process.

La somme des teneurs en plomb (Pb) et cadmium (Cd) dans le revêtement sans fleurage est inférieure à 100 ppm et le mercure (Hg) n'est pas détectable.

Les traitements de surface :

PassivationArcelorMittal a mis sur le marché une passivation sans Cr VI (E-Passivation®), conformément à la législation.

PhosphatationCe traitement (42 % de phosphate, 35 % de Zn, 5 % de Mn, 1 % de Ni) est conforme à la réglementation.

Les Revêtements Organiques Minces (ROM)ArcelorMittal propose désormais une gamme de revêtements organiques minces sur prétraitement sans chrome hexavalent.

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http://ecb.jrc.it/classification-labelling/

ArcelorMittal propose désormais une gamme de revêtements organiques minces sur prétraitement sans chrome hexavalent.

Développement de produits «CrVI free»

Les programmes de substitution «CrVI free» mis en oeuvre par ArcelorMittal permettent la mise sur le marché, conformément au calendrier fixé par la directive et/ou aux décisions des constructeurs, des solutions sans CrVI pour tous ces produits y compris les tôles sandwich.

Communication des informations sur la composition des aciers

Depuis 2002, la composition des aciers livrés à l'automobile a été renseignée dans la base de données IMDS.

Les aciers d'ArcelorMittal -renseignés sous leur nom commercial -sont décrits couche par couche, chaque couche se voyant attribuer un numéro d'identification (ID number).

Le numéro d'identification attribué à ArcelorMittal dans IMDS est le 5502.

De plus nous collaborons avec les constructeurs qui n'ont pas adhéré au système IMDS.

Certification et renseignement des substances dangereuses

Une procédure de certification est assurée par la fonction ArcelorMittal Technology -Health and Safety -Product Safety Department.

Les risques pouvant éventuellement apparaître lors de la mise en oeuvre des aciers sont traités dans les fiches de données de sécurité (FDS) qui peuvent être téléchargées depuis le site internet www.arcelormittal.com/fce, module «Products & Services > MSDS (Material Safety Data Sheets».

Conformité avec la réglementation REACH EC 1907/2006

ArcelorMittal procède à la mise en oeuvre des divers aspects de la réglementation REACH dans le respect du calendrier réglementaire. Nous faisons tout ce qui est en notre pouvoir pour que nos clients disposent d'une évaluation complète relative à l'utilisation de nos produits, y compris de la liste exhaustive des substances qu'ils contiennent. Les bobines d'acier, bandes refendues, tôles, flans et leur dérivés sont à considérer comme entrant dans le champ d'application de la réglementation REACH. Le processus de sélection des substances apparaissant dans la liste candidate des substances très préoccupantes (Candidate List of Substances of Very High Concern) ou dans l'annexe XIV de la réglementation REACH est soigneusement contrôlé. Nous nous engageons à informer nos client de la présence de telles substances dans nos produits, ainsi que le prévoit la réglementation. Nos fiches de données Sécurité (Safety Data Sheets) ont été mises en conformité pour répondre aux exigences de la réglementation REACH ainsi qu'à la nouvelle directive CLP (Classification Labelling and Packaging). De nouvelles mises à jour sont prévues au fur et à mesure que des informations supplémentaires seront rendues disponibles.

Pour toute question sur la sécurité produits et la toxicologie, veuillez prendre contact avec votre correspondant habituel ou adresser un e-mail à [email protected].


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http://www.arcelormittal.com/fce

mailto:[email protected]


Analyse de cycle de vie et recyclage

Lenvironnement pris en compte dès la R&D

L'environnement est au coeur des préoccupations de tous, et ArcelorMittal en tant que leader mondial de la sidérurgie compte bien jouer un rôle dans le développement de solutions durable. Aussi, la recherche du groupe est-elle dotée de services dédiés à l'analyse cycle de vie (ACV) et au recyclage, permettant d'évaluer dès la conception l'impact de nouveaux produits sur l'environnement (par le biais des ACV) et leur devenir en fin de vie (en validant leur recyclabilité).

LAnalyse Cycle de Vie ?

Cette méthode normée (ISO 14040) permet de déterminer les impacts potentiels d'un produit sur l'environnement tout au long de son cycle de vie, c'est-à-dire depuis l'extraction des matières premières nécessaires à sa production (minerais, pétrole...), sa production et utilisation, jusqu'à sa fin de vie (recyclage, incinération...).La prise en compte de l'ensemble du cycle de vie de l'acier est essentielle dans le secteur de l'automobile car :

la phase d'utilisation représente autour de 80 % des impacts d'un véhicule,l'acier a bien souvent un impact sur la phase de production bien moindre que les matériaux concurrents,la recyclabilité de l'acier est un atout majeur pour la réglementation de fin de vie des véhicules.

Une étude ACV se déroule en 4 étapes :Définition des objectifs et du système étudié : observation du cycle de vie afin de le modéliser et définition de l'unité fonctionnelle (quantité de produit étudié = 1m² de toit, 100 boites boissons, une voiture roulant 200 000km...) ;

1.

Inventaire des flux : liste de tous les entrants et sortants du système (quantité de chaque matière nécessaire, émissions...) ;2. Calcul des impacts : utilisation des données d'inventaire pour calculer les impacts environnement aux: réchauffement climatique, ressources naturelles, acidification... ;

3.

Interprétation : proposition de voies de production alternatives permettant une réduction des impacts. Comparaison de différents produits afin de choisir le plus respectueux de l'environnement.

4.

De multiples études menées par ArcelorMittal ou par différents consortiums ont pu mettre en évidence les avantages concurrentiels des aciers dans ce domaine.

Le recyclage des Véhicules en fin de vie

La Directive 2000/53/CE du Parlement européen et du Conseil du 18 septembre 2000 relative aux véhicules hors d'usage a été rédigée pour limiter ou interdire la présence dans les véhicules de substances dangereuses telles que le plomb, le cadmium, le chrome IV ou le mercure, afin de réduire l'impact environnemental des véhicules tout au long de leur vie. Elle a aussi défini des cibles de taux de recyclage matière et de valorisation énergétique, afin de réduire au maximum les déchets ultimes issus du traitement des véhicules en fin de vie, qui sont mis en décharge. Ainsi, en 2006, on devait atteindre au moins 80 % de recyclage matière complétés d'un maximum de 5 % de valorisation énergétique pour qu'au plus 15 % de la masse moyenne des véhicules en fin de vie soient mis en décharge. En 2015, ces objectifs passent à 85 % de recyclage matière, 10 % de valorisation énergétique pour arriver à seulement 5 % de mise en décharge. De nombreux essais de broyages de véhicules et de caractérisations des ferrailles broyées ainsi obtenues ont montré que la fraction ferreuse des véhicules est 100 % recyclable et recyclée. Pour que ce recyclage soit durable, le groupe ArcelorMittal s'engage à vérifier que tous les nouveaux aciers qu'il développe pour l'automobile seront toujours facilement récupérables et recyclables. Dans cet esprit, une équipe de chercheurs du centre de Recherche d'ArcelorMittal à Maizières-les-Metz a développé une méthodologie qui permet de valider le respect des spécifications de la Directive européenne présentées ci-dessus, dès la création des nouveaux aciers (voir schéma ci-dessous). En partenariat avec les professionnels du traitement de la ferraille, l'équipe R&D Recyclage d'ArcelorMittal propose des solutions pour récupérer facilement la fraction ferreuse issue de leurs process, y compris et surtout lorsque les aciers ne sont pas magnétiques. On fait également subir aux nouveaux aciers proposés par ArcelorMittal le traitement classique appliqué en fin de vie aux biens d'équipements dans lesquels ils sont introduits. Par exemple, on réalise des tests de broyage et de tri sur des installations industrielles, et les ferrailles ainsi

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En partenariat avec les professionnels du traitement de la ferraille, l'équipe R&D Recyclage d'ArcelorMittal propose des solutions pour récupérer facilement la fraction ferreuse issue de leurs process, y compris et surtout lorsque les aciers ne sont pas magnétiques. On fait également subir aux nouveaux aciers proposés par ArcelorMittal le traitement classique appliqué en fin de vie aux biens d'équipements dans lesquels ils sont introduits. Par exemple, on réalise des tests de broyage et de tri sur des installations industrielles, et les ferrailles ainsi récupérées sont ensuite fondues dans des fours pilotes afin de mesurer leur aptitude à la fusion et de valider que leur fusion n'a pas d'impact environnemental. Ceci permet de délivrer aux clients du groupe ArcelorMittal une garantie de recyclage durable de tous les aciers proposés.

Arbre de suivi de la conformité des nouveaux aciers à la Directive 2000/53/CE

L'acier est un matériau écologique dans son usage et pratiquement recyclable à l'infini.


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Définition des produits A propos de nos produits

Grandes familles métallurgiques et caractérisations

La gamme des aciers ArcelorMittal destinés au secteur automobile inclut toutes les principales familles métallurgiques :Aciers pour emboutissage : calmé aluminium ou IF (Interstitial Free);Aciers à haute résistance : aciers à haute limite d'élasticité, aciers rephosphorés, IFHR (IF Haute Résistance), Isotropes ou à bake hardening;Aciers multiphasés à très haute résistance : Dual Phase, TRIP, Ferrite-Bainite, Complex Phase.

Les propriétés mécaniques de ces aciers résultent d'une combinaison de plusieurs paramètres définis tout au long de la filière de fabrication de l'acier, dont deux paramètres majeurs :

La composition chimique ;Le processus thermomécanique.

L'obtention des caractéristiques mécaniquesPour l'obtention des caractéristiques mécaniques souhaitées, l'objectif du sidérurgiste est de trouver différents compromis résistance/formabilité de l'acier suivant son utilisation dans l'automobile.Il dispose de divers mécanismes de durcissement qui seront employés seuls ou en combinaison :

Mécanisme de durcissement de l'acier

Pour activer et contrôler ces mécanismes, le sidérurgiste contrôle :

a) La composition chimique

La composition de l'alliage confère à l'acier son niveau de résistance mécanique. La fonte, première étape de fabrication de l'acier, est uniforme pour tous les produits.C'est au stade suivant, à l'aciérie, que seront ajoutés ou supprimés les éléments d'alliage, déterminant ainsi les grandes familles d'acier, des plus résistants aux plus emboutissables. La proportion de carbone joue un rôle primordial dans cette répartition car le carbone est le principal élément durcissant du fer. D'autres éléments tels que le manganèse, le silicium ou le phosphore participent aussi à l'ajustement du niveau de résistance de l'acier. De façon plus sélective, on peut aussi ajouter d'autres éléments d'alliage comme le titane, le niobium ou le vanadium qui confèrent des propriétés spécifiques de dureté. On parle dans ce cas d'aciers micro-alliés car l'effet de ces éléments se manifeste même quand ils sont ajoutés en très petite quantité par rapport aux autres éléments d'alliage.Pour les aciers multiphasés (Dual Phase, Trip, Complex Phase...), l'obtention des phases dures peut nécessiter des ajouts de chrome et molybdène.L'azote et le carbone sont des éléments chimiques de faible taille atomique par rapport à celle du fer. Ils sont appelés éléments interstitiels car ils se positionnent aisément à l'intérieur de la matrice cristalline du fer (positions 2 ou 3 de la figure ci-dessous, les positions 4 et 5 étant occupées par des éléments de substitution tels que Mn, Si... et la position 1 étant une lacune). Placés aux interstices du réseau cristallin, ils durcissent ainsi l'ensemble du cristal par un verrouillage des possibilités de glissement des plans atomiques entre eux. Leur quantité dans l'alliage d'acier est déterminante pour définir ses propriétés mécaniques ultérieures. La teneur en carbone est ajustée principalement par soufflage d'oxygène dans la fonte liquide et peut être complétée par une opération sous vide. Deux voies sont possibles pour procéder à la décarburation et la dénitruration, c'est-à-dire pour provoquer la précipitation des atomes de carbone et d'azote résiduels en composés trop volumineux pour occuper des positions interstitielles. Soit l'adjonction d'aluminium (on parle d'aciers "calmés" à l'aluminium) qui est la voie choisie pour les aciers courants et à résistance élevée, soit l'adjonction de titane (on parle

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Deux voies sont possibles pour procéder à la décarburation et la dénitruration, c'est-à-dire pour provoquer la précipitation des atomes de carbone et d'azote résiduels en composés trop volumineux pour occuper des positions interstitielles. Soit l'adjonction d'aluminium (on parle d'aciers "calmés" à l'aluminium) qui est la voie choisie pour les aciers courants et à résistance élevée, soit l'adjonction de titane (on parle d'aciers "calmés" au titane). Cette deuxième voie est la plus efficace pour réduire au minimum la présence d'azote et de carbone interstitiels. Elle conduit aux aciers doux de type "Interstitial Free" (IF).

Différentes positions que peuvent occuper les éléments d'alliage dans la matrice cristalline du fer

b) Le processus thermo-mécanique

L'acier possède une structure granulaire qui influence le comportement mécanique des aciers à deux niveaux :A l'échelle microscopique, par les irrégularités d'alignement (les dislocations) et les éléments d'alliage en insertion ou en substitution que comporte chaque grain, qui est lui-même un mono-cristal de fer ;A une échelle plus macroscopique, par la forme des grains (allongés ou équiaxes) ainsi que par leur taille.

Pour une composition chimique donnée, ces caractéristiques de l'acier sont en relation avec les cycles thermomécaniques subis tout au long de la filière de fabrication :

La solidification sous forme de brame ;Le laminage à chaud ;Le laminage à froid ;Le recuit ;Le skin-pass.

Les températures de laminage, les vitesses de refroidissement, les températures de bobinage, les taux de réduction d'épaisseur au laminoir à froid, les cycles de recuit et les taux de skin-pass sont autant de paramètres permettant d'ajuster la structure de l'acier et donc les propriétés finales du produit.

Structure granulaire de l'acier

Caractérisation par l'essai de traction L'acier est avant tout caractérisé par ses propriétés mécaniques, qu'il soit commercialisé au stade du laminage à froid (épaisseurs inférieures à 3,0 mm) ou bien à celui du laminage à chaud (pour des épaisseurs en général supérieures à 1,8 mm actuellement). Ces propriétés reflètent l'aptitude de l'acier à la transformation et à la mise en forme par emboutissage, pliage, hydroformage...L'essai de traction est la méthode la plus couramment utilisée pour déterminer les propriétés mécaniques des matériaux.Il possède deux avantages :

Il est simple à mettre en oeuvre, rapide et standardisé ;La courbe de traction qui en résulte fournit des informations précises et nombreuses.

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La courbe de traction qui en résulte fournit des informations précises et nombreuses.

Le principe du test consiste à exercer un allongement graduel sur une éprouvette de la nuance à caractériser. La déformation est appliquée dans une seule direction, le sens long ou le sens travers de l'éprouvette. Sont enregistrés simultanément la charge nécessaire pour déformer l'éprouvette jusqu'à sa rupture et la déformation de celle-ci, ce qui permet de tracer la courbe de l'effort (la charge rapportée à la section initiale de l'éprouvette) en fonction de la déformation (exprimée en pourcentage d'allongement par rapport à la base de mesure de l'éprouvette L0).C'est la courbe de traction dont l'allure est donnée dans la figure ci-contre. Ce test uniaxial est décrit précisément dans la norme EN 10002-1, par exemple. Il convient de souligner l'importance de la préparation des éprouvettes (usinage), en particulier pour les aciers à haute résistance.

Forme de l'éprouvette de traction

Schéma de fonctionnement de la machine de traction

Allure de la courbe de traction

RemarqueLes dimensions des éprouvettes : 1. La dimension des éprouvettes de traction diffère selon l'épaisseur du produit testé :

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1. La dimension des éprouvettes de traction diffère selon l'épaisseur du produit testé :a. ép. ≤ 3 mm : largeur 20 mm et longueur 80 mm ;b. ép. > 3 mm : largeur 30 mm et longueur 5,65√S0. avec S0 = largeur x épaisseur. Dimensions normées en Europe (normes EN).2. La dimension des éprouvettes varie aussi selon les pays : a. Japon (norme JIS) : largeur 25 mm et longueur 50 mm ;b. USA (norme ASTM) : largeur 12,5 mm et longueur 50 mm.La variation de la taille des éprouvettes se traduit par des valeurs decaractéristiques mécaniques non comparables. Cependant, elles peuventêtre converties d'une norme à l'autre sur la base de corrélationslargement vérifiées.

Corrélations JIS -EN -ISO pour les valeurs d'élongation

Pour information -valable pour les aciers doux ; consulter notre service support technique si nécessaire.

Le sens de tractionTous les paramètres qui sont déduits de l'essai de traction traduisent les propriétés de l'acier dans une direction donnée : celle de l'essai de traction. Ces valeurs dépendent donc de la direction de prélèvement de l'éprouvette par rapport à la direction de laminage de la tôle mince.La direction de prélèvement, en donnant les caractéristiques mécaniques de l'acier, doit donc toujours être précisée par rapport au sens de laminage :

Sens long SL (repéré par l'indice 0°) ;Sens travers ST (repéré par l'indice 90°) ;Sens "oblique" (repéré par l'indice 45°).

Principales caractéristiques mécaniques

Par l'essai de traction, on mesure les grandeurs suivantes, caractéristiques du matériau :

a) La limite d'élasticité : Re

Point A de la courbe de traction. C'est la charge qui délimite le domaine élastique où les déformations sont réversibles, par rapport au domaine plastique où commencent les déformations irréversibles.

Deux cas peuvent se présenter :

La transition entre les domaines élastique et plastique fait apparaître un maximum suivi d'un palier, c'est-à-dire un décrochement brusque de la limite d'élasticité. On distingue la limite d'élasticité supérieure ReH qui correspond à ce maximum et la limite d'élasticité inférieure ReL qui correspond au palier. La longueur du palier est définie par la grandeur Ap ;La transition se fait de manière progressive. La limite d'élasticité est alors définie de façon conventionnelle. Elle est mesurée pour une valeur de 0,2 % d'allongement et notée Rp 0,2. Quel que soit le cas, l'appellation Re sera utilisée dans la suite du document.

Définition de la limite d'élasticité et du palier

b) La résistance à la traction (ou résistance à la rupture ou encore résistance mécanique) : Rm

Point B de la courbe de traction. C'est la charge maximale atteinte durant l'essai de traction.

A partir de ce point, la déformation commence à se localiser sous forme de striction, ce qui explique la décroissance de l'effort nécessaire aux déformations au delà du point B.

c) L'allongement à la rupture : A %

C'est la valeur rémanente de l'allongement après rupture de l'éprouvette, au point C de la courbe de traction.

d) Le coefficient d'écrouissage : n

Dans l'essai de traction, on mesure les efforts rapportés à la section initiale de l'éprouvette. Si l'on calcule les efforts rapportés à la section instantanée de l'éprouvette en utilisant les lois de conservation de la matière, on détermine alors les contraintes vraies σ et les déformations vraies ε. La courbe que l'on obtient alors en traçant σ = f(ε) s'appelle la courbe rationnelle de traction. Cette courbe peut-être modélisée selon la loi d'Hollomon : σ = k.εn, où n s'appelle le coefficient d'écrouissage. Il caractérise la propension de l'acier à se durcir au cours de la déformation dans le domaine plastique (plus n est élevé, plus l'acier se consolide vite) à subir une déformation en expansion et à répartir les déformations.

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, où n s'appelle le coefficient d'écrouissage. Il caractérise la propension de l'acier à se durcir au cours de la déformation dans le domaine plastique (plus n est élevé, plus l'acier se consolide vite) à subir une déformation en expansion et à répartir les déformations.

e) Le coefficient d'anisotropie : r

Ce coefficient mesure la tendance de l'acier à résister à l'amincissement au cours de l'essai de traction. Il exprime le rapport entre la déformation en largeur et la déformation en épaisseur de l'éprouvette. Il reflète ainsi l'aptitude de l'acier à s'emboutir profondément en accommodant la déformation en rétreint.

Les valeurs usuelles de r, de l'ordre de 1 pour les tôles à chaud peuvent atteindre près de 3 pour les qualités d'acier les plus emboutissables.

f) Bake Hardening

Capacité de durcissement des aciers lors de la cuisson de la peinture, cette capacité étant mise à profit pour provoquer une augmentation de la limite d'élasticité sur pièce finie.

Ainsi, ces aciers permettent de concilier une bonne aptitude à l'emboutissage et, après cuisson de la peinture, une bonne résistance à l'indentation (valeur de Re plus élevée que sur métal à plat) et une bonne résistance à la déformation plastique de la pièce.Il est déterminé par la mesure de l'augmentation de Re lors d'un traitement thermique de 170°C pendant 20 min simulant les conditions de cuisson de la peinture après prédéformation en traction uniaxiale de 2 % (usage le plus représentatif). Ce paramètre est appelé BH2.

g) Work Hardening

Augmentation de la limite d'élasticité par rapport au niveau de référence après une déformation plastique. Il est directement lié au coefficient d'écrouissage n de l'acier.

Familles daciers plats bas C

Les aciers plats bas carbone peuvent-être regroupés par famille selon leurs caractéristiques mécaniques, le compromis résistance/ductilité et les principes métallurgiques employés (chimie et procédés thermomécaniques). A l'intérieur des familles métallurgiques, des classifications par plages de Re ou de Rm définissent des grades.

Les familles métallurgiques

Gamme d'aciers d'ArcelorMittal pour le secteur automobile

Les aciers Usibor® destinés à la mise en forme à chaud ne sont pas représentés dans ces diagrammes. Ils offrent des résistances mécaniques de l'ordre de 1500 Mpa après trempe.

Revêtements

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La protection anticorrosion des carrosseries est devenue pour l'industrie automobile un argument important exprimé sous forme de garantie anticorrosion.

Plusieurs solutions de protection ont été développées. Les plus courantes peuvent être classées en 3 groupes : Les revêtements métalliques déposés au trempé dans un bain de métal liquide (température jusqu'à 700°C) ;Les revêtements métalliques électrodéposés (à température légèrement supérieure à l'ambiante) ;Les revêtements organiques en couches minces (0,5 à 6 µm) appliqués sur substrat préalablement protégé par revêtement métallique, électrodéposés ou au trempé et ayant subi un prétraitement afin d'augmenter la tenue à la corrosion et l'adhérence du revêtement organique.

Par combinaison du procédé de déposition, de la composition chimique, de l'épaisseur (ou du grammage selon l'unité utilisée), du caractère mono ou biface et de l'aptitude à répondre aux exigences d'aspect de surface, différentes familles sont créées. L'épaisseur des revêtements est mesurée en continu sur les lignes de revêtement à l'aide de jauges à rayons X qui balaient la largeur de la bande en défilement.

D'autres types de mesures ne donnant qu'une valeur ponctuelle peuvent être réalisées :avec un permascope en mesurant la différence d'épaisseur entre le produit revêtu et le produit nu,par mesure chimique en déterminant sur un échantillon la différence de poids entre l'état revêtu et l'état dévêtu, cette mesure étant la plus précise,au microscope optique, permettant d'obtenir des valeurs très locales de l'épaisseur de revêtement.

Surfaces

L'état de surface des aciers joue un rôle important sur leurs propriétés d'utilisation, en particulier pendant le processus de formage et de mise en peinture.

La qualité de surface est principalement caractérisée par :La topographie de surface ;La lubrification ;Les traitements de surface.

Topographie de surfaceLa topographie de surface décrit la micro géométrie de la surface de la feuille d'acier. C'est essentiellement une grandeur bidimensionnelle mais elle est usuellement caractérisée par une série de profils (sections transversales). Un profil est mesuré à l'aide d'un instrument de mesure de rugosité, en général mécanique, avec enregistrement du profil via les mouvements verticaux d'un stylet qui est déplacé sur la surface. Le signal peut être décomposé en différents signaux sinusoïdaux caractérisés par leurs longueurs d'ondes et leurs amplitudes. Les plus petites longueurs d'ondes correspondent à la rugosité et les plus longues à l'ondulation.

Décomposition d'un profil de surface : le profil est la superposition de la rugosité, de l'ondulation et éventuellement du défaut de planéité

Rugosité :Deux facteurs sont principalement mesurés :

La rugosité Ra, autrement dit la profondeur moyenne du profil de rugosité. Elle est généralement comprise entre 0,5 et 3 µm ;Le nombre de pics et RPc, c'est-à-dire le nombre de pics dépassant consécutivement les lignes définies par le profil moyen par rapport à un seuil de coupe (habituellement à -0,5 et + 0,5 micron) exprimés en nombre par unité de longueur (n.cm-1).

A lubrification constante, l'augmentation de la rugosité peut constituer une solution pour éviter le grippage lors de l'emboutissage, notamment pour les produits non revêtus.

Cependant, toute augmentation de la rugosité doit être évaluée sur l'ensemble de process, en particulier en référence à l'aspect de surface après peinture.

Remarque :Les calculs des paramètres de rugosité sont établis sur une base de longueur spécifique pour une évaluation précise (au moins cinq fois la longueur cut-off). En fonction de l'instrument de mesure, la longueur totale est généralement 12,5 mm. Le cut-off est le seuil de filtrage des grandes longueurs d'ondes, nécessaire pour obtenir des mesures représentatives de la microgéométrie locale.

OndulationLe palpage du profil permet également la mesure de l'ondulation qui est une valeur moyenne des amplitudes à l'intérieur des limites de longueurs d'ondes fixées.L'ondulation est un facteur prépondérant pour l'aspect de surface après mise en peinture (avec, bien entendu, les paramètres du processus de peinture lui-même). Elle est mesurée par exemple par le paramètre Wa0,8.Pour plus d'informations, n'hésitez pas à contacter notre service support technique.

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Pour plus d'informations, n'hésitez pas à contacter notre service support technique.

Maîtrise de la texture de surfaceLa topographie de surface est générée par l'impression de la rugosité des cylindres de travail sur la bande. Le transfert de la rugosité est effectué sur la dernière cage du laminoir à froid et pendant l'opération de skin pass après recuit ou après galvanisation à chaud. Le skin pass est en général l'élément prépondérant dans le transfert de la rugosité. ArcelorMittal a su développer dans ce domaine un savoir-faire particulier pour atteindre les meilleurs compromis possibles entre l'emboutissage et l'aspect peinture. Deux procédés de texturage sont principalement utilisés :

L'EDT (Electro Discharge Texturing) conduit à une texture de surface stochastique ;L'EBT (Electron Beam Texturing) produit un déplacement complètement déterministe d'impact du faisceau d'électrons, également espacés dans les directions axiales et circonférencielles des cylindres.

Exemples de profils de rugosité (palpages parallèles pour obtenir une image en 3 dimensions)

Exemple d'aspect de surface après passage au skin-pass avec texture EDT

LubrificationElle remplit 2 fonctions :

Assurer la protection contre l'oxydation des surfaces pendant le stockage et la manutention qu'elles soient nues (oxydation rouge) ou revêtues (oxydation blanche) ; Agir sur les conditions de frottement et réduire la tendance au grippage lors de l'emboutissage.

La lubrification est assurée par le dépôt d'huiles en quantité définie (quantité d'huile comprise entre 0,5 et 2,5 g/m2/face).Les fournisseurs de lubrifiants proposent une variété de produits parmi lesquels ArcelorMittal a sélectionné une gamme correspondant aux diverses attentes de ses clients ; en particulier. certaines huiles appelées "Prelub" permettent d'améliorer spectaculairement les performances tribologiques d'un acier donné, à texture constante.ArcelorMittal propose également une gamme de films secs (drylubs) applicables sur la plupart des revêtements comme sur les aciers non revêtus. Ces lubrifiants confèrent à l'acier de très hauts niveaux de performances en frottement qui permettent le plus souvent d'éviter tout rehuilage même dans les situations les plus délicates. Ils présentent aussi l'avantage de contribuer à la propreté des ateliers grâce à leur aspect sec. Pour mettre au point une lubrification appropriée à une application, il convient d'effectuer des essais afin de valider en vraie grandeur non seulement la mise en forme, mais aussi les incidences éventuelles sur d'autres process en aval (collage, dégraissage et traitements de surface notamment).

Traitements de surfaceArcelorMittal dispose d'une offre étendue de post-traitements chimiques destinés à améliorer les performances en emboutissage des aciers revêtus :

Des traitements chimiques spécifiques, comme par exemple le S250, permettent d'améliorer le comportement tribologique des produits électrozingués ;La préphosphatation sur électrozingué permet d'améliorer ses propriétés tribologiques, de contrôler la présence de particules pendant l'emboutissage, d'augmenter la protection corrosion et de faciliter l'adhérence de la peinture ;Le traitement NIT permet d'atteindre les performances tribologiques de la préphosphatation. Il est disponible sur supports électrozingués et galvanisés Zn pur. Il est particulièrement utile pour les emboutissages difficiles, pour garantir l'homogénéité du frottement dans les cas de huilage léger et pour contrôler la présence de particules pendant l'emboutissage ;

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Le traitement NIT permet d'atteindre les performances tribologiques de la préphosphatation. Il est disponible sur supports électrozingués et galvanisés Zn pur. Il est particulièrement utile pour les emboutissages difficiles, pour garantir l'homogénéité du frottement dans les cas de huilage léger et pour contrôler la présence de particules pendant l'emboutissage ;Le L-Treatment répond à des besoins comparables sur support Galvannealed.

Le comportement en frottement du NIT sur galvanisé est comparable à celui de l'électrozingué préphosphaté

Ces post-traitements contribuent tous à rendre le process d'emboutissage plus robuste. Ils offrent des solutions potentielles pour diminuer les taux de rebut et les taux de retouches.Ils ne sauraient être considérés comme des solutions universelles ; leur utilisation doit être analysée au cas par cas et faire l'objet d'une discussion avec nos équipes d'assistance technique.

Aspect de surface après peinture

Avec l'amélioration permanente des supports acier et des techniques de peinture, il est maintenant possible d'obtenir de très grandes qualités de peintures. Néanmoins un film de peinture n'est jamais complètement plat et ne reflète jamais totalement la lumière comme le ferait un miroir parfait. Ces écarts par rapport à la situation idéale peuvent être exprimés en termes de netteté et en termes de tension. La netteté est la capacité de la tôle peinte à refléter une image de façon nette. Elle est mesurée par exemple par le facteur DOI (Distinctness of Image). Le tendu est la capacité de la tôle à éviter les distorsions de l'objet réfléchi ce que l'on nomme parfois l'effet peau d'orange.

Evaluation de l'aspect peint : mesures typiques

La qualité de l'aspect peint d'une tôle pour pièces de robe est d'abord liée à la maîtrise du process peinture : épaisseurs des différentes couches, conditions d'applications et conditions de cuisson. Lorsque le process peinture est optimisé, la recherche des meilleurs résultats passe par une excellente maîtrise des paramètres topographiques de la tôle. Plus encore que la rugosité, c'est le paramètre ondulation (exprimé en termes de Wa0,8) qui est fondamental. ArcelorMittal a développé une maîtrise de son process de fabrication d'aciers revêtus pour pièces de peau. Cela lui permet de dominer ce paramètre ondulation sur métal à plat mais aussi de limiter la reprise d'ondulation après emboutissage.


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Guide de choix des produits

ArcelorMittal offre une grande variété de nuances d'acier et de revêtements pour aider ses clients du secteur automobile à concevoir et à produire des carrosseries et des équipements répondant aux attentes d'un marché toujours plus exigeant.

Plusieurs composantes sont nécessaires pour définir un produit sidérurgique :La nuance métallurgique, souvent déclinée en plusieurs grades, qui détermine le niveau de résistance mécanique et de formabilité attendus pour la pièce ;Le revêtement qui répond au cahier des charges de tenue à la corrosion et d'aspect ;L'état de surface qui détermine le comportement en frottement lors de la mise en forme ainsi que les propriétés d'adhérence et d'aspect après peinture.

L'offre présentée dans ce catalogue s'articule donc autour de fiches techniques dédiées :aux nuances métallurgiques. On distingue les produits selon leur métallurgie et leur niveau de résistance mécanique, s'agissant en général d'applications spécifiques,aux revêtements où l'on retrouve les revêtements métalliques déposés au trempé ou électro-déposés ainsi que les revêtements organiques,aux aciers aluminiés, ces produits étant spécifiques aux applications pour échappements, réservoirs et écrans thermiques. Ils font l'objet d'un chapitre particulier,aux produits composites que sont les tôles pour amortissement acoustique et les tôles à âme polymère épaisse.

Cet ouvrage, qui a été conçu pour être un outil de travail, est le reflet de l'offre produits et services d'ArcelorMittal à un instant donné. Cette offre, en perpétuelle évolution, sera amenée à se développer dans les années qui viennent, que ce soit vers des grades ayant un compromis résistance/formabilité plus favorable ou vers des disponibilités de revêtements sur des supports plus variés. L'extension de la gamme et le renouvellement des produits seront à tout moment directement accessibles auprès des interlocuteurs techniques ou contacts commerciaux habituels de chaque client ou sur le site internet du catalogue ArcelorMittal.

La section qui suit présente la démarche qui permettra au lecteur d'identifier à l'aide du présent catalogue le produit ArcelorMittal le mieux adapté pour servir l'application, la fonction ou la pièce visée. ArcelorMittal offre ainsi aux lecteurs un résumé de l'expérience acquise avec ses clients en matière de choix des matériaux pour les principales fonctions de l'automobile.

Choix des nuances

Le choix d'une nuance d'acier procède en général d'un compromis entre deux objectifs plus ou moins contradictoires :

1. La performance des pièces en service.

Les calculs effectués en Bureau d'Etudes conduisent à fixer des niveaux minimum de résistance (limite élastique Re et/ou résistance à la rupture Rm). Ceux-ci doivent être garantis pour chaque pièce afin d'assurer les résultats fonctionnels visés, notamment en termes de résistance au choc (indéformabilité ou absorption d'énergie pour les grands chocs) ainsi qu'en termes de longévité (tenue mécanique en fatigue).

Il convient de souligner que le souci général d'allégement (résultat des impératifs de réduction des émissions de gaz carbonique) tend à faire réduire autant que possible les épaisseurs, c'est à dire à augmenter les niveaux de résistance requis.

2. Le souci d'assurer la faisabilité industrielle dans des conditions économiques satisfaisantes, en général à grande cadence.

Cet objectif se traduit par le besoin d'une bonne ductilité du matériau, généralement exprimé par la recherche d'un niveau élevé d'allongement à rupture.

C'est pourquoi, dans les tableaux indicatifs suivants, les aciers de la gamme ArcelorMittal sont positionnés les uns par rapport aux autres en fonction de leur résistance.

Produits recommandés par fonction

Title

Choix des revêtements

Possibilité Produits/Revêtements

Les caractéristiques mécaniques finales d'un acier sont déterminées par tous les traitements mécaniques (laminage à chaud, laminage à froid, skin pass, traction de bande...) et thermiques (laminage à chaud, recuit continu ou recuit base, galvanisation...) subis par la bande durant tout le process de fabrication.

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Les caractéristiques mécaniques finales d'un acier sont déterminées par tous les traitements mécaniques (laminage à chaud, laminage à froid, skin pass, traction de bande...) et thermiques (laminage à chaud, recuit continu ou recuit base, galvanisation...) subis par la bande durant tout le process de fabrication.

Au cours des procédés de revêtements au trempé à chaud (galvanisation, aluminiage), la bande passe dans des bains de revêtement à l'état liquide, soit environ 460°C pour le bain de galvanisation et 680°C pour le bain d'aluminiage. De plus, pour les revêtements de type Galvannealed ou les revêtements organiques, une étape de cuisson est nécessaire afin de :

réaliser l'alliation Fe-Zn entre 500 et 550°C dans le cas du Galvannealed,réticuler les résines et évaporer les solvants entre 150 et 250°C selon les types de revêtement organiques.

On voit donc que le schéma thermo-mécanique qui conduit aux propriétés mécaniques désirées pour le produit final doit inclure la phase de revêtement. Dans ces conditions, on ne peut dissocier totalement le choix de la nuance et le choix du revêtement. Les fiches produits détaillées dans la suite de cette brochure montrent les associations actuelles possibles entre nuances et revêtements.

En ce qui concerne les revêtements organiques minces (ROM), les combinaisons nuances /revêtements métalliques /ROM sont trop complexes pour être synthétisées simplement. Nous invitons donc nos clients à nous consulter pour ce type d'associations.

Propriétés d'emploi des revêtements

Le choix d'un revêtement, outre le fait qu'il peut être conditionné par la disponibilité dans la nuance choisie (pour les pièces extérieures de carrosseries essentiellement), résulte d'un compromis entre :

1. sa compatibilité avec les process de mise en oeuvre :Comportement en emboutissage ;Influence sur le soudage ;Aptitude à la phosphatation.

2. ses caractéristiques sur pièce en service :Aspect après peinture ;Tenue à la corrosion.

Les tableaux suivants proposent une évaluation synthétique des revêtements usuels vis-à-vis des critères ci-dessus :

Extragal® Galvannealed Galfan Electrozingué Electrozingué traité

Comportement en emboutissage + + [] (1) + + + + +Influence sur le soudage [] + + # + + (2)

Aptitude à la phosphatation [] (3) + # + + +Aspect après la peinture + + [] (4) # + + +Résistance à la corrosion + + + + + + + + +

+ + Excellent+ Très bon[] Bon# Bon, mais avec des réserves(1) Risque de poudrage selon le taux d'alliation Fe-Zn(2) Sur substrat électrorevêtu(3) Compatibilité à vérifier notamment pour les versions de cataphorèses sans Ni(4) Sensibilité à la cratérisation

Extragal® Galvannealed Galfan Alusi® Electrozingué ROM

Pièces visibles • • • •*Pièces de structure • • • •

Pièces de liaison au sol • • • •Echappement •

Ecrans thermiques •Pièces sous capot • •

Réservoirs •

* Résine monoface déposée sur la face non visible.

Comme on vient de l'illustrer, le choix d'un revêtement concerne tous les métiers de la construction automobile ; il est impossible d'identifier une solution optimale dans l'absolu car les options retenues par chaque constructeur résultent de ses contraintes spécifiques, du savoir-faire accumulé dans chaque métier et d'arbitrages qui lui sont propres.

Actuellement, les options habituelles se trouvent remises en cause sous l'effet de trois évolutions significatives :

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L'augmentation permanente des garanties anticorrosion conduit les constructeurs et les équipementiers à rechercher des aciers offrant les meilleures performances en corrosion ; en particulier l'emploi de produits revêtus sur les deux faces tend à se généraliser ;

1.

Les contraintes liées à la protection de l'environnement s'accentuent ; parmi de multiples conséquences, on peut citer la suppression des métaux lourds (notamment Chrome VI) dans les revêtements (particulièrement dans les zones susceptibles de subir des ponçages) et dans les traitements de surface ;

2.

L'amélioration de la qualité d'aspect offerte par la maîtrise de procédés de revêtement au trempé « dédiés automobile » permet d'envisager l'emploi de tels revêtements pour la plupart des pièces visibles ; ceci constitue une opportunité de réduction des coûts.

3.

Que ce soit avec des revêtements métalliques déposés au trempé ou électro-déposés, alliés ou non-alliés, dans une épaisseur de l'ordre du micron ou supérieure à 10 microns, associés ou non à des résines organiques minces ou des peintures, il existe, pour chaque fonction, un revêtement optimal dans l'offre ArcelorMittal.

Mobiliser des experts pour vous aider à faire le meilleur choix fait partie du service d'assistance technique offert par ArcelorMittal à ses clients.


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Tableaux d'équivalence des normes

Les tableaux suivants résument à titre indicatif les correspondances entre la gamme ArcelorMittal et les normes Européennes. Les qualités ArcelorMittal proposent généralement des garanties de caractéristiques mécaniques meilleures que les normes. La norme VDA 239 portant sur les matériaux recommandés a été édictée par l’Union de l’industrie automobile allemande (Verband der Automobilindustrie) en vue de proposer une alternative simple aux nombreuses méthodes employées par les états, régions et compagnies pour caractériser les différentes qualités d’acier. Plus d’informations disponibles sur le site internet de la VDA.

Aciers Dual Phase

Euronorms VDA 239-100

FF 280 DP HCT500X (+Z) CR290Y490T-DP (-GI) Dual Phase 450 HCT450X (+ZE, +Z, +ZF) Dual Phase 500 HCT490X (+ZE, +Z) CR290Y490T-DP (-UNC,-EG,-GI) Dual Phase 600 HCT590X (+ZE, +Z, +ZF, +ZM) CR330Y590T-DP (-UNC,-EG,-GI,-GA,-ZM) Dual Phase 780 Y450 HCT780X (+ZE, +Z, +ZF) CR440Y780T-DP (-GI,-GA) Dual Phase 780 LCE Y450 HCT780X (+ZE) CR440Y780T-DP (-UNC,-EG) Dual Phase 780 Y500

Dual Phase 780 LCE Y500

Dual Phase 980 LCE Y600 HCT980X (+ZE, +Z, +ZF) CR590Y980T-DP(-UNC,-EG,-GI,-GA) Dual Phase 980 LCE Y660

Dual Phase 980 Y700 HCT980XG (+ZE) CR700Y980T-DP (-UNC,-EG) Dual Phase 980 LCE Y700 HCT980XG (+ZE, +Z, +ZF) CR700Y980T-DP (-UNC,-EG,-GI) Dual Phase 1180 HCT1180G2 (+ZE) CR900Y1180T-CP (-UNC,-EG) Dual Phase 600 HDT580X HR330Y580T-DP (-UNC) Dual Phase 780

Euronorms Nu (EN 10338 :2015): Désignation nuanceElectrozingué (EN 10338 :2015 + EN 10152 :2017): Désignation nuance +ZEGalvannealed (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZFExtragal® (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZZagnelis® (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZM

VDA 239-100 Nu: Désignation nuance-UNCElectrozingué: Désignation nuance-EGGalvannealed: Désignation nuance-GAExtragal®: Désignation nuance-GIZagnelis®: Désignation nuance-ZM

Laminés à chaud Laminés à froid

FF 280 DP (Full Finished) : grade spécialement développé pour les pièces de peau.LCE : Low Carbon Equivalent, grade à bas carbone équivalent pour optimisation des propriétés d'usage.Le tableau ci-dessus résume à titre indicatif les correspondances entre la gamme ArcelorMittal, les normes Européennes et la norme VDA 239-11.

Aciers TRIP (TRansformation Induced Plasticity)

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http://www.vda.de/en/publikationen/publikationen_downloads/detail.php?id=1022









Aciers TRIP (TRansformation Induced Plasticity)


TRIP 690 HCT690T (+ZE, +Z) CR400Y690T-TR (-UNC,-EG,-GI) TRIP 780 HCT780T (+ZE, +ZF) CR450Y780T-TR (-UNC,-EG,-GA)

Euronorms Nu (EN 10338 :2015): Désignation nuanceElectrozingué (EN 10338 :2015 + EN 10152 :2017): Désignation nuance +ZEGalvannealed (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZFExtragal® (EN 10346 :2015): Désignation nuance +Z

VDA 239-100 Nu: Désignation nuance-UNCElectrozingué: Désignation nuance-EGGalvannealed: Désignation nuance-GAExtragal®: Désignation nuance-GI


Le tableau ci-dessus résume à titre indicatif les correspondances entre la gamme ArcelorMittal, les normes Européennes et la norme VDA 239-11.

Aciers Complex Phase


Complex Phase 600 HCT600C (+ZE) Complex Phase 800 Y500

Complex Phase 800 Y600 HCT780C (+ZE, +Z) CR570Y780T-CP (-UNC,-EG,-GI) Complex Phase 1000

Complex Phase 1000 SF HCT980C (+ZE) CR780Y980T-CP (-UNC,-EG) Complex Phase 1000 Y800 HCT980C (+Z) CR780Y980T-CP (-GI) Complex Phase 750 HDT750C (+Z) Complex Phase 800 SF HDT780C (+Z) HR660Y760T-CP (-UNC,-GI) Complex Phase 1000 HDT950C (+Z)




SF (Strech Flanging) : grade spécialement développé pour sa résistance améliorée en déformation sur bords découpés.Le tableau ci-dessus résume à titre indicatif les correspondances entre la gamme ArcelorMittal, les normes Européennes et la norme VDA 239-11.

Aciers laminés à chaud ferrite-bainite

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Aciers laminés à chaud ferrite-bainite


FB 450 HDT450F (+Z) HR300Y450T-FB (-UNC,-GI) FB 540

FB 560

FB 590 HDT580F(+Z) HR440Y580T-FB (-UNC,-GI) FB 590 HHE* HDT580F HR440Y580T-FB (-UNC)




*HHE : High Hole Expansion, grade à expansion de trou élevée.Le tableau ci-dessus résume à titre indicatif les correspondances entre la gamme ArcelorMittal, les normes Européennes et la norme VDA 239-11.

Aciers micro-alliés pour formage à froid


HSLA 260HC260LA (+ZE) /HX260LAD (+Z,

+ZF, +ZA) CR240LA (-UNC,-EG,-GI,-GA)









Euronorms Nu (EN 10268: 2006+A1: 2013): Désignation nuanceElectrozingué (EN 10268 :2006+A1: 2013 + EN 10152 :2017): Désignation nuance +ZEGalvannealed (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZFExtragal® (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZGalfan (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZA



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HSLA 320 S315MC/HX340LAD (+Z) HR300LA (-UNC,-GI) HSLA 360 S355MC/HX380LAD (+Z) HR340LA (UNC,-GI) HSLA 420 S420MC/HX420LAD (+Z) HR420LA (-UNC,-GI) HSLA 460 S460MC/HX460LAD (+Z) HR460LA (-UNC,-GI) HSLA 500 S500MC/HX500LAD (+Z) HR500LA (-UNC,-GI) HSLA 550 S550MC HR550LA (-UNC,-GI)

Euronorms Nu (EN 10149-2 :1995): Désignation nuance

VDA 239-100 Nu: Désignation nuance-UNCExtragal®: Désignation nuance-GI


Les tableaux ci-dessus résument à titre indicatif les correspondances entre la gamme ArcelorMittal, les normes Européennes et la norme VDA 239-11.

Aciers à Bake Hardening


180 BHHC180B (+ZE) /HX180BD (+Z, +ZF,

+ZM) CR180BH (-UNC,-EG,-GI,-GA,-ZM)

195 BH

220 BHHC220B (+ZE) /HX220BD (+Z, +ZF,


260 BH HC260B (+ZE) /HX260BD (+Z, +ZM) CR240BH (-UNC,-EG,-GI,-ZM) 300 BH HC300B (+ZE) /HX300BD (+Z) CR270BH (-UNC,-EG,-GI)

Euronorms Nu (EN 10268: 2006+A1: 2013): Désignation nuanceElectrozingué (EN 10268 :2006+A1: 2013 + EN 10152 :2017): Désignation nuance +ZEGalvannealed (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZFExtragal®/Ultragal® pour pièces visibles (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZZagnelis® (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZM

VDA 239-100 Nu: Désignation nuance-UNCElectrozingué: Désignation nuance-EGGalvannealed: Désignation nuance-GAExtragal®/Ultragal® pour pièces visibles: Désignation nuance-GIZagnelis®: Désignation nuance-ZM



Le grade 195 BH correspond à des normes japonaises

Aciers IF à haute résistance

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IF 180HC180Y (+ZE) /HX180YD (+Z, +ZF,

+ZM) CR180IF (-UNC,-EG,-GI,-GA,-ZM)

IF 220HC220Y (+ZE) /HX220YD (+Z, +ZF,


IF 260HC260Y (+ZE) /HX260YD (+Z, +ZF,


IF 300 /HX300YD (+Z, +ZF, +ZM) Euronorms Nu (EN 10268: 2006+A1: 2013): Désignation nuanceElectrozingué (EN 10268 :2006+A1: 2013 + EN 10152 :2017): Désignation nuance +ZEGalvannealed (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZFExtragal®/Ultragal® pour pièces visibles (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZZagnelis® (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZM




Aciers solid solution


H 220 HC220P (+ZE) H 260 HC260P (+ZE) H 300 HC300P (+ZE)

Euronorms Nu (EN 10268: 2006+A1: 2013): Désignation nuanceElectrozingué (EN 10268 :2006+A1: 2013 + EN 10152 :2017): Désignation nuance +ZE

VDA 239-100



Aciers à haute formabilité pour emboutissage


ArcelorMittal 01 DC01 (+ZE) ArcelorMittal 02 CR1 (-UNC,-EG) ArcelorMittal 03 DC03 (+ZE) CR2 (-UNC,-EG) ArcelorMittal 04 DC04 (+ZE) CR3 (-UNC,-EG) ArcelorMittal 05 DC05 (+ZE) CR4 (-UNC,-EG) ArcelorMittal 06 DC06 (+ZE) CR5 (-UNC,-EG) ArcelorMittal 07 DC07 (+ZE)

Euronorms Nu (EN 10130 :2006): Désignation nuanceElectrozingué (EN 10152 :2017): Désignation nuance +ZE

VDA 239-100 Nu: Désignation nuance-UNCElectrozingué: Désignation nuance-EG


24


ArcelorMittal 51 DX51D (+Z, +ZF) ArcelorMittal 52 DX52D (+Z, +ZF) CR1 (-GI,-GA) ArcelorMittal 53 DX53D (+Z, +ZF, +ZM) CR2 (-GI,-GA,-ZM) ArcelorMittal 54 DX54D (+Z, +ZF, +ZM) CR3 (-GI,-GA,-ZM) ArcelorMittal 56 DX56D (+Z, +ZF, +ZM) CR4 (-GI,-GA,-ZM) ArcelorMittal 57 DX57D (+Z, +ZF, +ZM) CR5 (-GI,-GA,-ZM)

Euronorms Galvannealed (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZFExtragal®/Ultragal® pour pièces visibles (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZZagnelis® (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZM

VDA 239-100 Galvannealed: Désignation nuance-GAExtragal®/Ultragal® pour pièces visibles: Désignation nuance-GIZagnelis®: Désignation nuance-ZM



ArcelorMittal 11 DD11 ArcelorMittal 12 DD12 ArcelorMittal 13 DD13 HR2 (-UNC,-GI) ArcelorMittal 14 DD14 ArcelorMittal 15

ArcelorMittal 16 Euronorms Nu (EN 10111 :2008): Désignation nuance



Les tableaux ci-dessus résument à titre indicatif les correspondances entre la gamme ArcelorMittal, les normes Européennes et la norme VDA 239-11.

Aciers pour emboutissage à froid -Fortiform®


Fortiform® 980

Fortiform® 1050 CR700Y980T-DH(-UNC,-EG)

Fortiform® 1180

Euronorms

VDA 239-100


Aciers MartINsite®

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Aciers MartINsite


MartINsite® 1200

MartINsite® 1500 CR1220Y1500T-MS(-UNC,-EG)

Euronorms

VDA 239-100




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Disponibilité mondiale des produits

Lors de la constitution du groupe ArcelorMittal, une des initiatives majeures dans le domaine de l'automobile a été de construire un catalogue mondial synthétisant l'offre produit sur les différents continents où le groupe est présent. Ce document démontre :La très grande richesse de l'offre produits d'ArcelorMittal, depuis les aciers IF pour emboutissage profond jusqu'au très résistant Usibor® embouti à chaud ;

1.

La disponibilité mondiale d'un grand nombre de produits communs et en particulier une offre commune très large entre l'Amérique du Nord et l'Europe ;

2.

Des développements permanents pour élargir la disponibilité mondiale de l'offre produit.3.

La mise en évidence de produits communs sur les différents continents ne garantit pas toujours des choix métallurgiques identiques. Nous invitons donc nos clients intéressés par des produits communs à vérifier auprès de leur support technique les garanties locales en termes de propriétés mécaniques et de chimie. La R&D du groupe ArcelorMittal a fusionné ses forces disponibles sur les différents continents. Cela permet d'aborder les développements de nouveaux produits de manière simultanée, cohérente, de réduire le délai de développement et d'assurer une optimisation des choix métallurgiques. Grâce à cette politique produit ambitieuse, ArcelorMittal souhaite accompagner au mieux l'effort de développement mondial de ses clients du secteur automobile.


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Aciers pour emboutissage à chaud -Usibor® et Ductibor®

Aciers à ultra haute résistance

Présentation

Les aciers Usibor® et Ductibor® sont des nuances mises en forme à chaud et destinées aux pièces de structures et de sécurité pour l'automobile. De par leur résistance très élevée, les aciers Usibor® sont particulièrement adaptés pour les pièces anti-intrusion pour lesquelles un effort ultime d'effondrement élevé est recherché. Grâce à leur très bonne ductilité, les aciers Ductibor® sont particulièrement performants pour des pièces devant absorber de l'énergie lors d'un choc. Le graphe ci-dessous illustre les niveaux typiques de résistance à la traction et de déformation à la rupture des aciers Usibor® et Ductibor®.

Les avantages principaux des aciers Usibor® et Ductibor® sont :Possibilité d'obtenir des géométries complexes du fait que la mise en forme est réalisée à l'état austénitique dans le cas du procédé d'emboutissage direct ou que la matière présente une bonne formabilité avant traitement thermique dans le cas du procédé d'emboutissage indirect. La très bonne formabilté à chaud permet de proposer des solution acier qui intègrent plusieurs fonctions (suppression de renforts et d'assemblages) ;Absence de retour élastique ;Homogénéité des caractéristiques mécaniques obtenues sur pièce ;Résistance exceptionnelle à la fatigue et aux chocs permettant d'atteindre des allègements élevés.

ArcelorMittal a été le premier sidérurgiste à proposer un acier revêtu pour emboutissage à chaud, l'Usibor®-AS, avec un revêtement à base d'aluminium et de silicium appliqué au trempé.

Les avantages supplémentaires de l'Usibor®-AS et du Ductibor®-AS sont :Simplification du process et gains économiques : suppression de l'étape de grenaillage après mise en forme (pas de formation de calamine), pas d'atmosphères de protection spécifiques dans les fours d'austénitisation) ;Excellente résistance à la corrosion temporaire après emboutissage ne nécessitant pas de huilage des pièces avant assemblage ;Absence de décarburation ;Excellente résistance à la corrosion perforante, utilisation actuelle en zones sèches et humides (bavolets par exemple) du véhicule.

L'Usibor® 1500-GI galvanisé Zn (pour process d'emboutissage indirect uniquement) et l'Usibor®-GA galvannealed ZnFe (pour process direct ou indirect) viennent maintenant compléter l'offre revêtement. Deux fiches de données de sécurité sont disponibles: une pour le produit à la livraison (avant traitement thermique), et une pour le produit après le traitement thermique. Il n'y a pas de précautions particulières propres à ces aciers.

Applications

Les aciers Usibor® sont particulièrement adaptés pour toutes les pièces automobiles de structure nécessitant une très bonne résistance en anti-intrusion lors d'un crash.

Les applications les plus courantes sont :Poutres de pare-chocs avant/arrière ;Renforts de portière ;Renfort de montant de baie ;Renfort de pied milieu ;Renforts de plancher ;Renfort de tunnel ;Traverse de tablier ;

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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/PHS_tensile_strength_FR.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/PHS_SIM_Usibor_Ductibor.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Pied%20milieu.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Poutre%20de%20pare%20choc.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Renfort%20de%20porte.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Montant%20de%20baie.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/LWB_Usibor_Ductibor_stamping_trial.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Potention_application_Usibor_Ductibor.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Microstructure_prior_hot_stamping_heat_treatment.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Appearance_coating_Usibor_prior_to_hot_stamping.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Martensitic_microstructure_following_hot_stamping_heat_treatment.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Appearance_after_hot_stamping.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Traitement_thermique_emboutissage_chaud_usibor_FR.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Indirect_process_HF_UsiborGI.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/homogene.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/heterogene.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/soudage%20mag.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Mass_reduction_potential_Usibor.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Mass_reduction_potential_Ductibor.jpg

Traverse de tablier ;Traverses de pavillon.

Pied milieu (ép. : 1,85 mm)

Poutre de pare-choc (ép. : 2,3 mm)

Renfort de porte (ép. : 1 mm)

Montant de baie (ép. : 1,2 mm)

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Essais d'emboutissase d'un flan soudé laser Usibor® 2000 /Ductibor® 1000

Les acier Ductibor® peuvent être proposés en association avec l'Usibor® sous forme de flans soudés laser (Laser Welded Blanks -LWB) permettant d'obtenir des pièces embouties à chaud présentant des caractéristiques localement plus ductiles que l'Usibor®. Cette solution répond aux besoins de contrôler très précisément les déformations de zones particulières du véhicule lors du crash (exemple d'un renfort pied milieu), et d'élargir le spectre d'utilisation d'aciers emboutis à chaud aux pièces d'absorption d'énergie (exemple d'un longeron).

Les applications potentielles des flans soudés laser Usibor® 1500 -Ductibor® 500 sont:Longeron avant (partie avant, coude et extension sous plancher) ;Longeron arrière ;Renfort pied milieu (partie haute en Usibor® 1500, partie basse en Ductibor® 500).

Exemple d'applications potentielles de flans soudés laser Usibor® 1500 -Ductibor® 500

ArcelorMittal dispose d'un ensemble de données relatives à la mise en forme et aux propriétés d'emploi des aciers pour formage à chaud. Pour intégrer ces aciers dès la conception, une équipe d'experts est en mesure de réaliser des études spécifiques soit à partir de modélisation, soit à partir d'essais de caractérisation.

Caractéristiques techniques

Propriétés mécaniquesLe tableau ci-dessous donne les valeurs caractéristiques minimales après emboutissage à chaud (1) et simulation de la cuisson peinture (2) de la pièce. Ces valeurs sont indicatives et dépendent du process de l'emboutisseur à chaud.

Re (MPa) Rm (MPa) A (%) (3) Angle de pliage (4)

Ductibor® 450 ≥ 350 ≥ 460 ≥ 16 ≥ 120°

Ductibor® 500 ≥ 400 ≥ 550 ≥ 16 ≥ 120°

Ductibor® 1000 ≥ 800 ≥ 1000 ≥ 6 ≥ 80°

Usibor® 1500 1100 1500 ≥ 3 ≥ 50°

Usibor® 2000 ≥ 1400 ≥ 1800 ≥ 3 ≥ 45°


(1) Traitement thermique du type 880°C-930°C pendant 5 à 10 minutes suivi d'une trempe entre outils d'emboutissage parfaitement refroidis (vitesse de refroidissement > 30°C par seconde).(2) Simulation de la cuisson peinture : traitement thermique de 170°C pendant 20 minutes.(3) Les déformations à rupture A % mesurées sur éprouvettes (ISO20x80) sont données à titre indicatif, l'angle de pliage est un critère plus pertinent pour évaluer la ductilité du materiau lors d'un crash.(4) Angle de pliage mesuré selon le standard VDA238-100 sur une éprouvette de 1,5 mm.

Composition chimique (%)

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C Mn Si B Max Max Max Max

Ductibor® 450 0.11 1.1 0.06 0.001

Ductibor® 500 0.1 1.3 0.5 0.001

Ductibor® 1000 0.12 2 0.75 0.005

Usibor® 1500 0.25 1.4 0.4 0.005

Usibor® 2000 0.37 1.4 0.7 0.005


Revêtements disponibles et disponibilité mondiale

Nu Extragal® Galvannealed Aluminised

EUR NAM SAM RSA CHI EUR NAM SAM RSA CHI EUR NAM SAM RSA CHI EUR NAM SAM RSA CHI

Usibor® 1500

22MnB5

22MnB5

Ductibor® 450

Ductibor® 500

Ductibor® 1000

Usibor® 1500

Usibor® 2000


Commercial en aspect non-visible En essais clientèle En développement Commercial pour pièce d'aspect non visible et visible (Z) EUR : Région Europe -NAM : Région Amérique du Nord -SAM : Région Amérique du Sud -RSA : Région Afrique du Sud -CHI : Chine

Avant traitement thermique, la microstructure de l'Usibor® 1500 montre une matrice ferrito-perlitique.

Microstructure de l'Usibor® 1500 avant traitement thermique d'emboutissage à chaud (état à la livraison)

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Le revêtement à l'état de livaison de l'Usibor® 1500-AS se répartit en une couche d'alliage ternaire à l'interface acier-revêtement et une couche d'aluminium silicium libre.

Coupe revêtement avant emboutissage à chaud de l'Usibor® 1500-AS

Après traitement thermique et trempe, la microstructure est 100% martensitique.

Microstructure martensitique de l'Usibor® 1500 après traitement thermique d'emboutissage à chaud (exemple : austénitisation à 900°C pendant 5 minutes suivie d'une trempe à l'eau ou entre outils d'emboutissage). Microscopie électronique à balayage.

Le revêtement AlSi de l'Usibor® 1500-AS s’est transformé dans le four (réactions d’interdiffusion et de solidification), formant différentes couches d’intermétalliques AlSiFe protectrices et parfaitement adhérentes.

Aspect du revêtement après emboutissage à chaud (microscopie optique)

Traitement thermique

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Les Usibor® -AS et Ductibor® -AS ont été développés pour ëtre compatibles avec un procédé d'emboutissage à chaud direct : austénitisation des flans dans des fours, emboutissage et trempe de ces flans dans des outils refroidis. Toutes les déformations se font « à chaud ». Les pré-déformations à froid des Usibor®-AS et Ductibor® -AS avant le traitement thermique d'austénitisation sont déconseillées. L'Usibor® 1500-GI n'est pas compatible avec le procédé d'emboutissage à chaud direct. Les pièces embouties à chaud en Usibor®-AS et Ductibor® -AS ne présentent aucune micro-fissure dans le substrat.

Procédé d'emboutissage à chaud direct pour l'Usibor® 1500-AlSi, Usibor® 1500-GA et 22MnB5

Nous consulter pour toutes données et conseils relatifs à l'emboutissage à chaud des nuances Usibor® et Ductibor®.

Les qualités Usibor® 1500-GI, Usibor® 1500-GA et 22MnB5 présentent une bonne aptitude à la mise en forme à froid, elle peuvent être utilisées avec un procédé indirect.

Procédé d'emboutissage à chaud indirect pour les aciers Usibor®-GI

Traitement de surface

Après emboutissage à chaud et trempe, la surface des pièces en Usibor® 1500-AS est prête à être peinte directement, sans opération de nettoyage du type grenaillage. La rugosité de surface élevée sur pièce permet une excellente adhérence de la cataphorèse même sans accroche de la phosphatation. La composition des bains de phosphatation n'a pas à être modifiée et aucune pollution n'est constatée. Les pièces en Usibor® 1500-GI doivent être nettoyées (par grenaillage par exemple) afin de garantir une bonne adhérence de la peinture et une bonne soudabilité. Les pièces en 22MnB5 sont sytématiquement grenaillées afin d'enlever la calamine en surface, pour garantir ensuite une bonne aptitude à la peinture.

Soudabilité

Les acier Usibor® et Ductibor® présentent une bonne soudabilité par points, aussi bien pour des assemblages homogènes qu'hétérogènes, tant à 50 Hz qu'à 1000 Hz.

Les domaines de soudabilité sont larges et les tenues mécaniques des assemblages (traction, cisaillement) sont conformes aux exigences des constructeurs automobiles et aux normes. Grâce à la nature de la couche alliée obtenue après emboutissage à chaud, la durée de vie des électrodes de soudage est considérée comme très bonne (plusieurs milliers de points sans dégradation) par rapport aux revêtements métalliques conventionnels. Les soudages MAG, MIG et tous les procédés conventionnels, y compris le brasage, peuvent être employés.

Sur la base d'une longue expérience pour la caractérisation de ces produits en soudage par points et en soudage à l'arc, ArcelorMittal est en mesure d'apporter une assistance technique pour l'adaptation des paramètres de soudage.

Soudage par point homogène Usibor® + Usibor®

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Soudage hétérogène triple-épaisseur avec acier multiphasé

Soudage MAG

Fatigue

La résistance à la fatigue peut être caractérisée par la limite d'endurance (exprimée en contrainte maximale). L'Usibor® 1500-AS et le Ductibor® 1000-AS présentent d'excellentes propriétés en fatigue, encore meilleures que celle obtenues sur les aciers pour emboutissage à chaud nu (sans revêtement), qui présentent une surface décarburée.

Ci-dessous les limites d'endurance exprimées en MPa, après deux millions de cycles, pour un test de fatigue en traction uniaxiale ondulée pour R = 0,1 et R = -1.

σD A 2.106 cycles (MPa)

R=0.1σD A 2.106 cycles (MPa)

R=-1

Usibor® 1500 727 47522MnB5* 617 305Ductibor® 1000-AS 621 356


* Surface décarburée après emboutissage à chaud d'environ 30 microns.

Résistance aux chocs

Les aciers Usibor® et Ductibor® sont utilisés pour des pièces de sécurité. De nombreuses données sont disponibles pour montrer l'exceptionnelle résistance aux crashs.

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Du fait de leur limite elastique très élevée, les aciers Usibor® sont particulièrement adaptés pour les pièces anti-intrusion pour lesquelles un effort ultime d'effondrement élevé est recherché. L'exemple ci-dessous illustre les potentiel d'allègement des aciers Usibor® par rapport à d'autres aciers plus conventionnels lors d'un essai de « flexion trois points dynamiques » à 30 km/h pour une énergie de 10 kJ.

Potentiel d'allégement des aciers Usibor® par rapport à un acier HSLA 380 (référence)

De part leur charge à la rupture élevée et de leur très bonne ductilité, les aciers Ductibor® sont particulièrement performants pour des pièces devant absorber de l'énergie lors d'un choc.

Les aciers Ductibor® ont été caractérisés en compression axiale sur structure oméga avec plaque de fermeture soudée par points à une vitesse d'impact de 56km/h. Ces tests ont montré le très bon comportement au choc de ces aciers. Le graphe suivant donne à titre indicatif le potentiel d'allègement minimal de ces aciers Ductibor® par rapport à un acier HSLA380. Le Ductibor® 1000 présente une ductilité crash exemplaire pour un acier à Rm>1000 MPa.

Potentiel d'allégement des aciers Ductibor® par rapport à un acier HSLA 380 (référence)


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Aciers pour emboutissage à froid -Fortiform®


Présentation

La famille d'acier Fortiform® vient compléter la gamme des aciers à ultra haute résistance d'ArcelorMittal. Ces aciers permettent la réalisation d'éléments de structure allégés par un procédé de mise en forme à froid. Ces aciers à ultra haute resistance de troisième génération permettent d'apporter un allègement suplémentaire par leur propriétés mécaniques plus élévées que les aciers à très hautes résitances conventionnels tout en gardant les mêmes capacités de formabilité.

Positionnement de la gamme d'aciers Fortiform®

Applications

Grâce à leurs caractéristiques mécaniques très élevées, les aciers Fortiform® sont particulièrement adaptés aux pièces automobiles de sécurité destinées à la résistance aux chocs.

Pièces typiques pour aciers Fortiform®

Désignation et normes


Fortiform® 980

Fortiform® 1050 CR700Y980T-DH(-UNC,-EG)

Fortiform® 1180

Euronorms

VDA 239-100



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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Fortiform%20banana%20curve_FR.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Typical_parts_Fortiform.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Fortiform_microstructure.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Formability_graph_FR.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Fatigue_strength_graph1_fr.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Fatigue_strength_graph3_FR.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Impact_strenght_graph1.jpg


Propriétés mécaniquesGaranties sur tôles nues en centre bande à la température ambiante, sur éprouvette ISO 20x80ST -Sens Travers (perpendiculaire au sens de laminage) /SL -Sens de Laminage

Re (MPa) Rm (MPa)A (%)

L0 = 80 mme < 3 mm

Direction

Fortiform® 980 600 -750 980 -1130 ≥ 19 SL

Fortiform® 1050 700 -820 1050 -1180 ≥ 14 SL

Fortiform® 1180 850 -1060 1180 -1330 ≥ 13 SL

* Les garanties de ce grade sont susceptibles d'évoluer.

Microstructure du Fortiform® 1050


C Mn Si Max Max Max

Fortiform® 980 0.23 2.3 2

Fortiform® 1050 0.23 2.3 2

Fortiform® 1180 0.23 2.3 2


Nu Electrozingué Extragal® Zagnelis®


Fortiform® 980

Fortiform® 1050

Fortiform® 1180


X disponible /O en développementNous consulter pour les produits en développement.

Conseils d'utilisation et de mise en oeuvre

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Mise en formeLes aciers Fortiform® présentent une bonne ductilité par rapport à leur niveau de résistance à la traction.La figure ci-dessous donne un exemple de courbe limite de formage pour l'acier de Fortiform® 1050 en 0,8 mm d'épaisseur. Celles-ci montrent une formabilité identique à un acier Dual Phase 780 de résistance inférieure.

Soudabilité

Aptitude au soudage par pointsLes aciers Fortiform® sont soudables avec les procédés classiques moyennant une adaptation des paramètres.Compte tenu de l'augmentation du carbone équivalent, il est nécessaire d'augmenter les efforts et d'adapter les cycles afin d'obtenir des points de bonne qualité.A titre indicatif, voici un exemple de données de soudage par points sur l'acier Fortiform® 1050 EZ sur la base de combinaisons homogènes selon la norme ISO 18278-2:

Revêtement Epaisseur (mm) Intensité Maxi (KA)

Diamètre soudure (mm)

Effort en traction cisaillement (kN)

Fortiform®

1050 Electrogalvanized 0,8 8,2 6 10

Fatigue

De part leur résistances mécaniques très élevées, les aciers Fortiform® présentent de très bonnes propriétés en fatigue. A titre d'exemple, les 2 graphes ci-dessous montrent les courbes de Wöhler de l'acier Fortiform® 1050. Celles-ci sont exprimées en terme de contrainte maximale en fonction du nombre de cycles appliqués. Elles sont obtenues suivant 2 rapport de charge, soit en traction alternée symétrique R=-1, soit en traction répétée R=0.1.

Courbes de Wöhler ou courbes SN d’aciers Fortiform® 1050

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Le graphe ci-dessous représentent la courbe oligo-cyclique ou courbes EN de ce même acier. Celle-ci s ’exprime en amplitude de déformation en fonction du nombre d’alternances (un cycle correspondant à 2 alternances). D’autres données de fatigue à grand ou faible nombre de cycles sont disponibles sur demande.

ArcelorMittal est en mesure de mettre à la disposition de ses clients une base de données reprenant les performances en fatigue des aciers de la gamme Fortiform®.

Résistance au choc

Du fait de leurs limites d'élasticité et de leurs charges à la rupture très élevées, les aciers Fortiform® sont particulièrement performants pour des pièces sécurité.Les aciers Fortiform® ont été caractérisés en compression axiale sur structure oméga avec plaque de fermeture soudée par points à une vitesse d'impact de 56 km/h. Ces tests ont montré le très bon comportement au choc de ces aciers. Le graphe suivant donne à titre indicatif le potentiel d'allègement minimal de ces aciers par rapport à un acier HSLA380.

Potentiel d'allégement par rapport à un acier HSLA 380 (référence)

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Les aciers Fortiform® ont été caractérisés en flexion 3 points dynamique à 30 km/h sur éprouvette à section oméga. Ces tests ont montré le très bon comportement au choc de ces aciers. Le graphe suivant donne à titre indicatif le potentiel d'allègement minimal de ces aciers par rapport à un acier HSLA 380.

Potentiel d'allégement par rapport à un acier HSLA 380 (référence)


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Aciers MartINsite®


Présentation

La famille des aciers MartINsite® vient compléter la gamme des aciers à ultra haute résistance d'ArcelorMittal. Ces aciers permettent la réalisation d'éléments de structure allégés par un procédé de mise en forme à froid tel que le profilage. Pour atteindre le maximum d'allègement tout en conservant de très bonnes propriétés d'anti-intrusion lors du crash, certaines pièces nécessitent l'emploi d'aciers à ultra haute résistance, comme par exemple des bavolets ou des renforts de porte, ont des formes simples et par conséquent l'acier est peu déformé. Pour cette raison, ArcelorMittal a complété son offre avec la famille des aciers MartINsite® offrant de très hautes limites d'élasticité à la livraison et d'intéressantes propriétés de déformation en pliage ainsi qu'une tres bonne aptitude à la déformation des bords découpés.

Application

Grâce à leurs caractéristiques mécaniques très élevées, ces nuances sont particulièrement adaptées aux pièces automobiles de sécurité destinées à la résistance aux chocs. Les pièces typiques sont représentées sur la figure ci-dessous :

poutres de pare choc avant et arrière,renfort de porte,renfort de bavolet,traverse de pavillon.

Pièces typiques pour aciers MartINsite®

Désignation et norme


MartINsite® 1200

MartINsite® 1500 CR1220Y1500T-MS(-UNC,-EG)

Euronorms

VDA 239-100




Propriétés mécaniquesGaranties sur tôles nues en centre bande à la température ambiante, sur éprouvette ISO 20X80ST -Sens Travers (perpendiculaire au sens de laminage) /SL -Sens de Laminage

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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Typical_parts_MartINsite.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/MartINsite_1200_microstructure.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/FR_MartInsite_Forming_graph.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Rolling_direction.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Bending_method.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/FR_MartINsite_Wohler_curve_1.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/FR_low_cycle_curves.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Mass_saving_potential.jpg

ST -Sens Travers (perpendiculaire au sens de laminage) /SL -Sens de Laminage


L0 = 80 mme < 3 mm

Direction

MartINsite® 1200 ≥ 950 1200 -1400 ≥ 3 SL -ST

MartINsite® 1500 1200 -1500 1500 -1700 ≥ 3 SL -ST


Microstructure du MartINsite® 1200

Microstructure du MartINsite® 1500


C Mn Si Max Max Max

MartINsite® 1200 0,13 2,40 0,30

MartINsite® 1500 0,25 2,00 0,50



Nu Electrozingué Jetgal®

EUR NAM SAM RSA CHI EUR NAM SAM RSA CHI EUR NAM SAM RSA CHI

MartINsite® 1200

MartINsite® 1500



X Produit disponible/O Produit en développement Les aciers MartInsite® avec un revêtement electrozingués ont été optimisés pour assurer d'excellente performance en crash et de protection contre la corrosion, tout en assurant une bonne resistance à la fragilisation par hydrogène.

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avec un revêtement electrozingués ont été optimisés pour assurer d'excellente performance en crash et de protection contre la corrosion, tout en assurant une bonne resistance à la fragilisation par hydrogène.

Conseils dutilisation et de mise en "uvre

Mise en formeLes aciers MartInsite® présentent un bon comportement en profilage, pliage et en expansion de trou. Le graphe ci-dessous illustre leur comportement en expansion de trou selon la norme ISO 16630.

Le tableau ci-dessous donne des valeurs typiques de rayon minimal de pliage pour les aciers MartINsite® d'épaisseur de 1,5 mm.

Sens long Sens travers

MartINsite® 1200 1,5 2

MartINsite® 1500 2 3


Méthode Pliage par tombage de bord à 90°

Nous consulter pour d'autres données relatives à la mise en forme de la gamme des aciers MartINsite® pour des épaisseurs et des revêtements particuliers.

Soudabilité

Aptitude au soudage par pointsLa gamme d'aciers MartINsite® possède une bonne soudabilité par points. Le domaine de soudabilité, obtenu pour les conditions de soudage préconisées par la norme ISO 18278-2, est étendu. Le tableau ci-dessous donne à titre indicatif quelques propriétés de points soudés d'acier MartINsite® en combinaisons homogènes selon la norme ISO18278-2.

Revêtement Epaisseur (mm)


Effort en traction pure (kN)



MartINsite® 1200 - 1,5 7,5 10 7,5 30

MartINsite® 1500 - 1,5 7,5 8 7,5 30


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Aptitude au soudage laserLes tests menés en soudage laser n'ont pas signalé de difficultés particulières.ArcelorMittal est en mesure d'apporter une assistance technique pour l'adaptation des paramètres de soudage aux produits de la gamme MartINsite®.

Fatigue

De part leur résistances mécaniques très élevées, les aciers MartINsite® présentent de très bonnes propriétés en fatigue. A titre d'exemple, les 2 graphes ci-dessous montrent les courbes de Wöhler de ces aciers MartINsite®. Celles-ci sont exprimées en terme de contrainte maximale en fonction du nombre de cycles appliqués. Elles sont obtenues suivant 2 rapport de charge, soit en traction alternée symétrique R=-1, soit en traction répétée R=0.1.

Courbes de Wöhler ou courbes SN d'aciers MartINsite®

Le graphe ci-dessous représentent les courbes oligo-cycliques ou courbes EN de ces mêmes aciers. Celles-ci s ’expriment en amplitude de déformation en fonction du nombre d’alternances (un cycle correspondant à 2 alternances). D’autres données de fatigue à grand ou faible nombre de cycles sont disponibles sur demande.

ArcelorMittal est en mesure de mettre à la disposition de ses clients une base de données reprenant les performances en fatigue des aciers de la gamme MartINsite®.

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ArcelorMittal est en mesure de mettre à la disposition de ses clients une base de données reprenant les performances en fatigue des aciers de la gamme MartINsite .

Résistance au choc

Du fait de leurs limites d'élasticité et de leurs charges à la rupture très élevées, les aciers MartINsite® sont particulièrement performants pour des pièces anti-intrusion. Les aciers MartINsite® ont été caractérisés en flexion 3 points dynamique à 30 km/h sur éprouvette à section oméga. Ces tests ont montré le très bon comportement au choc de ces aciers. Le graphe suivant donne à titre indicatif le potentiel d'allègement minimal de ces aciers par rapport à un acier HSLA 380.

Potentiel d'allègement par rapport à un acier HSLA 380 (référence)


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Aciers Dual Phase Aciers à très haute résistance

Présentation

Les aciers Dual Phase se distinguent par un remarquable compromis résistance/emboutissabilité. Celui-ci provient de la microstructure constituée d''une phase dure (martensite ou bainite) dispersée dans une matrice ferritique ductile. La capacité de consolidation induite par la déformation de ces aciers est considérable. Cette propriété leur assure non seulement une bonne aptitude à la répartition des déformations permettant une bonne emboutissabilité mais aussi des caractéristiques sur pièces beaucoup plus élevées que sur le métal à plat. C''est le cas, entre autres, de la limite d'élasticité. Après le traitement de cuisson peinture des pièces (aussi appelé traitement de Bake Hardening, BH), la limite d'élasticité des grades Dual Phase augmente encore.

Ce niveau élevé de résistance mécanique obtenue sur pièces se traduit par une excellente tenue à la fatigue et une bonne capacité d'absorption d'énergie, ce qui prédispose ces aciers à l'utilisation pour des pièces de structure et de renfort. Leur forte consolidation, combinée à un effet BH prononcé, les rend très performants pour l'allègement des pièces de structure voire même de peau notament avec le FullFinished 280 DP (FF 280 DP).

Applications

Compte tenu de leur forte capacité d'absorption d'énergie et de leur bonne résistance à la fatigue, les aciers Dual Phase laminés à froid se prêtent particulièrement bien à la réalisation de pièces de structures et de sécurité pour l'automobile telle que longerons, traverses et renforts.L'acier FF 280 DP permet de réaliser des pièces visibles avec une résistance à l'indentation supérieure de 20 % par rapport aux aciers conventionnels à haute résistance, offrant ainsi un potentiel d''allégement de l''ordre de 15 %.

Grâce à ses propriétés élevées, l'acier Dual Phase 600 laminé à chaud permet d'alléger les structures par une réduction des épaisseurs. Il peut être notamment utilisé dans l''automobile pour :

les voiles de roues,les profilés allégés,les coupelles d'amortisseurs,les éléments de fixation.

Pare-choc en Dual Phase 1180 (ép. : 1,35 mm)

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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/_STR2601.jpg



http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Roue%20DP%20600.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/DP600.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/DP980%20HY.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Courbe%20limite%20formage%20DP%20_%20FR.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Courbes%20de%20Wohler%201%20_%20FR.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Courbes%20oligo-cycliques%20_%20FR.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Potentiel%20allegement%20_%20FR.jpg

Renfort de pied milieu en Dual Phase 980 LCE Y600 Extragal®

Roue dont le voile est en Dual Phase 600 laminé à chaud -Roue VeraStyle® brevetée par Hayes Lemmerz International

ArcelorMittal dispose d'un ensemble de données relatives à la mise en forme et aux propriétés d'emploi de toute la gamme d'aciers Dual Phase. Pour intégrer ces aciers dès la conception, une équipe d'experts est en mesure de réaliser des études spécifiques soit à partir de modélisation, soit à partir d'essais de caractérisation.



FF 280 DP HCT500X (+Z) CR290Y490T-DP (-GI) Dual Phase 450 HCT450X (+ZE, +Z, +ZF) Dual Phase 500 HCT490X (+ZE, +Z) CR290Y490T-DP (-UNC,-EG,-GI) Dual Phase 600 HCT590X (+ZE, +Z, +ZF, +ZM) CR330Y590T-DP (-UNC,-EG,-GI,-GA,-ZM) Dual Phase 780 Y450 HCT780X (+ZE, +Z, +ZF) CR440Y780T-DP (-GI,-GA) Dual Phase 780 LCE Y450 HCT780X (+ZE) CR440Y780T-DP (-UNC,-EG) Dual Phase 780 Y500


Dual Phase 980 LCE Y600 HCT980X (+ZE, +Z, +ZF) CR590Y980T-DP(-UNC,-EG,-GI,-GA) Dual Phase 980 LCE Y660

Dual Phase 980 Y700 HCT980XG (+ZE) CR700Y980T-DP (-UNC,-EG) Dual Phase 980 LCE Y700 HCT980XG (+ZE, +Z, +ZF) CR700Y980T-DP (-UNC,-EG,-GI) Dual Phase 1180 HCT1180G2 (+ZE) CR900Y1180T-CP (-UNC,-EG) Dual Phase 600 HDT580X HR330Y580T-DP (-UNC)

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Dual Phase 780 Euronorms Nu (EN 10338 :2015): Désignation nuanceElectrozingué (EN 10338 :2015 + EN 10152 :2017): Désignation nuance +ZEGalvannealed (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZFExtragal® (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZZagnelis® (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZM

VDA 239-100 Nu: Désignation nuance-UNCElectrozingué: Désignation nuance-EGGalvannealed: Désignation nuance-GAExtragal®: Désignation nuance-GIZagnelis®: Désignation nuance-ZM


FF 280 DP (Full Finished) : grade spécialement développé pour les pièces de peau.LCE : Low Carbon Equivalent, grade à bas carbone équivalent pour optimisation des propriétés d'usage.Le tableau ci-dessus résume à titre indicatif les correspondances entre la gamme ArcelorMittal, les normes Européennes et la norme VDA 239-11.

Ces correspondances sont données à titre indicatif. Les nuances d'aciers d'ArcelorMittal présentent généralement des garanties de propriétés mécaniques plus étroites (cf. tableau ci-dessous).


Propriétés mécaniquesGaranties sur tôles nues sur éprouvette ISO 20x80ST -Sens Travers (perpendiculaire au sens de laminage) /SL -Sens de Laminage


L0 = 80 mme < 3 mm

A (%)L0 = 5,65 √S

0 (mm)e ≥ 3 mm

n BH2 (MPa) Direction

FF 280 DP* 300 -380 ≥ 490 ≥ 25 0,15 30 ST Dual Phase 450 280 -340 450 -530 ≥ 27 0,16 30 ST Dual Phase 500 300 -380 500 -600 ≥ 25 0,15 30 SL Dual Phase 600 330 -410 600 -700 ≥ 21 0,14 30 SL Dual Phase 780 Y450 450 -550 780 -900 ≥ 15 0,10 30 SL Dual Phase 780 LCE

Y450 450 -550 780 -900 ≥ 15 0,10 30 SL

Dual Phase 780 Y500 500 -600 780 -900 ≥ 13 0,10 30 SL Dual Phase 780 LCE

Y500 500 -600 780 -900 ≥ 13 0,10 30 SL

Dual Phase 980 LCE Y600 600 -750 980 -1100 ≥ 10 30 ST

Dual Phase 980 LCE Y660 660 -830 980 -1100 ≥ 10 30 ST

Dual Phase 980 Y700 700 -850 980 -1100 ≥ 8 30 SL Dual Phase 980 LCE

Y700 700 -850 980 -1100 ≥ 8 30 SL

Dual Phase 1180 900 -1100 ≥ 1180 ≥ 5 30 SL Dual Phase 600 330 -460 580 -670 ≥ 22 ≥ 24 30 SL Dual Phase 780* ≥ 450 ≥ 750 ≥ 15 ≥ 18 30 SL


* Les garanties de ce grade sont susceptibles d'évoluer.FF 280 DP (Full Finished) : grade spécialement développé pour les pièces de peau.LCE : Low Carbon Equivalent, grade à bas carbone équivalent pour optimisation des propriétés d'usage.


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C Mn Si Max Max Max

FF 280 DP 0,14 1,6 0,40 Dual Phase 450 0,08 1,6 0,40 Dual Phase 500 0,14 1,6 0,40 Dual Phase 600 0,14 2,1 0,40 Dual Phase 780 Y450 0,17 2,2 0,60 Dual Phase 780 LCE Y450 0,10 2,0 0,40 Dual Phase 780 Y500 0,17 2,2 0,60 Dual Phase 780 LCE Y500 0,10 2,0 0,40 Dual Phase 980 LCE Y600 0,11 2,9 0,70 Dual Phase 980 LCE Y660 0,11 2,9 0,70 Dual Phase 980 Y700 0,18 2,4 0,60 Dual Phase 980 LCE Y700 0,11 2,9 0,70 Dual Phase 1180 0,18 2,4 0,60 Dual Phase 600 0,09 1,0 0,25 Dual Phase 780 0,09 1,0 0,30


FF 280 DP (Full Finished) : grade spécialement développé pour les pièces de peau.LCE : Low Carbon Equivalent, grade à bas carbone équivalent pour optimisation des propriétés d'usage.

Dual Phase 600

Dual Phase 980 Y700

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Les propriétés d'usage des aciers Dual Phase sont garanties par la maîtrise du process de fabrication. En particulier, le contrôle du cycle de recuit (températures, vitesse de refroidissement) assure l'obtention de la microstructure Dual Phase et la reproductibilité des caractéristiques mécaniques.


Nu Electrozingué Extragal® Galvannealed Zagnelis® Jetgal®

EUR NAM SAM RSA CHI EUR NAM SAM RSA CHI EUR NAM SAM RSA CHI EUR NAM SAM RSA CHI EUR NAM SAM RSA CHI EUR NAM SAM RSA CHI

Dual Phase 450

FF 280 DP /Dual Phase 500

Dual Phase 600

Dual Phase 600 Y420

Dual Phase 780 Y450

Dual Phase 780 LCE Y450, Y500

Dual Phase 780 Y500

Dual Phase 980 Y600


Dual Phase 980 LCE Y660, Y700

Dual Phase 980 Y700

Dual Phase 1180

Dual Phase 600

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Dual Phase 780



X disponible / O en développementFF 280 DP (Full Finished) : grade spécialement développé pour les pièces de peau.Nous consulter pour la disponibilité des produits dans les zones en développement ou non renseignées.LCE : Low Carbon Equivalent, grade à bas carbone équivalent pour optimisation des propriétés d'usage.


Mise en forme Les aciers de la famille Dual Phase présentent un excellent compromis résistance/emboutissabilité. Cela est dû à leur forte ductilité et à leur capacité de consolidation élevée dès le début de la déformation qui assure une répartition homogène des déformations entraînant des amincissements moindres. Ainsi dans le cas d'un acier Dual Phase 500, la limite d'élasticité peut augmenter d'environ 120 MPa après 2 % de déformation plastique en traction uniaxiale (phénomène décrit sous le nom de "Work-Hardening" ou WH2). La limite d'élasticité peut être encore augmentée par "Bake Hardening" après cuisson de peinture (BH2).L'acier Dual FF 280 DP permet aussi de réaliser des pièces de peau grâce à son excellent comportement en expansion et en traction large.La gamme des aciers Dual Phase peut être emboutie sur des outils classiques moyennant une optimisation des réglages. Ainsi, dans le cas d'un Dual Phase 600, les efforts d'emboutissage seront augmentés d'environ 20 % par rapport à un acier de type micro-allié (HSLA) de même épaisseur. Il est à noter que ces aciers, en particulier les plus hauts grades, sont sensibles au phénomène dit de "retour élastique". Aussi, la maîtrise de la géométrie des pièces doit être étudiée lors de la conception (faibles rayons de matrice, renforts perpendiculaires aux plis permettant de rigidifier les pièces ouvertes...) et également lors de la définition de la gamme d'emboutissage (surpliage, outil de calibrage, frappe des rayons, application de plus fortes retenues sous serre-flan...).Sur ces sujets, ArcelorMittal a développé un savoir faire spécifique de maîtrise du retour élastique par le biais du design de pièces et des outils d'emboutissage (méthode OUTIFO).

Courbes limites de formage pour la famille des aciers Dual Phase laminés à froid (données typiques)

Nous consulter pour d'autres données relatives à la mise en forme des aciers Dual Phase pour des épaisseurs et des revêtements particuliers.

Soudabilité

En soudage par résistance par points, bien que plus alliés que les aciers HSLA, les aciers Dual Phase se soudent très bien avec les procédés classiques moyennant une adaptation des paramètres dans les conditions industrielles. Le tableau ci-dessous donne à titre indicatif quelques propriétés de points soudés d'acier Dual Phase en combinaisons homogènes selon la norme ISO 18278-2.

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En soudage par résistance par points, bien que plus alliés que les aciers HSLA, les aciers Dual Phase se soudent très bien avec les procédés classiques moyennant une adaptation des paramètres dans les conditions industrielles. Le tableau ci-dessous donne à titre indicatif quelques propriétés de points soudés d'acier Dual Phase en combinaisons homogènes selon la norme ISO 18278-2.



Effort en traction pure

(kN)



Dual Phase 500 - 1,5 8 14,2 8,8 18,4

Dual Phase 600 Extragal® 1,5 7,7 13,1 9,5 22,3

Dual Phase 780 Extragal® 1,5 8,9 10,5 9,4 25,6

Dual Phase 780 LCE - 1,5 7,6 14,3 6,6 22,7

Dual Phase 980 LCE Extragal® 1,5 8,4 13,2 10,1 30,4

Dual Phase 600 - 3 11,6 32,6 11,2 46,7


Pour les modalités revêtues (galvanisées et galvanisées alliées), les tests de durée de vie des électrodes conduisent à des résultats caractéristiques du type de revêtement considéré. Le substrat Dual Phase n'a pas d'influence sur les durées de vie obtenues.En soudage à l'arc MAG (Metal Active Gas) en bout-à-bout ou à clin, la dureté maximale de la zone fondue n'excède pas 300 HV pour un Dual Phase 600, quels que soient les paramètres. Les formes de cordons de soudage satisfont à la classe B de la norme ISO 25817. Les produits consommables recommandés sont :

Pour le métal d'apport : fil type G3Si1 NF EN 440 ;Gaz de protection : Ar + 8 % CO2.

Les aciers Dual Phase présentent d'excellentes tenues mécaniques en soudage laser par recouvrement. Sur la base de son expérience (caractérisation de ses produits), ArcelorMittal est en mesure d'apporter une assistance technique pour l'adaptation des paramètres de soudage aux aciers Dual Phase.

Fatigue

De par leur résistance mécanique élevée, les aciers Dual Phase présentent de bonnes propriétés en fatigue. A titre d'exemple, les 2 graphes ci-dessous montrent les courbes de Wöhler de différents aciers Dual Phase. Celles-ci sont exprimées en terme de contrainte maximale en fonction du nombre de cycles appliqués. Elles sont obtenues suivant 2 rapports de charge, soit en traction alternée symétrique R=-1, soit en traction répétée R=0,1.

Courbes de Wöhler ou courbes SN des aciers Dual Phase

Le graphe ci-dessous représente les courbes oligo-cycliques ou courbes EN de ces mêmes aciers. Celles-ci s'expriment en amplitude de déformation en fonction du nombre d'alternances (un cycle correspondant à 2 alternances). D'autres données de fatigue à grand ou faible nombre de cycles sont disponibles sur demande.

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Le graphe ci-dessous représente les courbes oligo-cycliques ou courbes EN de ces mêmes aciers. Celles-ci s'expriment en amplitude de déformation en fonction du nombre d'alternances (un cycle correspondant à 2 alternances). D'autres données de fatigue à grand ou faible nombre de cycles sont disponibles sur demande.

ArcelorMittal est en mesure de mettre à la disposition de ses clients une base de données reprenant les performances en fatigue des aciers de la gamme Dual Phase.

Résistance au choc

Du fait de leurs charges à la rupture très élevées, les aciers Dual Phase sont particulièrement performants pour des pièces devant absorber de l'énergie lors d'un choc. Les aciers Dual Phase ont été caractérisés en compression axiale sur structure oméga avec plaque de fermeture soudée par points à une vitesse d'impact de 56 km/h. Ces tests ont montré le très bon comportement au choc de ces aciers. Le graphe suivant donne à titre indicatif le potentiel d'allègement minimal de quelques aciers Dual Phase par rapport à un acier HSLA 380.



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Aciers TRIP (TRansformation Induced Plasticity) Aciers à très haute résistance

Présentation

Les aciers TRIP se différencient par un compromis résistance /ductilité particulièrement élevé qui résulte de leur microstructure. Ils sont ainsi très bien adaptés pour des pièces de structure et de renfort de formes complexes. Cette microstructure, composée d'une matrice ferritique ductile dans laquelle se trouvent des îlots de phase bainitique dure et d'austénite résiduelle, permet d'obtenir des allongements plus importants du fait de la transformation de l'austénite en martensite sous l'effet de la déformation plastique (effet TRIP : "TRansformation Induced Plasticity"). Cet effet TRIP confère à ces aciers un excellent compromis entre résistance et ductilité.

La capacité de consolidation de cet acier est considérable ; lui assurant une bonne aptitude à la répartition des déformations et par conséquence une bonne emboutissabilité. Cette consolidation conduit également à l'obtention de caractéristiques mécaniques sur pièces, notamment la limite d'élasticité, beaucoup plus élevées que sur le métal à plat.Ce fort potentiel de consolidation et une haute résistance mécanique lui confèrent une excellente capacité d'absorption d'énergie. En outre les aciers TRIP présentent un effet BH (Bake Hardening) prononcé après déformation qui améliore d'autant leur comportement au crash. La gamme des aciers TRIP est composée de deux qualités en laminé à froid (TRIP 690 et TRIP 780) et d'une qualité en laminé à chaud (TRIP 780) identifiées par leur niveau minimum de résistance à la traction, exprimé en MPa.

Applications

En raison de sa forte capacité d'absorption d'énergie et de sa bonne résistance à la fatigue, la gamme d'acier TRIP est particulièrement adaptée pour les pièces de structure et de sécurité telles que traverse, longeron, renfort de pied milieu, bavolet ou encore renfort de pare-chocs. ArcelorMittal dispose d'un ensemble de données relatives à la mise en forme et aux propriétés d'emploi de la famille TRIP. Pour intégrer cet acier dès la conception, une équipe d'experts est en mesure de réaliser des études spécifiques soit à partir de modélisation, soit à partir d'essais expérimentaux.

Renfort de pied milieu en TRIP 780 électrozingué (ép. : 1,2 mm)

Traverse de pare chocs en TRIP 780 électrozingué (ép. : 1,6 mm)


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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Renfort%20pied%20milieu%20TRIP%20780%20electrozingue.JPG


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Pare%20choc%20TRIP%20780.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Microstructure%20TRIP%20780%20new.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Courbe%20limite%20formage%20Trip%20690%20780%20_%20FR.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Courbe%20de%20Wolhler%201%20_%20FR.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Courbes%20oligocycliques%20_%20FR.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Potentiel%20allegement%20TRIP%20_%20FR%20and%20ES.jpg



TRIP 690 HCT690T (+ZE, +Z) CR400Y690T-TR (-UNC,-EG,-GI) TRIP 780 HCT780T (+ZE, +ZF) CR450Y780T-TR (-UNC,-EG,-GA)




Ces correspondances sont données à titre indicatif. Les nuances ArcelorMittal présentent généralement des garanties de propriétés mécaniques plus étroites (cf. tableau ci-dessous).Le tableau ci-dessus résume à titre indicatif les correspondances entre la gamme ArcelorMittal, les normes Européennes et la norme VDA 239-11.


Propriétés mécaniquesGaranties sur tôles nues en sens long, sur éprouvette ISO 20x80


L0 = 80 mme < 3 mm

n BH2 (MPa)

TRIP 690 410 -510 690 -800 ≥ 25 ≥ 0,19 40 TRIP 780* 450 -550 780 -900 ≥ 23 ≥ 0,18 40


* Le produit est également disponible avec une limite élastique minimale de 500 MPa.

Microstructure typique du TRIP 780 électrozingué laminé à froid (proportion d'austénite résiduelle d'environ 18 %)

55











Microstructure typique du TRIP 690 galvanisé au trempé (proportion d'austénite résiduelle d'environ 10 %)


C Mn Al +Si Max Max Max

TRIP 690 0,200 2,0 2,0 TRIP 780 0,250 2,0 2,0



Nu Electrozingué Extragal® Galvannealed Jetgal®

EUR NAM SAM RSA CHI EUR NAM SAM RSA CHI EUR NAM SAM RSA CHI EUR NAM SAM RSA CHI EUR NAM SAM RSA CHI

TRIP 690

TRIP 780



X Disponible - O En développement


Mise en formeLes aciers TRIP présentent une forte ductilité par rapport à leur niveau de résistance à la traction. Par exemple, le TRIP 780 laminé à froid présente un allongement réparti comparable à celui d'un ArcelorMittal 04.

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La figure ci-dessous donne un exemple de courbe limite de formage pour les aciers TRIP 690 et TRIP 780 laminés à froid de 1,5 mm d'épaisseur. Celles-ci montrent une formabilité supérieure à un acier Dual Phase 600 de résistance inférieure.

Courbe limite de formage des aciers TRIP 690 et 780 (ép. : 1,5 mm)

N'hésitez pas à nous consulter pour des données relatives à la mise en forme de la gamme des aciers TRIP.

Afin d'utiliser au mieux les potentialités des aciers TRIP, il convient lors de la conception des pièces de prendre en compte les caractéristiques du métal après mise en forme et non celles sur métal à plat.

La très bonne emboutissabilité de cette famille d'aciers permet de réaliser des pièces de sécurité et de structure de géométrie simple ou complexe si le retour élastique est pris en compte dès la conception.

Soudabilité

Soudage par points

Les aciers TRIP sont soudables avec les procédés classiques moyennant une adaptation des paramètres. Compte tenu de l'augmentation du carbone équivalent, il est nécessaire d'augmenter les efforts et d'adapter les cycles afin d'obtenir des points de bonne qualité. En soudage homogène TRIP/TRIP, le mode de rupture peut être partiellement interfacial. Cette tendance peut être réduite par le choix de paramètres de soudage optimisés.

A titre indicatif, voici un exemple de données de soudage par points sur des aciers TRIP 690 Extragal® et TRIP 780 EZ sur la base de combinaisons homogènes selon la norme ISO 18278-2 :


Intensité Maxi (KA)


Effort en traction pure (kN)


TRIP 690 Extragal® 1,0 8,3 6,5 6.7 13

TRIP 780 Electrogalvanized 1,0 7,7 6,7 5.5 13.7


Soudage à l'arc MAG

Le soudage à l'arc MAG (Metal Active Gas) met en oeuvre un fil d'apport fusible sous protection gazeuse active. Il peut être utilisé pour des épaisseurs supérieures à 0,8 mm. La soudabilité en MAG du TRIP 780 a été évaluée à partir de CMOS (Caractérisation de Mode Opératoire de Soudage basée sur la norme EN 288 et EN 25817) sur assemblage bout à bout en 1,5 mm d'épaisseur. L'énergie de soudage utilisée est de l'ordre de 2 kJ/cm.

La composition chimique du TRIP 780 conduit à un Ceq typique relativement élevé de l'ordre de 0,50. Néanmoins, aucune précaution particulière n'est à prendre vis-à-vis des risques de fissuration à froid. En effet, les faibles épaisseurs mises en oeuvre (� 2 mm) minimisent les contraintes de bridage lors du soudage.

La combinaison la plus appropriée pour le soudage MAG du TRIP 780 dans la gamme d'épaisseur de l'ordre de 1,5 mm est la suivante :Fil d'apport de type G3Si1 selon EN 440 ;Gaz de protection argon + 8 % de CO2.

(M21 selon EN 439).

Les CMOS montrent que le comportement global de la soudure est satisfaisant vis-à-vis des critères de tenue mécanique imposés par les normes en ce sens que :

les pliages sont bons à 120° et fissurent côté envers à 180°, 57











les pliages sont bons à 120° et fissurent côté envers à 180°,lors des essais de traction, toutes les ruptures sont localisées dans le métal de base grâce à la dilution métal de base /métal d'apport, et ceci même avec le fil G3Si1.

Soudage laser

Les tests menés en soudage laser n'ont pas signalé de difficultés particulières. Le soudage laser par recouvrement est particulièrement bien adapté aux assemblages TRIP/TRIP.Sur la base d'une longue expérience pour la caractérisation de ses produits, ArcelorMittal est en mesure d'apporter une assistance technique pour l'adaptation des paramètres de soudage pour tout produit de la gamme TRIP.

Fatigue

Compte tenu de leur résistance mécanique élevée, les aciers TRIP offrent des propriétés de résistance à la fatigue très intéressantes comparées à celles des aciers courants.

A titre d'exemple, les 2 graphes ci-dessous montrent les courbes de Wöhler de différents aciers TRIP. Celles-ci sont exprimées en terme de contrainte maximale en fonction du nombre de cycles appliqués. Elles sont obtenues suivant 2 rapports de charge, soit en traction alternée symétrique R=-1, soit en traction répétée R=0,1.

Courbes de Wöhler ou courbes SN des aciers TRIP

Le graphe ci-dessous représente les courbes oligo-cycliques ou courbes EN de ces mêmes aciers. Celles-ci s 'expriment en amplitude de déformation en fonction du nombre d'alternances (un cycle correspond à 2 alternances). D'autres données de fatigue à grand ou faible nombre de cycles sont disponibles sur demande.

Courbes oligo-cycliques ou courbes EN des aciers TRIP

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ArcelorMittal est en mesure de mettre à la disposition de ses clients une base de données reprenant les performances en fatigue des aciers de la gamme TRIP.

Résistance au choc

Du fait de leurs charges à la rupture très élevées, les aciers TRIP sont particulièrement performants pour des pièces devant absorber de l'énergie lors d'un choc.

Les aciers TRIP ont été caractérisés en compression axiale sur structure oméga avec plaque de fermeture soudée par points à une vitesse d'impact de 56 km/h. Ces tests ont montré le très bon comportement au choc de ces aciers.


Ces résultats sont obtenus pour des éprouvettes fabriquées par pliage. La consolidation lors de l'emboutissage a un effet très bénéfique sur le potentiel d'absorption d'énergie de cette qualité. Afin d'utiliser au mieux les potentialités des aciers TRIP, il convient, lors de la conception des pièces, de prendre en compte les caractéristiques du métal après mise en forme (consolidation) et non celles sur métal non déformé. Des essais d'écrasement sur éprouvettes embouties ont montré une augmentation des performances de 9 % de l'énergie absorbée par rapport à une solution pliée.


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Aciers Complex Phase Aciers à très haute résistance

Présentation

La famille d'acier Complex Phase vient compléter la gamme des aciers THR (acier à très haute résistance) d'ArcelorMittal. Ces aciers permettent la réalisation d'éléments de structure allégés par un procédé de mise en forme à froid. Certaines pièces nécessitant l'emploi d'aciers à très haute résistance, comme par exemple les bavolets ou les renforts de porte, ont des formes simples et par conséquent l'acier est peu déformé. Pour cette raison, ArcelorMittal a complété son offre avec la famille des Complex Phase offrant de hautes limites d'élasticité à la livraison et d'intéressantes propriétés de déformation en pliage ainsi qu'une tres bonne aptitude à la déformation des bords découpés.

Application

Grâce à leurs caractéristiques mécaniques élevées et leurs hauts niveaux de résistance en fatigue, ces nuances sont particulièrement adaptées aux pièces automobiles de sécurité destinées à la résistance aux chocs ou aux pièces de liaison au sol.

Flasque d'assises en Complex Phase 600 (ép. : 1,5 mm)

Barre de porte en Complex Phase 1000 (ép. : 2 mm)

Renfort de tunnel en Complex Phase 800 (ép. : 1,6 mm)

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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Flasque%20assise%20CP%20600.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Barre%20porte%20CP%201000.JPG


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Renfort%20tunnel%20CP%20800.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/MP1000-Bumper-beam.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Pare%20chocs%20CP%201000.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Bras%20de%20suspension.JPG

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Microstructure%20CP%20800.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Courbe%20limite%20formage%20CP%20lamine%20a%20froid%20_%20FR.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Courbe%20limite%20formage%20CP%20lamine%20a%20chaud%20_%20FR.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Expansion%20de%20trou%20CP%20_%20FR.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/CP_Hole_expansion_FR.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Sens%20long.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Sens%20travers.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Methode%20pliage%20par%20tombase%20de%20bord.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Courbe%20de%20Wohler%20CP%201%20_%20FR.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Potentiel%20allegement%20CP%20_%20FR.jpg

Poutre pare-choc en Complex Phase 1000 (obtenue par profilage)

Poutre pare-choc en Complex Phase 1000 (obtenue par profilage)

Bras de suspension en Complex Phase 800 (ép. : 3,1mm)



Complex Phase 600 HCT600C (+ZE) Complex Phase 800 Y500

Complex Phase 800 Y600 HCT780C (+ZE, +Z) CR570Y780T-CP (-UNC,-EG,-GI) Complex Phase 1000

Complex Phase 1000 SF HCT980C (+ZE) CR780Y980T-CP (-UNC,-EG) Complex Phase 1000 Y800 HCT980C (+Z) CR780Y980T-CP (-GI) Complex Phase 750 HDT750C (+Z) Complex Phase 800 SF HDT780C (+Z) HR660Y760T-CP (-UNC,-GI) Complex Phase 1000 HDT950C (+Z)

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SF (Strech Flanging) : grade spécialement développé pour sa résistance améliorée en déformation sur bords découpés.Ces correspondances sont données à titre indicatif. Les grades ArcelorMittal présentent généralement des garanties de propriétés mécaniques plus étroites (cf. tableau ci-dessous).Le tableau ci-dessus résume à titre indicatif les correspondances entre la gamme ArcelorMittal, les normes Européennes et la norme VDA 239-11.


Propriétés mécaniquesGaranties sur tôles nues en centre bande à la température ambiante, sur éprouvette ISO 20X80


L0 = 80 mme < 3 mm

Direction

Complex Phase 600* 360 -440 600 -700 ≥ 19 SL Complex Phase 800 Y500 500 -650 780 -900 ≥ 13 SL Complex Phase 800 Y600 600 -700 780 -900 ≥ 10 SL Complex Phase 1000 700 -850 980 -1200 ≥ 8 SL Complex Phase 1000 SF 780 -950 980 -1200 ≥ 7 SL Complex Phase 1000

Y800 800 -950 980 -1130 ≥ 6 SL

Complex Phase 750 620 -750 ≥ 750 ≥ 10 SL Complex Phase 800 680 -830 ≥ 780 ≥ 10 ST Complex Phase 1000* 800 -950 ≥ 950 ≥ 10 SL


SF (Stretch Flanging) : grade spécialement développé pour sa résistance améliorée en déformation sur bords découpés.* Les garanties de ce grade sont susceptibles d'évoluer.

Microstructure du Complex Phase 800 laminé à chaud

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Microstructure du Complex Phase 1000 laminé à chaud


C Mn Si Max Max Max

Complex Phase 600 0,10 1,60 0,40 Complex Phase 800 Y500 0,17 2,20 0,60 Complex Phase 800 Y600 0,17 2,20 0,60 Complex Phase 1000 0,18 2,40 0,60 Complex Phase 1000 SF 0,18 2,40 0,60 Complex Phase 1000 Y800 0,20 2,70 0,80 Complex Phase 750 0,25 1,40 0,40 Complex Phase 800 0,10 2,00 0,25 Complex Phase 1000 0,14 1,70 0,25


SF (Stretch Flanging) : grade spécialement développé pour sa résistance améliorée en déformation sur bords découpés.


Nu Electrozingué Extragal® Jetgal®


Complex Phase 600

Complex Phase 800 Y500

Complex Phase 800 Y600

Complex Phase 1000 SF

Complex Phase 1000 SF /Complex Phase 1000 Y800

Complex Phase 750 /MP 800

Complex Phase 800 /M 800 HY

Complex Phase 1000 /MP 1000



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EUR : Région Europe -NAM : Région Amérique du Nord -SAM : Région Amérique du Sud -RSA : Région Afrique du Sud -CHI : Chine

X Produit disponible /O Produit en développementSF (Stretch Flanging) : grade spécialement développé pour sa résistance améliorée en déformation sur bords découpés.Nous consulter pour les produits en développement.


Mise en formeBien que présentant une capacité d'allongement inférieure à ceux des familles Dual Phase et TRIP, les aciers Complex Phase présentent néanmoins de bonnes caractéristiques de formage pour leurs hauts niveaux de résistance.L'utilisation des courbes limites de formage permet de définir les limites dans lesquelles un matériau peut être déformé sans striction selon différents chemins de déformation.

Courbes limites de formage des aciers Complex Phase:

Laminés à froid en épaisseur 1,5 mm

Laminés à chaud en épaisseur 3 mm

En outre, les aciers Complex Phase présentent un bon comportement en profilage, pliage et en expansion de trou. Le graphe ci-dessous illustre le comportement en expansion de trou selon la norme ISO 16630 pour une gamme d'acier à Rm=1000 MPa parmis la famille Dual Phase et Complexe Phase. La famille d'acier Complex Phase se distingue par des niveaux d'expansion de trou plus

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Le graphe ci-dessous illustre le comportement en expansion de trou selon la norme ISO 16630 pour une gamme d'acier à Rm=1000 MPa parmis la famille Dual Phase et Complexe Phase. La famille d'acier Complex Phase se distingue par des niveaux d'expansion de trou plus élevés et plus particulièrement le Complex Phase Stretch Flangeable (SF), specialemement conçu pour ses propriétés de bord découpé exceptionelles.

Vue de l’expansion de trou sur des grades CR-CP 1000 et CR-CP 1000 SF en 1,5 mm d’épaisseur. Le CP 1000 SF permet d’atteindre une valeur d’expansion de trou beaucoup plus élevée.

Le tableau ci-dessous donne des valeurs typiques de rayon minimal de pliage pour les aciers Complex Phase d'épaisseur de 1,5 mm.

Sens long Sens travers

Complex Phase 600 0 0 Complex Phase 800 Y500 0 0,5 Complex Phase 800 Y600 0,5 0,5 Complex Phase 1000 0,5 1 Complex Phase 1000 SF 0,5 1


Sens long

Sens travers

Méthode Pliage par tombage de bord à 90°

Nous consulter pour d'autres données relatives à la mise en forme de la gamme des aciers Complex Phase pour des épaisseurs et des revêtements particuliers.

Soudabilité

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Soudabilité

Aptitude au soudage par pointsLa gamme d'aciers Complex Phase possède une très bonne soudabilité par points. Le domaine de soudabilité, obtenu pour les conditions de soudage préconisées par la norme ISO18278-2, est étendu. Le tableau ci-dessous donne à titre indicatif quelques propriétés de points soudés des aciers Complex Phase en combinaisons homogènes selon la norme ISO18278-2.



Effort en traction pure

(kN)



Complex Phase 600 - 1,5 8,4 15,1 9 21,2

Complex Phase 800 - 1,5 8,7 13,2 7,6 24,2

Complex Phase 1000 - 1,6 7,2 9,9 6,9 28,1

Complex Phase 800 - 3 11,3 41,4 9,6 48,2

Complex Phase 1000 Extragal® 3 9,8 31,1 9,4 51,1


Aptitude au soudage laserLes tests menés en soudage laser n'ont pas signalé de difficultés particulières.ArcelorMittal est en mesure d'apporter une assistance technique pour l'adaptation des paramètres de soudage aux produits de la gamme Complex Phase.

Fatigue

Les aciers Complex Phase présentent de bonnes propriétés en fatigue et peuvent être utilisés pour des pièces de liaison au sol comme les bras de suspension. A titre d'exemple, le graphe ci-dessous montre les courbes de Wöhler de différents aciers Complex Phase. Celles-ci sont exprimées en terme de contrainte maximale en fonction du nombre de cycles appliqués. Elles sont obtenues suivant un rapport de charge R=0,1 en traction répétée.

Courbes de Wöhler ou courbes SN des aciers Complex Phase

Le graphe ci-dessous représentent les courbes oligo-cycliques ou courbes EN de ces mêmes aciers. Celles-ci s 'expriment en amplitude de déformation en fonction du nombre d'alternances (un cycle correspondant à 2 alternances). D'autres données de fatigue à grand ou faible nombre de cycles sont disponibles sur demande.

Courbes oligo-cycliques ou courbes EN des aciers Complex Phase

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ArcelorMittal est en mesure de mettre à la disposition de ses clients une base de données reprenant les performances en fatigue des aciers de la gamme Complex Phase.

Résistance au choc

Du fait de leurs limites d'élasticité et de leurs charges à la rupture très élevées, les aciers Complex Phase sont particulièrement appropriés pour les pièces anti-intrusion.Les aciers Complex Phase ont été caractérisés en flexion 3 points dynamique à 30 km/h sur éprouvette à section oméga. Ces tests ont montré le très bon comportement au choc de ces aciers.



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Aciers laminés à chaud ferrite-bainite Aciers à très haute résistance

Présentation

Cette gamme d'aciers laminés à chaud à haute résistance a été mise au point pour répondre aux besoins d'allégement. Elle comprend 4 niveaux de résistance : FB 450, 540, 560 et 590. Cette famille complète la gamme des aciers microalliés HSLA en offrant des produits combinant une haute résistance à la traction (Rm) et d'excellentes aptitudes à la déformation et au poinçonnage (relevés de collets) grâce à leurs microstructures composées de ferrite et de bainite.

Applications

Ces aciers sont emboutis à froid. Les principales applications sont :

les pièces de structures (longerons, traverses, éléments de châssis et de liaison au sol) ;les roues ;les pièces de mécaniques (éléments de liaison au sol, boîtes de vitesse...).

ArcelorMittal dispose d'un ensemble de données relatives à la mise en forme et aux propriétés d'emploi de toute la gamme des aciers Ferrite-Bainite. Pour intégrer ces aciers dès la conception, une équipe d'experts est en mesure de réaliser des études spécifiques soit à partir de modélisations, soit à partir d'essais de caractérisation.

Traverse sous sièges avant et arrière FB 560 galvanisé (ép. : 1,8 mm)

Bras de suspension FB 540 nu (ép. : 4 mm)

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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/STR2642%20BIS.JPG


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/STR2692.JPG



http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Renfort%20de%20pied%20FB%20560%20galva.JPG

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/roue%20en%20FB%20590.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Microstructure%20ferritique%20bainitique.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Expansion%20trou%20FB%20_%20new.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Courbes%20formage%20aciers%20FB.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/FR%20_%20Courbe%20Wohler%20aciers%20FB%20_%20REV%202010.jpg

Bras de suspension FB 560 Extragal® (ép. : 4 mm)

Renfort de pied FB 560 galvanisé (ép. : 1,8 mm)

Roue en FB 590

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Designation et norme


FB 450 HDT450F (+Z) HR300Y450T-FB (-UNC,-GI) FB 540

FB 560

FB 590 HDT580F(+Z) HR440Y580T-FB (-UNC,-GI) FB 590 HHE* HDT580F HR440Y580T-FB (-UNC)




*HHE : High Hole Expansion, grade à expansion de trou élevée.Le tableau ci-dessus résume à titre indicatif les correspondances entre la gamme ArcelorMittal, les normes Européennes et la norme VDA 239-11.

Ces correspondances sont données à titre indicatif. Les grades ArcelorMittal présentent généralement des garanties de propriétés mécaniques plus étroites (cf. tableau ci-dessous).


Propriétés mécaniquesGaranties sur tôles nues sur éprouvette ISO 20X80 (épaisseurs < 3 mm) ou proportionnelle (épaisseur ≥ 3 mm).

ST : Sens Travers (perpendiculaire à la direction de laminage)SL : Sens de Laminage.


L0 = 80 mme < 3 mm

A (%)L0 = 5,65 √S0

(mm)e ≥ 3 mm

Direction

FB 450 300 -380 450 -510 ≥ 25 ≥ 32 SL FB 540 400 -485 540 -610 ≥ 18 ≥ 25 SL FB 560 450 -530 560 -640 ≥ 17 ≥ 22 SL FB 590 480 -600 590 -670 ≥ 16 ≥ 21 ST FB 590 HHE* 480 -600 590 -670 ≥ 16 ≥ 21 ST


*FB 590 HHE (High Hole Expansion, grade à expansion de trou élevée) : nous recommandons l'usage de cette variante pour les pièces nécessitant une expansion de trou très élevée. Pour cette nuance, l'allongement minimum garanti en JIS est de 18 %.


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C Mn Si Max Max Max

FB 450 0,17 0,8 0,05 FB 540 0,17 1,5 0,15 FB 560 0,1 1,6 0,15 FB 590 0,1 1,6 0,15 FB 590 HHE 0,05 2,0 0,8


Microstructure ferritique-bainitique du FB 540


Nu Extragal®

EUR NAM SAM RSA CHI EUR NAM SAM RSA CHI

FB 450

FB 540

FB 560

FB 590

FB 590 HHE



X Produit disponible

Conseils dutilisation et de mise en oeuvre

Grade à expansion de trou élevéeArcelorMittal propose un grade FB 590 HHE (High Hole Expansion, grade à expansion de trou élevée) qui présente des hautes valeurs d'expansion de trou. Ce grade est recommandé pour la réalisation de pièce avec une sollicitation de bords découpés (relevé de collet, relevé de bord, sollicitation du bord lors de la mise en oeuvre...). La figure ci-dessous illustre à titre d'exemple le comportement en expansion de

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ArcelorMittal propose un grade FB 590 HHE (High Hole Expansion, grade à expansion de trou élevée) qui présente des hautes valeurs d'expansion de trou. Ce grade est recommandé pour la réalisation de pièce avec une sollicitation de bords découpés (relevé de collet, relevé de bord, sollicitation du bord lors de la mise en oeuvre...). La figure ci-dessous illustre à titre d'exemple le comportement en expansion de trou poinçonné selon la norme Iso pour des grades FB 590 et FB 590 HHE.

Vue de lexpansion de trou sur des grades FB 590 et FB 590 HHE en 4 mm dépaisseur. Le HHE permet datteindre une valeur dexpansion de trou beaucoup plus élevée

Mise en formeLa figure ci-dessous donne les courbes limites de formage critique calculées pour les aciers de la famille FB pour une épaisseur de 2,5 mm.

Courbes limites de formage pour la famille des aciers FB

Nous consulter pour d'autres données relatives à la mise en forme de la gamme des FB pour des épaisseurs et des revêtements particuliers.

Soudabilité

Exemples de données de soudage par résistance par points obtenus selon la méthode ISO 18278-2 pour des produits de la gamme FB avec différentes épaisseurs, à l'état nu ou revêtu. Ces aciers sont soudable à l'arc.

Revêtement Epaisseur (mm) Domaine de soudabilité (KA)

FB 450 Extragal® 2 2,6 FB 590 nu 2,5 4,3


Voici à titre indicatif quelques paramètres de soudage utilisés en soudage MAG :Métal d'apport : file type GS2 ;Gaz de protection : ATAL 5 ou ATAL 18 ;Vitesse de soudage : 80 cm/min.

ArcelorMittal est en mesure d'apporter une assistance technique pour l'adaptation des paramètres de soudage pour tout autre produit de la gamme FB.

Fatigue

Compte tenu de leur résistance mécanique élevée et leur microstructure, les aciers FB offrent des propriétés de résistance à la fatigue intéressantes.

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Compte tenu de leur résistance mécanique élevée et leur microstructure, les aciers FB offrent des propriétés de résistance à la fatigue intéressantes.

A titre d'exemple, le graphe ci-dessous montre les courbes de Wöhler de différents aciers FB. Celles-ci sont exprimées en terme de contrainte maximale en fonction du nombre de cycles appliqués. Elles sont obtenues suivant un rapport de charge R=0,1 en traction répétée.

Courbes de Wöhler des aciers de la gamme FB

ArcelorMittal est en mesure de mettre à disposition une base de données complète des performances en fatigue des aciers de la gamme FB.


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Aciers micro-alliés pour formage à froid Aciers à haute limite d'élasticité ou à haute résistance

Présentation

Pour les aciers de la gamme HSLA (High Strength Low Alloy), le durcissement obtenu par précipitation et affinement de la taille de grains permet d'atteindre de hauts niveaux de résistance tout en limitant les teneurs en éléments d'alliage. Ceci favorise les propriétés fonctionnelles telles que soudabilité et choix de revêtement. En effet, ces aciers ne présentent ni adoucissement des zones soudées ni grossissement de grains. Ces produits sont particulièrement destinés aux pièces de structure telles que liaisons au sol, pièces de châssis ou de renfort.Ils présentent chacun, pour leur niveau de limite d'élasticité, d'excellentes propriétés de formage à froid et de résistance à la rupture fragile à basse température (à partir du grade 320). L'ensemble de la gamme des aciers HSLA se caractérise par une bonne tenue en fatigue (bras de suspension, coupelle d'amortisseur) et une bonne résistance au choc (longerons, traverses, renforts...). L'allégement des pièces de renfort et des pièces de structure est ainsi rendu possible par leurs caractéristiques mécaniques.La gamme des aciers HSLA est disponible en laminé à chaud et en laminé à froid. Les différents grades sont identifiés par leur niveau de limite d'élasticité.Les nuances HSLA laminées à chaud sont aptes à la galvanisation au trempé de classe 1 selon la norme EN 36503 (Post Galvanisation sur pièces).

Applications

Les aciers de la gamme HSLA sont destinés aux pièces de structure telles que liaisons au sol, renforts, traverses, longerons, pièces de châssis... Les caractéristiques mécaniques des aciers laminés à chaud, leurs excellentes performances au formage à froid ainsi que leur résistance à la rupture fragile à basse température permettent de trouver des solutions économiques pour de nombreuses pièces et sous ensembles, qui nécessitent des réductions de poids, d'épaisseurs et d'encombrement, tels que :

Châssis ;Roues ;Glissières de siège ;Traverses.

Traverse arrière en HSLA 300 revêtue Extragal®

Armature avant en Dual Phase 780 ; absorbeur en HSLA 300


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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/traverse%20arriere%20en%20HSLA%20300.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/armature%20avant%20en%20DP%20780.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/HSLA%20340.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/HSLA-mise%20en%20forme.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/FR%20_%20Courbe%20Wohler%20aciers%20HSLA%20_%20REV%202010.jpg













Euronorms Nu (EN 10268: 2006+A1: 2013): Désignation nuanceElectrozingué (EN 10268 :2006+A1: 2013 + EN 10152 :2017): Désignation nuance +ZEGalvannealed (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZFExtragal® (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZGalfan (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZA



Ces correspondances sont données à titre indicatif. Les nuances ArcelorMittal présentent généralement des garanties de propriétés mécaniques plus étroites (cf. tableau ci-dessous).


HSLA 320 S315MC/HX340LAD (+Z) HR300LA (-UNC,-GI) HSLA 360 S355MC/HX380LAD (+Z) HR340LA (UNC,-GI) HSLA 420 S420MC/HX420LAD (+Z) HR420LA (-UNC,-GI) HSLA 460 S460MC/HX460LAD (+Z) HR460LA (-UNC,-GI) HSLA 500 S500MC/HX500LAD (+Z) HR500LA (-UNC,-GI) HSLA 550 S550MC HR550LA (-UNC,-GI)

Euronorms Nu (EN 10149-2 :1995): Désignation nuance



Ces correspondances sont données à titre indicatif. Les nuances ArcelorMittal présentent généralement des garanties de propriétés mécaniques plus étroites (cf. tableau ci-dessous).Les tableaux ci-dessus résument à titre indicatif les correspondances entre la gamme ArcelorMittal, les normes Européennes et la norme VDA 239-11.

Caractéristiques techniques :

Propriétés mécaniquesGarantie sur tôle nue selon sens travers de laminage.


L0 = 80 mme < 3 mm

HSLA 260 260 -320 350 -410 ≥ 28 HSLA 300 300 -360 390 -450 ≥ 26 HSLA 340 340 -400 420 -490 ≥ 23 HSLA 380 380 -450 460 -530 ≥ 20 HSLA 420 420 -520 470 -590 ≥ 17


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Garantie sur tôle nue selon sens long de laminage.


L0 = 80 mme < 3 mm

A (%)L0 = 5,65 √S0 (mm)

e ≥ 3 mm

HSLA 320 325 -385 415 -470 ≥ 24 ≥ 28 HSLA 360 360 -435 450 -520 ≥ 21 ≥ 25 HSLA 420 420 -500 490 -570 ≥ 20 ≥ 23 HSLA 460 460 -550 550 -650 ≥ 17 ≥ 21 HSLA 500 500 -590 570 -670 ≥ 15 ≥ 19 HSLA 550 550 -650 650 -730 ≥ 15 ≥ 18


Les aciers HSLA pouvant présenter des phénomènes de palier lors de la transition entre le domaine élastique et le domaine plastique, il est convenu de ne prendre en compte que le niveau inférieur (ReL) des variations de Re dans la zone du palier.

Microstructure d'un acier HSLA 340 laminé à froid


C Mn Si Max Max Max

HSLA 260 0,080 0,50 0,04 HSLA 300 0,080 0,60 0,04 HSLA 340 0,080 0,70 0,04 HSLA 380 0,080 0,90 0,35 HSLA 420 0,140 1,60 0,40 HSLA 320 0,080 0,50 0,03 HSLA 360 0,080 0,60 0,03 HSLA 420 0,080 0,75 0,03 HSLA 460 0,120 1,60 0,40 HSLA 500 0,090 1,50 0,03 HSLA 550 0,090 1,65 0,35



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Nu Electrozingué Extragal® Galvannealed


HSLA 260

HSLA 300

HSLA 340

HSLA 380

HSLA 420

HSLA 320

HSLA 360

HSLA 420

HSLA 460

HSLA 500

HSLA 550



X Produit disponible

Nous consulter pour la disponibilité de produits HSLA complémentaires.

Conseils dutilisation et de mise en oeuvre

Mise en formeL'emboutissabilité diminue progressivement avec l'augmentation du grade. L'utilisation des courbes limites de formage permet de définir les limites dans lesquelles un matériau peut être déformé sans striction selon différents chemins de déformation.

Exemple de courbes limites de formage calculées pour la famille des aciers HSLA (ép. : 1,0 mm) laminés à froid

Nous consulter pour d'autres données relatives à la mise en forme de la gamme des HSLA pour des épaisseurs et des revêtements particuliers.

Soudabilité

Caractérisée selon la méthode ISO 18278-2.

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Caractérisée selon la méthode ISO 18278-2.

Domaine de soudabilité (KA)

HSLA 300 Extragal® (ép. : 2

mm) 3,5

HSLA 340 Extragal® (ép. : 1

mm) 1,1


Laminé à froid Les aciers HSLA possèdent une bonne aptitude au soudage, quel que soit le procédé de soudage.

Compte tenu de son expérience (caractérisation de ses produits), ArcelorMittal est en mesure d'apporter une assistance technique pour l'adaptation des paramètres de soudage par points et en soudage à l'arc pour tout produit de la gamme HSLA.

Fatigue

Les aciers HSLA offrent des propriétés de résistance à la fatigue intéressantes.

A titre d'exemple, le graphe ci-dessous montre les courbes de Wöhler de différents aciers HSLA. Celles-ci sont exprimées en terme de contrainte maximale en fonction du nombre de cycles appliqués. Elles sont obtenues suivant un rapport de charge R=0,1 en traction répétée.

Courbes de Wöhler pour les différents aciers HSLA

Compte tenu de leur limite d'endurance élevée, ces aciers présentent un grand intérêt pour les structures travaillant en fatigue. Pour retrouver les limites d'endurance du métal de base au voisinage des soudures, il y a lieu d'effectuer, dans les zones très sollicitées de manière cyclique, des traitements de parachèvement tels que fusion TIG, martelage, grenaillage ou meulage au pied des cordons de soudure. Les grades laminés à chaud, généralement utilisés pour des applications en fatigue ou soumis à des traitements de redressage/détensionnement sont les grades supérieurs au HSLA 420, dans des épaisseurs supérieures à 6 mm. Ces aciers ne peuvent être portés à une température supérieure à 700°C sans risque de modifier les caractéristiques mécaniques obtenues par leur traitement thermomécanique.

ArcelorMittal est en mesure de mettre à disposition une base de données complète des performances en fatigue des aciers de la gamme HSLA.


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Aciers à Bake Hardening Aciers à haute limite d'élasticité ou à haute résistance

Présentation

Ces aciers sont élaborés et traités de manière à obtenir une augmentation significative de la limite d'élasticité lors d'un traitement thermique à basse température, en particulier lors de la cuisson de la peinture.Ainsi, les aciers ArcelorMittal à Bake Hardening permettent d'atteindre des niveaux de résistance plus élevés sur pièces finies tout en conservant des performances favorables pour la mise en forme. Le gain apporté par le traitement de cuisson appelé "effet Bake Hardening" (BH) est généralement supérieur à 40 MPa. Grâce à cet effet BH, ces aciers ArcelorMittal offrent deux types d'avantages par rapport à une qualité d'emboutissage classique :

Amélioration de la tenue à l'indentation sur toutes pièces finies pour les faibles taux de déformation (capot, pavillon, portes et ailes) ;Potentiel d'allégement important pour une résistance à l'indentation donnée (compensation de la diminution d'épaisseur par l'augmentation de la limite d'élasticité lors du traitement thermique).

Les aciers BH apportent donc une réponse appropriée aux demandes des carrossiers automobiles. En offrant un excellent compromis entre emboutissabilité et résistance à l'indentation, ils contribuent à l'allégement et à l'esthétique des véhicules.

Applications

Les aciers de la gamme BH sont destinés aux pièces d'aspect (portes, capot, hayon, ailes avant et pavillon) et aux pièces de structure (sous-bassement, renforts, traverses et doublures).

Capot en 180 BH

Porte en 260 BH

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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Porte%20260%20BH.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Longeron%20300%20BH.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Mecanisme%20BH.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Microstructure%20180%20BH.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Courbes%20formage%20BH.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Courbe%20Wohler%20180%20BH%20260%20BH.jpg

Longeron avant en 300 BH



180 BHHC180B (+ZE) /HX180BD (+Z, +ZF,


195 BH

220 BHHC220B (+ZE) /HX220BD (+Z, +ZF,


260 BH HC260B (+ZE) /HX260BD (+Z, +ZM) CR240BH (-UNC,-EG,-GI,-ZM) 300 BH HC300B (+ZE) /HX300BD (+Z) CR270BH (-UNC,-EG,-GI)

Euronorms Nu (EN 10268: 2006+A1: 2013): Désignation nuanceElectrozingué (EN 10268 :2006+A1: 2013 + EN 10152 :2017): Désignation nuance +ZEGalvannealed (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZFExtragal®/Ultragal® pour pièces visibles (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZZagnelis® (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZM



Ces correspondances sont données à titre indicatif. Les grades BH d'ArcelorMittal présentent généralement des garanties de propriétés mécaniques plus étroites (cf. tableau ci-dessous).Le tableau ci-dessus résume à titre indicatif les correspondances entre la gamme ArcelorMittal, les normes Européennes et la norme VDA 239-11.

Le grade 195 BH correspond à des normes japonaises

Garanties sur tôles nues en sens travers, sur éprouvette ISO 20X80


L0 = 80 mme < 3 mm

r n BH2 (MPa)

180 BH 180 -230 300 -360 ≥ 34 ≥ 1,6 ≥ 0,17 ≥ 35 195 BH 195 -270 340 -400 ≥ 32 ≥ 1,3 ≥ 0,16 ≥ 35 220 BH 220 -270 340 -400 ≥ 32 ≥ 1,5 ≥ 0,16 ≥ 35 260 BH 260 -300 370 -430 ≥ 30 ≥ 0,15 ≥ 35 300 BH 300 -360 420 -480 ≥ 28 ≥ 0,14 ≥ 40


Composition chimique (%) 80










C Mn Si Max Max Max

180 BH 0,04 0,70 0,50 195 BH 0,06 0,70 0,50 220 BH 0,06 0,70 0,50 260 BH 0,08 0,80 0,50 300 BH 0,10 0,70 0,50


Définition du BH2

Le "Bake Hardening" est un phénomène de vieillissement contrôlé lié à la présence de carbone et/ou d'azote en solution solide dans l'acier. Le paramètre BH2 permet une bonne évaluation du gain en résistance d'indentation. Il est donné par : BH2 = ReL -Rp2 où ReL est la limite d'élasticité mesurée après traitement thermique et Rp2 est la limite élastique mesurée sur le métal après une déformation de 2 %. La mesure du BH2 est un moyen fiable et reproductible pour quantifier l'aptitude du métal à se durcir pendant la cataphorèse.

Le schéma ci-dessous illustre le mécanisme de durcissement à la cuisson et montre le déplacement des atomes de carbone en solution sous l'effet du traitement thermique, typiquement 170°C pendant 20 minutes pour venir bloquer les dislocations créées par la mise en forme. Ceci conduit finalement à l'augmentation de la limite d'élasticité du métal.

Mécanique de durcissement par effet BH


Nu Electrozingué Extragal® Ultragal® Galvannealed Zagnelis®


180 BH

195 BH

220 BH

260 BH

300 BH



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Consulter également les fiches revêtements pour connaître la disponibilité des revêtements organiques minces pour la gamme des aciers BH d'ArcelorMittal. La cuisson de ces revêtements organiques peut entrainer des modifications des caractéristiques mécaniques.

Microstructure du grade 180 BH


Mise en formeLa famille des aciers à Bake Hardening présente dans tous les modes de déformation une bonne emboutissabilité, sensiblement équivalente à celle des aciers IF (Interstitial Free) de même niveau de résistance d'élasticité.

La figure ci-dessous donne des exemples de courbes limites de formage pour la famille des aciers à Bake Hardening pour une épaisseur de 1,0 mm.

Courbes limites de formage pour la famille des aciers à Bake Hardening(ép. : 1,0 mm)

ArcelorMittal dispose d'un ensemble de données relatives à la mise en forme des aciers à Bake Hardening. Pour intégrer l'emploi de ces aciers dès la conception, une équipe d'experts est en mesure de réaliser des études spécifiques de mise en forme soit à partir de modélisation, soit en atelier à partir de leur expérience.

Soudabilité

Caractérisée selon la méthode IS0 18278-2.

Exemples de données paramétriques de soudage par résistance par points sur les produits de la gamme à Bake Hardening :


180 BH Ez (ép. : 0,75 mm) 1,6 180 BH nu (ép. : 0,75 mm) 1,4


Les aciers à Bake Hardening étant peu alliés, ils possèdent une bonne aptitude au soudage quel que soit le procédé utilisé.ArcelorMittal est en mesure d'apporter une assistance technique pour l'adaptation des paramètres de soudage pour tout autre produit de sa gamme d'aciers à Bake Hardening.

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ArcelorMittal est en mesure d'apporter une assistance technique pour l'adaptation des paramètres de soudage pour tout autre produit de sa gamme d'aciers à Bake Hardening.

Fatigue

La résistance à la fatigue peut être caractérisée par la limite d'endurance (exprimée en contrainte maximale).

σD A 5.106 cycles (MPa)

180 BH nu après cuisson (ép. : 0,8 mm) 334

260 BH nu après cuisson (ép. : 1,2 mm) 384


Exemples de limites d'endurance à 5.106 cycles mesurées en traction alternée avec un rapport de charge de Rs = 0,1:

Courbes de Wöhler pour des aciers 180 BH et 260 BH après un allongement de 2 % et après traitement thermique

ArcelorMittal est en mesure de mettre à disposition une base de données complète des performances en fatigue de ses aciers à Bake Hardening.


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Aciers IF à haute résistance Aciers à haute limite d'élasticité ou à haute résistance

Présentation

Ces aciers ont été conçus pour obtenir un excellent compromis entre emboutissabilité et résistance mécanique grâce à une métallurgie spécifique sans éléments interstitiels (Interstitial Free : IF). L'emboutissabilité de l'IF 180 se rapproche d'une qualité ArcelorMittal 04 alors que la résistance à la traction se compare à celle d'un H 220 par exemple. Le durcissement résulte de la mise en solution solide de manganèse, de silicium et de phosphore dans la ferrite. La métallurgie des aciers IF permet d'optimiser l'emboutissabilité.

Le rapport Re/Rm est faible et le coefficient d'écrouissage n est élevé ce qui traduit une excellente aptitude à l'emboutissage profond et une bonne répartition des déformations ;Le coefficient élevé d'anisotropie r traduit un bon comportement en rétreint, également favorable à l'emboutissage profond.

Ces aciers sont particulièrement adaptés aux pièces complexes nécessitant simultanément de hautes caractéristiques mécaniques telles que passages de roues, tabliers, renforts... Leur fort potentiel de consolidation pendant le formage leur confère une bonne résistance à l'indentation sur les pièces profondément embouties (coffres, hayons, portes, doublures, passages de roues...). Les qualités IF 180 à IF 260 permettent, dans certaines configurations de revêtement, de réaliser des pièces d'aspect visible telles que des panneaux portes. La qualité IF 300 est en revanche plutôt destinée à des pièces de structure complexes (longerons, traverses, liaisons au sol...).

Applications

Leur résistance mécanique élevée assurant une bonne résistance en fatigue et aux chocs, ces aciers sont destinés aux pièces de structure (longerons, traverses, pieds milieu...) ainsi qu'aux pièces de peau auxquelles ils confèrent une bonne résistance à l'indentation. Par rapport à une qualité d'emboutissage classique, ces produits procurent un potentiel d'allégement d'autant plus conséquent que les pièces sont profondément embouties.

Capot en IF 220 Extragal® (ép. : 0,7 mm)



IF 180HC180Y (+ZE) /HX180YD (+Z, +ZF,


IF 220HC220Y (+ZE) /HX220YD (+Z, +ZF,


IF 260HC260Y (+ZE) /HX260YD (+Z, +ZF,


IF 300 /HX300YD (+Z, +ZF, +ZM) Euronorms Nu (EN 10268: 2006+A1: 2013): Désignation nuanceElectrozingué (EN 10268 :2006+A1: 2013 + EN 10152 :2017): Désignation nuance +ZEGalvannealed (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZFExtragal®/Ultragal® pour pièces visibles (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZZagnelis® (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZM



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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Microstructure%20grade%20if.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Courbes%20formage%20if.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/FR%20_%20Courbe%20Wohler%20aciers%20IF%20_%20REV%202010.jpg

Ces correspondances sont données à titre indicatif. Les nuances d'ArcelorMittal présentent généralement des garanties de propriétés mécaniques plus étroites (cf. tableau ci-dessous).Le tableau ci-dessus résume à titre indicatif les correspondances entre la gamme ArcelorMittal, les normes Européennes et la norme VDA 239-11.


Propriétés mécaniquesGaranties sur tôles nues en sens travers, sur éprouvette ISO 20x80

Rp0,2 (MPa) Rm (MPa)A (%)

L0 = 80 mme < 3 mm

r n

IF 180 180 -230 340 -400 ≥ 35 ≥ 1,7 ≥ 0,19 IF 220 220 -260 340 -400 ≥ 33 ≥ 1,7 ≥ 0,19 IF 260 260 -300 380 -440 ≥ 30 ≥ 1,5 ≥ 0,18 IF 300 300 -340 400 -460 ≥ 28 ≥ 1,5 ≥ 0,17



C Mn Si Max Max Max

IF 180 0,010 1,00 0,25 IF 220 0,010 0,70 0,50 IF 260 0,010 1,00 0,50 IF 300 0,010 1,00 0,50





IF 180

IF 220

IF 260

IF 300



85





X Produit disponible - XX Disponible en qualité pièces d'aspect

Microstructure du grade IF 180


Mise en formeLes aciers de la famille IF présentent une excellente emboutissabilité pour leur niveau de résistance mécanique. Ce comportement est lié à de très bons allongements à la rupture et de très bons coefficients d'écrouissage et d'anisotropie normale.

La figure ci-dessous donne des exemples de courbes limites de formage pour la famille des aciers IF pour une épaisseur de 1,0 mm.

Courbes limites de formage calculées pour les aciers IF 180 et IF 260 (ép.: 1,0 mm)

ArcelorMittal dispose d'un ensemble de données relatives à la mise en forme des aciers IF. Pour intégrer l'emploi de ces aciers dès la conception, une équipe d'experts est en mesure de réaliser des études spécifiques de mise en forme soit à partir de modélisation, soit en atelier à partir de leur expérience.

Soudabilité

Les aciers IF possèdent une bonne aptitude au soudage quels que soient les procédés utilisés. Voici quelques exemples de données paramétriques de soudage par points obtenues selon la méthode ISO 18278-2, sur des produits de la gamme IF :


IF 180 Galvannealed (ép. : 2 mm) 1,8

IF 260 Extragal® (ép. : 1

mm) 1,4


Sur la base d'une longue expérience pour la caractérisation de ces produits en soudage par points et en soudage à l'arc, ArcelorMittal est en mesure d'apporter une assistance technique pour l'adaptation des paramètres de soudage pour tout autre produit de la gamme IF.

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Sur la base d'une longue expérience pour la caractérisation de ces produits en soudage par points et en soudage à l'arc, ArcelorMittal est en mesure d'apporter une assistance technique pour l'adaptation des paramètres de soudage pour tout autre produit de la gamme IF.

Fatigue


A titre d'exemple, le graphe ci-dessous montre les courbes de Wöhler de différents aciers IF. Celles-ci sont exprimées en terme de contrainte maximale en fonction du nombre de cycles appliqués. Elles sont obtenues suivant un rapport de charge R=0,1 en traction répétée.

Courbe de Wöhler de différents aciers IF

ArcelorMittal tient à disposition une base de données complète des performances en fatigue des aciers IF.


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Aciers solid solution Aciers à haute limite d'élasticité ou à haute résistance

Présentation

Les aciers solid solution sont conçus pour offrir des niveaux de résistance élevés, tout en conservant une bonne aptitude à la mise en forme par emboutissage. Le durcissement est obtenu en particulier grâce à la présence de phosphore en solution solide (solid solution) dans la ferrite. Leur compromis résistance mécanique /emboutissabilité les destine à de multiples usages. Ils sont en particulier recommandés pour les pièces de structures ou de renforts (longerons, traverses, pieds milieu...) pour lesquelles de bonnes tenues en fatigue ou de bonnes résistances au choc sont requises. Les aciers solid solution sont des calmés aluminium moins performants en emboutissage que les aciers de la gamme IF.Pour l'offre galvanisée à chaud en continu (Extragal®/Galvannealed), veuillez vous reporter à la gamme des aciers sans éléments interstitiels IF.

Applications

Longeron en H 260 (ép. : 1,8 mm)

Traverses en H 260



H 220 HC220P (+ZE) H 260 HC260P (+ZE) H 300 HC300P (+ZE)

Euronorms Nu (EN 10268: 2006+A1: 2013): Désignation nuanceElectrozingué (EN 10268 :2006+A1: 2013 + EN 10152 :2017): Désignation nuance +ZE

VDA 239-100


Ces correspondances sont données à titre indicatif. Les grades solid solution d'ArcelorMittal présentent généralement des garanties de propriétés mécaniques plus étroites (cf. tableau ci-dessous).

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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Longeron%20en%20H%20260.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Traverses%20en%20H%20260.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/microstructure%20%20H%20260.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/courbes%20limites%20de%20formage.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/FR%20_%20Courbe%20Wohler%20aciers%20Solid%20Solution%20_%20REV%202010.jpg

Ces correspondances sont données à titre indicatif. Les grades solid solution d'ArcelorMittal présentent généralement des garanties de propriétés mécaniques plus étroites (cf. tableau ci-dessous).Le tableau ci-dessus résume à titre indicatif les correspondances entre la gamme ArcelorMittal, les normes Européennes et la norme VDA 239-11.

Caractéristiques techniques :

Propriétés mécaniquesGaranties sur tôles nues en sens travers, sur éprouvette ISO 20x80


L0 = 80 mme < 3 mm

r n

H 220 220 -280 340 -400 ≥ 32 ≥ 1,3 ≥ 0,16 H 260 260 -320 380 -440 ≥ 29 H 300 300 -360 400 -480 ≥ 26



C Mn Si Max Max Max

H 220 0,060 0,70 0,50 H 260 0,080 0,70 0,50 H 300 0,100 0,70 0,50



Nu Electrozingué

EUR NAM SAM RSA CHI EUR NAM SAM RSA CHI

H 220

H 260

H 300



X Produit disponible -XX Disponible en produit pièces d'aspect

Microstructure du grade H 260

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Mise en forme ArcelorMittal dispose d'un ensemble de données relatives à la mise en forme des aciers solid solution. Pour intégrer l'emploi de ces aciers dès la conception, une équipe d'experts est en mesure de réaliser des études spécifiques de mise en forme soit à partir de modélisation, soit en atelier à partir de leur expérience.

La figure ci-dessous donne des exemples de courbes limites de formage pour la famille des aciers solid solution pour une épaisseur de 1,0 mm.

Courbes limites de formage calculées pour les aciers solid solution (ép. : 1,0 mm)

Soudabilité

Les aciers solid solution possèdent une bonne aptitude au soudage et ce quels que soient les procédés de soudage envisagés.ArcelorMittal est en mesure d'apporter une assistance technique pour l'adaptation des paramètres de soudage pour tout autre produit de la gamme solid solution et tient à disposition les données relatives à la soudabilité à l'arc et par laser des aciers de cette gamme.

Fatigue


A titre d'exemple, le graphe ci-dessous montre les courbes de Wöhler de différents aciers solid solution. Celles-ci sont exprimées en terme de contrainte maximale en fonction du nombre de cycles appliqués. Elles sont obtenues suivant un rapport de charge R=0,1 en traction répétée.

Courbe de Wöhler de différents aciers solid solution

ArcelorMittal est en mesure de fournir toute autre donnée relative aux performances en fatigue des aciers solid solution.


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Aciers à haute formabilité pour emboutissage Aciers pour emboutissage

Présentation

Cette gamme de tôles d'acier doux non allié est destinée à la mise en forme par emboutissage profond et extra profond. Ces produits sont utilisés massivement dans l'industrie automobile, aussi bien pour des pièces d'aspect que pour des pièces de structure. La garantie de fourchettes réduites de caractéristiques mécaniques assure un fonctionnement des presses d'emboutissage dans des conditions de productivité optimales. L'extension de la gamme des aciers laminés à froid vers une qualité hyper emboutissable ArcelorMittal 07 assure le meilleur rendement pour la mise en forme des pièces les plus difficiles (côté de caisse, doublure de portes ou de hayons...).La gamme des aciers doux ArcelorMittal laminés à chaud est composée des quatre niveaux de difficulté d'emboutissage listés ci-dessous :

ArcelorMittal 12 : destiné à l'emboutissage avec une garantie minimale de limite d'élasticité ;ArcelorMittal 13 : destiné à l'emboutissage profond ;ArcelorMittal 14 : destiné à l'emboutissage très profond ;ArcelorMittal 15 : destiné à l'emboutissage de pièces particulièrement difficiles nécessitant une régularité de performances notamment aux fortes cadences (presses transfert).

Les nuances d'ArcelorMittal sont non vieillissantes. Elles conservent leurs propriétés mécaniques et de formabilité dans le temps. Elles sont également aptes à la galvanisation au trempé de classe 1 selon la norme EN 36503.La gamme ArcelorMittal offre des garanties supérieures aux aciers pour emboutissage usuels normés tout en restant compatible avec ces normes.

Applications

Les aciers ArcelorMittal sont destinés à la mise en forme, pour emboutissage profond et extra profond, des pièces d'aspect ou de structure.

Doublure de porte en ArcelorMittal 54 Extragal® (ép. : 0,7 mm)

Plancher de charge en ArcelorMittal 54 Extragal® (ép. : 0,7 mm)

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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/doublure%20de%20porte%20AM%2054.jpg






http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Microstructure%20Aciier%20AM%2056.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/mineur.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Coubes%20Wohler%20Aciers%20Haute%20formabilite.jpg

Passage de roue en ArcelorMittal 57 Extragal® (ép. : 0,9 mm)

Carter de moteur en ArcelorMittal 57 Extragal® (ép. : 1 mm)



ArcelorMittal 01 DC01 (+ZE) ArcelorMittal 02 CR1 (-UNC,-EG) ArcelorMittal 03 DC03 (+ZE) CR2 (-UNC,-EG) ArcelorMittal 04 DC04 (+ZE) CR3 (-UNC,-EG) ArcelorMittal 05 DC05 (+ZE) CR4 (-UNC,-EG) ArcelorMittal 06 DC06 (+ZE) CR5 (-UNC,-EG) ArcelorMittal 07 DC07 (+ZE)

Euronorms Nu (EN 10130 :2006): Désignation nuanceElectrozingué (EN 10152 :2017): Désignation nuance +ZE

VDA 239-100 Nu: Désignation nuance-UNCElectrozingué: Désignation nuance-EG


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ArcelorMittal 51 DX51D (+Z, +ZF) ArcelorMittal 52 DX52D (+Z, +ZF) CR1 (-GI,-GA) ArcelorMittal 53 DX53D (+Z, +ZF, +ZM) CR2 (-GI,-GA,-ZM) ArcelorMittal 54 DX54D (+Z, +ZF, +ZM) CR3 (-GI,-GA,-ZM) ArcelorMittal 56 DX56D (+Z, +ZF, +ZM) CR4 (-GI,-GA,-ZM) ArcelorMittal 57 DX57D (+Z, +ZF, +ZM) CR5 (-GI,-GA,-ZM)

Euronorms Galvannealed (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZFExtragal®/Ultragal® pour pièces visibles (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZZagnelis® (EN 10346 :2015): Désignation nuance +ZM

VDA 239-100 Galvannealed: Désignation nuance-GAExtragal®/Ultragal® pour pièces visibles: Désignation nuance-GIZagnelis®: Désignation nuance-ZM



ArcelorMittal 11 DD11 ArcelorMittal 12 DD12 ArcelorMittal 13 DD13 HR2 (-UNC,-GI) ArcelorMittal 14 DD14 ArcelorMittal 15

ArcelorMittal 16 Euronorms Nu (EN 10111 :2008): Désignation nuance



Ces correspondances sont données à titre indicatif. Les grades ArcelorMittal présentent généralement des garanties de propriétés mécaniques plus étroites (cf. tableau ci-dessous).Les tableaux ci-dessus résument à titre indicatif les correspondances entre la gamme ArcelorMittal, les normes Européennes et la norme VDA 239-11.


Les aciers ArcelorMittal possèdent des propriétés élevées d'emboutissage liées à une faible dispersion des compositions chimiques et des caractéristiques mécaniques assurant un comportement constant à la mise en oeuvre.

Propriétés mécaniquesGaranties sur tôles nues en sens travers de laminage


L0 = 80 mme < 3 mm

A (%)L0 = 5,65 √S0

(mm)e ≥ 3 mm

r n

ArcelorMittal 01 140 -280 270 -400 ≥ 28 ArcelorMittal 02 140 -240 270 -360 ≥ 34 ≥ 1,3 ≥ 0,16 ArcelorMittal 03 180 -230 280 -360 ≥ 34 ≥ 1,3 ≥ 0,17 ArcelorMittal 04 160 -200 280 -340 ≥ 38 ≥ 1,8 ≥ 0,19 ArcelorMittal 05 140 -180 270 -330 ≥ 40 ≥ 1,9 ≥ 0,21 ArcelorMittal 06 120 -160 270 -330 ≥ 42 ≥ 2,2 ≥ 0,22 ArcelorMittal 07 100 -140 250 -310 ≥ 44 ≥ 2,5 ≥ 0,24 ArcelorMittal 51 140 -280 270 -400 ≥ 28 ArcelorMittal 52 140 -240 270 -360 ≥ 34 ≥ 1,3 ≥ 0,16 ArcelorMittal 53 180 -230 280 -360 ≥ 34 ≥ 1,3 ≥ 0,17 ArcelorMittal 54 160 -200 280 -340 ≥ 38 ≥ 1,8 ≥ 0,19 ArcelorMittal 56 140 -180 270 -330 ≥ 40 ≥ 1,9 ≥ 0,21 ArcelorMittal 57 120 -160 270 -330 ≥ 42 ≥ 2,2 ≥ 0,22

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ArcelorMittal 11 170 -360 275 -440 ≥ 24 ≥ 28 ArcelorMittal 12 200 -330 300 -420 ≥ 27 ≥ 32 ArcelorMittal 13 200 -330 300 -400 ≥ 29 ≥ 34 ArcelorMittal 14 220 -280 320 -370 ≥ 33 ≥ 37 ArcelorMittal 15 180 -270 270 -350 ≥ 33 ≥ 40 ArcelorMittal 16 180 -260 270 -350 ≥ 33 ≥ 40


Les garanties en n, r et allongement sont légèrement diminuées en présence de revêtement Galvannealed et se traduisent par une perte de 0,3 en coefficient r et une perte de l'ordre de 2 % en allongement. Nous consulter pour davantage de précisions.

Pour les produits d'épaisseur inférieure ou égale à 0,7 mm, les valeurs minimum d'allongement à la rupture garanti doivent être réduites de 2 unités.

L'ArcelorMittal 57 pour pièces de peau a une limite d'élasticité garantie comprise entre 130 et 170 MPa au lieu de 120 et 160 MPa.

Les aciers ArcelorMittal 06 et 07 sont systématiquement élaborés à partir d'une métallurgie de type IF. Ce type de métallurgie est également nécessaire pour les versions revêtues au trempé à chaud (Extragal® et Galvannealed) des aciers ArcelorMittal 54 et 56.

Microstructure d'un acier ArcelorMittal 56 (Métallurgie de type IF-Ti B)


C Mn Si Max Max Max

ArcelorMittal 01 0,100 0,50 0,10 ArcelorMittal 02 0,100 0,50 0,10 ArcelorMittal 03 0,100 0,50 0,10 ArcelorMittal 04 0,080 0,50 0,10 ArcelorMittal 05 0,060 0,35 0,10 ArcelorMittal 06 0,010 0,25 0,03 ArcelorMittal 07 0,010 0,25 0,03 ArcelorMittal 51 0,100 0,50 0,10 ArcelorMittal 52 0,100 0,50 0,10 ArcelorMittal 53 0,100 0,50 0,10 ArcelorMittal 54 0,080 0,50 0,10 ArcelorMittal 56 0,060 0,35 0,10 ArcelorMittal 57 0,010 0,25 0,03 ArcelorMittal 11 0,100 0,50 0,03 ArcelorMittal 12 0,080 0,40 0,03 ArcelorMittal 13 0,080 0,35 0,03 ArcelorMittal 14 0,080 0,35 0,03 ArcelorMittal 15 0,080 0,30 0,03 ArcelorMittal 16 0,080 0,30 0,03


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ArcelorMittal 04

ArcelorMittal 05

ArcelorMittal 06

ArcelorMittal 07

ArcelorMittal 54

ArcelorMittal 56

ArcelorMittal 57

ArcelorMittal 01 /51



ArcelorMittal 11

ArcelorMittal 12

ArcelorMittal 13

ArcelorMittal 14




X Produit disponible -XX Disponible en produit pièces d'aspect


Mise en formeLes aciers de la famille ArcelorMittal offrent une haute, voire une très haute emboutissabilité dans tous les modes de déformation (basse limite d'élasticité, ductilité et anisotropie normale

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Les aciers de la famille ArcelorMittal offrent une haute, voire une très haute emboutissabilité dans tous les modes de déformation (basse limite d'élasticité, ductilité et anisotropie normale élevées). Ils permettent la réalisation de pièces complexes intégrant plusieurs fonctions synonymes de gains économiques.L'utilisation des courbes limites de formage permet de définir les limites dans lesquelles un matériau peut être déformé sans striction selon différents chemins de déformation.

Exemples de courbes limites de formage calculées pour les aciers laminés à froid de la famille ArcelorMittal 03 à 07 (ép. : 1,0 mm)

Soudabilité

Soudage par points :Caractérisés selon la méthode ISO 18278-2, voici quelques exemples de données paramétriques de soudage par résistance par points sur les produits de la gamme ArcelorMittal. La soudabilité par résistance par points des aciers ArcelorMittal laminés à chaud est similaire à celle des aciers laminés à froid au même grade (C/Mn).


ArcelorMittal 03 Ez (ép. : 0,75 mm) 2,0

ArcelorMittal 54 Extragal®

(ép. : 1,5 mm) 1,7



ArcelorMittal 14 (ép. : 2,5 mm)

3,0


Soudage à l'arc :La soudabilité à l'Arc électrique des aciers ArcelorMittal est similaire à celle des aciers de construction au même niveau de C et Mn. Le tableau ci-dessous fournit des préconisations de soudage pour différents procédés de soudage à l'arc. La composition chimique des aciers ArcelorMittal permet d'envisager tous les procédés de soudage sans pré ni post-traitement thermique.

Produits d'apport recommandés pour le soudage à l'arc

Electrode Enrobée (SMAW) Sous gaz avec fil fusible (GMAW et FCAW) Sous flux (SAW)

Esab OK 48.00 OK Autrob 12.51OK Tubrod 14.02 Flux AS50

SAF Safer MF48 Nertalic 70 S Fil AS26

Sur la base d'une longue expérience en atelier pour la caractérisation de ses produits en soudage par points et en soudage à l'arc, ArcelorMittal est en mesure d'apporter une assistance technique pour l'adaptation des paramètres de soudage pour tout produit de la gamme ArcelorMittal.

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Sur la base d'une longue expérience en atelier pour la caractérisation de ses produits en soudage par points et en soudage à l'arc, ArcelorMittal est en mesure d'apporter une assistance technique pour l'adaptation des paramètres de soudage pour tout produit de la gamme ArcelorMittal.

Fatigue

La résistance à la fatigue peut être caractérisée par la limite d'endurance (exprimée en contrainte maximale).A titre d'exemple, le graphe ci-dessous montre les courbes de Wöhler de différents aciers ArcelorMittal. Celles-ci sont exprimées en terme de contrainte maximale en fonction du nombre de cycles appliqués. Elles sont obtenues suivant un rapport de charge R=0,1 en traction répétée.

Courbes de Wöhler des aciers ArcelorMittal (laminés à froid)

ArcelorMittal est en mesure de mettre à disposition une base de données complète des performances en fatigue des aciers de la gamme ArcelorMittal.


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Aciers galvanisés deux faces zinc pur Extragal®

Revêtements zingués et revêtements organiques minces

Applications

Sa capacité à protéger de la corrosion et la qualité de sa surface font de lExtragal® un revêtement recommandé pour de nombreuses applications dans lindustrie automobile, en pièces visibles ou non visibles.Le procédé de production de l Extragal®, en une seule opération après laminage, en fait pratiquement dans tous les cas la solution de pré-revêtement la plus économique pour la protection contre la corrosion des tôles destinées à lindustrie automobile.


Aspect de surfaceL'Extragal® ne présente pas de cristaux visibles à l'oeil nu. Sa qualité de surface permet d'obtenir dans des conditions industrielles un niveau d'aspect peinture sur pièces conforme aux exigences les plus sévères des constructeurs pour les parties visibles de la carrosserie.

Dureté Le revêtement Extragal® est un revêtement relativement ductile et limite le risque de dégradation du revêtement dans l'outil d'emboutissage.

Morphologie

Aspect de surface du revêtement Extragal® (microscope électronique à balayage)

Aspect en coupe du revêtement Extragal®

Epaisseur de revêtementEn l'absence de spécification, les épaisseurs de revêtement Extragal® (par face, mesurée en 3 points) proposées de façon standard sont les suivantes :

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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Aspect%20surface%20Extragal.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Aspect%20coupe%20Extragal.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Synoptique%20ligne%20Galva.jpg

(par face, mesurée en 3 points) proposées de façon standard sont les suivantes :

Norme procheMinimum(2 faces)(g/m2)

Minimum(par face)

µm g/m²

Maximum(par face)

µm g/m²

Z100 100 7,0 50 9,0 65Z140 140 10,0 70 12,0 85Z200 200 14,0 100 17,0 120Z225 225 15,5 112,5 18,5 132,5

Cependant, d'autres demandes peuvent être étudiées. Nous consulter pour la réalisation d'autres épaisseurs de revêtement.

Procédé de revêtement

Le revêtement Extragal® est obtenu par galvalnisation au trempé à chaud (défilement de la bande d'acier dans un bain de zinc liquide) sur un substrat qui peut être choisi parmi la plupart de nos aciers laminés à froid et aussi parmi certains aciers laminés à chaud. Le procédé de fabrication de l'Extragal® inclut des adaptations à toutes les étapes du process, depuis l'aciérie jusqu'au skin-pass. Une politique rigoureuse de contrôle et d'inspection lui est également associée. Ces mesures permettent d'obtenir un revêtement galvanisé exceptionnel dont la surface est optimisée pour permettre l'obtention d'aspects peints de très haute qualité sur les carrosseries automobiles.

Synoptique typique d'une ligne de galvanisation


CorrosionLe revêtement Extragal® offre une excellente protection contre la corrosion, même en cas d'endommagement (choc, rayure, gravillonnage), grâce au comportement électrochimique du couple fer/zinc (effet d'anode sacrificiel).

EmboutissageLa pratique industrielle montre que l'Extragal® offre en emboutissage une performance supérieure aux autres revêtements. En effet, l'Extragal® possède un coefficient de frottement de l'ordre de 0,10 à 0,14 (avec huilage standard) qui lui confère une excellente aptitude à l'emboutissage. Les modalités de lubrification (type de lubrifiant, quantité) et la texture du produit ont évidemment une importance primordiale lors du contact tôle-outil et toute hiérarchisation des revêtements ne peut se faire qu'à conditions identiques. De plus, la ductilité du zinc pur limite les risques de poudrage dans l'outil.

SoudabilitéL'acier revêtu Extragal® offre un domaine de soudabilité adapté aux exigences industrielles. Le process de soudage et, notamment, la durée de vie des électrodes (typiquement 400 points -sans recalage selon norme ISO 18278-2 sur substrat de 0,8mm), peut être optimisé en adaptant la composition, la géométrie et la fréquence de recalage des électrodes, ainsi que les paramètres de soudage (intensité, type de courant, loi d'incrémentation du courant, force d'assemblage, temps de cycle).

ArcelorMittal met à la disposition de ses clients des équipes spécialisées pour aider à cette optimisation.

CollageLe revêtement Extragal® offre un bon comportement au collage : bonne adhésion sur le revêtement, bonne adhésion du revêtement au métal, cohésion du revêtement. La nature de l'adhésif, les conditions d'assemblage et aussi la nature de l'huile de protection ou des éventuels traitements chimiques restent les paramètres les plus influents sur la qualité du collage.

Traitement de surfaceL'Extragal® peut être phosphaté et peint chez l'utilisateur avec les procédés actuels (trications Zn, Ni, Mn). Le développement de procédés de traitement de surface alternatifs dits "écologiques" (notamment en l'absence de nickel) rend nécessaire la validation préalable de toute modification du process de traitement de surface carrossier. Recommandations :

Dégraissage alcalin pour éliminer les résidus organiques et les oxydes éventuellement présents en surface ;Présence dans le bain d'ions F- pour neutraliser les ions Al3+ qui pourraient diminuer l'activité du bain.

ArcelorMittal met à la disposition de ses clients une assistance spécialisée dans ce domaine.


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Ultragal®


Applications

Sa capacité à limiter la reprise de l'ondulation au cours de la déformation, associée aux qualités démontrées de l'Extragal® (qualité de surface, protection contre la corrosion), font de l'Ultragal® un revêtement spécifiquement recommandé pour les applications pour pièces visibles dans l'industrie automobile.Le procédé de production de l'Ultragal® permet une maîtrise de l'ondulation du produit avant comme après mise en forme. Ainsi, dans une configuration où le process peinture est optimisé, l'Ultragal® confère à la pièce peinte un très haut niveau d'aspect peinture (encore amélioré par rapport au substrat galvanisé standard). De par la limitation de l'ondulation à une très faible valeur, le produit Ultragal® contribue également à une meilleure reproductibilité de la qualité de l'aspect peint.


Aspect de surfaceL'Ultragal® ne présente pas de cristaux à l'oeil nu et offre une qualité de surface optimale avant et après peinture. Le niveau que l'on peut obtenir en termes d'aspect peint est accru du fait d'un contrôle des actionneurs induisant une dégradation de l'ondulation lors de sa mise en oeuvre, notamment lors de l'emboutissage.Une garantie de l'ondulation exprimée en Wa 0,8 mm après emboutissage est proposée, gage de la qualité du produit

Dureté Le revêtement Ultragal® est un revêtement relativement ductile et limite le risque de dégradation du revêtement dans l'outil d'emboutissage.

Morphologie

Aspect de surface du revêtement Ultragal® (microscope électronique à balayage)

Aspect en coupe du revêtement Ultragal®

Epaisseur de revêtementEn l'absence de spécification, les épaisseurs de revêtement Ultragal® (par face, mesurée en 3 points) proposées de façon standard sont les suivantes :

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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Ultragal%20surface.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/aspect%20en%20coupe%20extragal.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/synoptique.jpg

(par face, mesurée en 3 points) proposées de façon standard sont les suivantes :

Norme procheMinimum (2 faces)(g/m2)

Minimum(par face)

µm g/m2

Maximum(par face)

µm g/m2

Z100 100 7,0 50 9,0 65Z140 140 10,0 70 12,0 85



Le revêtement Ultragal® est obtenu par galvanisation au trempé à chaud (défilement de la bande d'acier dans un bain de zinc liquide) sur un substrat qui peut être choisi parmi la plupart de nos aciers laminés à froid.Le procédé de fabrication de l'Ultragal® inclut des adaptations à toutes les étapes du process depuis l'aciérie jusqu'au skin pass. Une politique rigoureuse de contrôle et d'inspection lui est également associée. Ces mesures permettent d'obtenir un revêtement galvanisé exceptionnel dont la surface est optimisée pour permettre l'obtention d'aspects peints de très haute qualité sur les carrosseries automobiles.



CorrosionLe revêtement Ultragal® offre une excellente protection contre la corrosion, même en cas d'endommagement (choc, rayure, gravillonnage), grâce au comportement électrochimique du couple fer/zinc (effet d'anode sacrificiel).

EmboutissageLe produit Ultragal® offre en emboutissage une performance équivalente à celle de l'acier galvanisé deux faces zinc pur Extragal®. L'Ultragal® possède un coefficient de frottement de l'ordre de 0,10 à 0,14 (avec huilage standard) qui lui confère une excellente aptitude à l'emboutissage. Les modalités de lubrification (type de lubrifiant, quantité) et la texture du produit ont évidemment une importance primordiale lors du contact tôle-outil et toute hiérarchisation des revêtements ne peut se faire qu'à conditions identiques. De plus, la ductilité du zinc pur limite les risques de poudrage dans l'outil.

SoudabilitéL'acier revêtu Ultragal® offre un domaine de soudabilité adapté aux exigences industrielles. Le process de soudage et, notamment, la durée de vie des électrodes (typiquement 400 points -sans recalage selon norme ISO 18278-2 sur substrat de 0,8 mm), peut être optimisé en adaptant la composition, la géométrie et la fréquence de recalage des électrodes, ainsi que les paramètres de soudage (intensité, type de courant, loi d'incrémentation du courant, force d'assemblage, temps de cycle). ArcelorMittal met à la disposition de ses clients des équipes spécialisées pour aider à cette optimisation.

CollageLe revêtement Ultragal® offre un bon comportement au collage : bonne adhésion sur le revêtement, bonne adhésion du revêtement au métal, cohésion du revêtement. La nature de l'adhésif, les conditions d'assemblage et aussi la nature de l'huile de protection ou des éventuels traitements chimiques restent les paramètres les plus influents sur la qualité du collage.

Traitement de surface L'Ultragal® peut être phosphaté et peint chez l'utilisateur avec les procédés actuels (trications Zn, Ni, Mn). Le développement de procédés de traitement de surface alternatifs dits "écologiques" (notamment en l'absence de nickel) rend nécessaire la validation préalable de toute modification du process de traitement de surface carrossier. Recommandations :

Dégraissage alcalin pour éliminer les résidus organiques et les oxydes éventuellement présents en surface ;Présence dans le bain d'ions F- pour neutraliser les ions Al3+ qui pourraient diminuer l'activité du bain.



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Aciers revêtus d'un alliage zinc-fer Galvannealed Revêtements zingués et revêtements organiques minces

Applications

Sa capacité à protéger de la corrosion et la qualité de sa surface font du Galvannealed un revêtement utilisé pour de nombreuses applications dans l'industrie automobile, en pièces visibles ou non visibles. La présence de fer dans le revêtement lui confère une aptitude particulière au soudage par points, ce qui conduit à préconiser spécialement le Galvannealed lorsque les conditions d'assemblage s'avèrent problématiques avec d'autres revêtements.


Aspect de surfaceLa qualité de surface du Galvannealed permet d'obtenir dans des conditions industrielles un niveau d'aspect peinture sur pièces conforme aux exigences les plus sévères des constructeurs pour les parties visibles de la carrosserie.

DuretéDe par la présence de fer, le revêtement Galvannealed est un revêtement dur. Cette dureté peut varier selon la proportion des différentes phases d'alliage, proportion contrôlée par la maîtrise du process. Cette dureté peut entraîner un risque de poudrage lors d'emboutissages sévères, notamment pour les charges de revêtement élevées. C'est pourquoi nous recommandons des épaisseurs de revêtement plus faibles que dans le cas de l'Extragal®. De même, la dureté du revêtement entraîne une dégradation de la valeur du coefficient de Lankford r, mesurée lors de l'essai de traction sur éprouvette, qui traduit une moindre aptitude à l'emboutissage profond.

Morphologie

Aspect de surface du revêtement Galvannealed (microscope électronique à balayage)

Aspect en coupe du revêtement Galvannealed

Epaisseur de revêtement

En l'absence de spécification, les épaisseurs de revêtement Galvannealed (par face, mesurée en 1 point) proposées de façon standard sont les suivantes :

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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Aspect%20surface%20Galvannealed.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Aspect%20coupe%20Galvannealed.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Structure%20ligne%20Galvannealed.jpg

En l'absence de spécification, les épaisseurs de revêtement Galvannealed (par face, mesurée en 1 point) proposées de façon standard sont les suivantes :

Référence (ou norme proche) Minimumµm g/m²

Maximumµm g/m²

ZF90 4,2 30 7,7 55ZF100 5,6 40 9,1 65



Le revêtement Galvannealed est obtenu par galvanisation au trempé à chaud (défilement de la bande d'acier dans un bain de zinc liquide) sur un substrat qui peut être choisi parmi la plupart de nos aciers laminés à froid.Après passage dans le bain de zinc, la bande d'acier subit un traitement thermique qui provoque la diffusion du fer provenant du substrat dans le zinc du revêtement. Ainsi se forme un alliage zinc/fer contenant environ 10 % de fer qui constitue le revêtement Galvannealed.

Voir disponibilité dans chaque fiche produit.

Synoptique typique d'une ligne de galvanisation en configuration Galvannealed


CorrosionLe revêtement Galvannealed offre une excellente protection contre la corrosion, même en cas d'endommagement (choc, rayure, gravillonnage), grâce au comportement électrochimique du couple fer/zinc (effet d'anode sacrificiel).En cas d'endommagement, la présence de fer dans le revêtement donne aux produits de corrosion du Galvannealed une couleur rouge, qu'il ne faut pas interpréter comme un signe de corrosion du substrat.

EmboutissageLe revêtement Galvannealed possède un coefficient de frottement faible, ce qui facilite l'écoulement du métal entre la matrice et le poinçon.Le coefficient de frottement peut varier significativement selon les modalités de lubrification (type et quantité d'huile ou de pré-lubrifiant). Toutefois, la plus grande dureté de ce revêtement (due à la présence de fer) peut rendre son utilisation plus délicate en emboutissage profond (risque de poudrage, diminution de la valeur de r).

Remarque :Le traitement thermique appliqué lors du processus de diffusion de fer offre de nombreuses possibilités d'influencer les caractéristiques du produit final, notamment sur l'effet de poudrage. Il est recommandé de contacter notre support technique afin de préciser les paramètres exacts du revêtement.

SoudabilitéLa dureté et le point de fusion de ce revêtement en font un produit dont la soudabilité se rapproche de celle d'une tôle nue, avec en particulier de très bonnes durées de vie des électrodes.Exemple selon la norme ISO 18278-2 : Acier ArcelorMittal 04 Galvannealed 45/45 d'épaisseur 0,7 mm : domaine de soudabilité de 8,6 à 9,6 kA et durée de vie des électrodes de 1200 points sans recalage.

CollageLe revêtement Galvannealed offre un bon comportement au collage : bonne adhésion sur le revêtement, bonne adhésion du revêtement au métal, cohésion du revêtement.La nature de l'adhésif, les conditions d'assemblage et aussi la nature de l'huile de protection ou des éventuels traitements chimiques restent les paramètres les plus influents sur la qualité du collage.

Traitement de surfaceLe Galvannealed peut être phosphaté et peint chez l'utilisateur avec les procédés actuels. Une adaptation des paramètres du process de cataphorèse peut s'avérer nécessaire pour éviter les problèmes de cratérisation que peut engendrer la micro-texture particulière de ce revêtement.

ArcelorMittal peut fournir aux clients toute l'assistance technique nécessaire pour résoudre ce type de problème.


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Aciers galvanisés deux faces ZnMgAl Zagnelis®


Présentation

Le revêtement Zagnelis® a été spécialement conçu pour permettre de franchir une étape supplémentaire dans la protection contre la corrosion des véhicules, tout en satisfaisant au cahier des charges des constructeurs automobiles : propriétés d'emboutissage, de soudage... Il offre en particulier une résistance à la corrosion très largement supérieure à celle conférée par les revêtements traditionnels à base de zinc. La présence de Magnésium dans le revêtement favorise la formation de produits de corrosion compacts et très stables dans le temps limitant de manière substantielle la cinétique de consommation du revêtement et conduisant à une protection renforcée des tranches. Le Zagnelis® présente en outre une excellente aptitude à l'emboutissage grace à des propriétés tribologiques hors du commun pour un revêtement à base de zinc.

Applications

De par son exceptionnelle capacité à protéger contre la corrosion, le Zagnelis® est parfaitement adapté pour de nombreuses applications dans l'industrie automobile. Ce revêtement est en particulier recommandé dans le cas de pièces ou modules exigeant une protection renforcée contre la corrosion : zones confinées, corps creux, accostages... Le Zagnelis® peut contribuer à réduire la quantité de mesures additionnelles de protection nécessaires, telles que les cires et les mastics. Il vise à répondre aux attentes des carrossiers en matière de réduction des coûts de garantie anticorrosion. Il ouvre en outre de réelles perspectives en association avec les nouvelles gammes de traitement de surface et de mise en peinture : effets de synergie et robustesse en terme de durabilité. Pour certaines applications, le Zagnelis® peut avantageusement remplacer un revêtement galvanisé traditionnel de forte épaisseur (par exemple 20 microns ou au delà), en assurant de meilleures performances en soudabilité, emboutissabilité et durabilité.

Il peut également être envisagé en alternative à la post-galvanisation voire à la post-peinture.


Aspect de surfaceLe Zagnelis® ne présente pas de cristaux visibles à l'oeil nu. Sa qualité de surface permet d'obtenir dans des conditions industrielles un niveau d'aspect de surface conforme aux exigences des constructeurs pour les pièces non visibles ou semi visibles. Des développements sont par ailleurs en cours afin d'optimiser la qualité de surface et permettre la réalisation prochaine de pièces extérieures de carrosserie. DuretéEn raison de sa structure multiphasée (eutectique ternaire Zn/Al/MgZn2 associé à du zinc primaire), le Zagnelis® se classe parmi les revêtements durs. Morphologie

Aspect de surface du revêtement Zagnelis® après skin-pass (microscope électronique à balayage)

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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Zagnelis_after_skin_pass.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Zagnelis_before_skin_pass.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Scanning_Zagnelis_crosscut.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Synoptique%20ligne%20Galva_FR.jpg

Aspect de surface du revêtement Zagnelis® avant skin-pass (microscope électronique à balayage)

Aspect en coupe du revêtement Zagnelis®

Epaisseur de revêtementEn l'absence de spécification, les épaisseurs de revêtement Zagnelis® (mesure 3 points) proposées de façon standard sont les suivantes :

Norme procheMinimum(2 faces)

(g/m²)

Minimum(par face)

µm g/m²

ZM90 90 7,0 45ZM120 120 10,0 60

D'autres épaisseurs peuvent être réalisées sur demande.


Le revêtement Zagnelis® est obtenu par galvanisation au trempé à chaud (défilement de la bande d'acier dans un bain de zinc liquide partiellement chargé en Magnésium et Aluminium) sur un substrat qui peut être choisi parmi la plupart de nos aciers laminés à froid et sur certains de nos aciers à chaud. Le procédé de fabrication du Zagnelis® inclut des adaptations à toutes les étapes du process, depuis l'aciérie jusqu'au skin-pass. Ces mesures permettent d'obtenir un revêtement galvanisé multiphasé riche en magnésium offrant non seulement une incomparable protection contre la corrosion mais également une qualité de surface compatible avec les exigences du marché automobile.



CorrosionLe revêtement Zagnelis® offre une protection exceptionnelle contre la corrosion, même en cas d'endommagement (choc, rayure, gravillonnage) ou de forte déformation. Le magnésium présent dans le revêtement est à l'origine de ses performances très élévées, grâce notamment à la formation de produits de corrosion très stables. Ces derniers jouent non seulement un rôle d'effet barrière mais limitent aussi

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offre une protection exceptionnelle contre la corrosion, même en cas d'endommagement (choc, rayure, gravillonnage) ou de forte déformation. Le magnésium présent dans le revêtement est à l'origine de ses performances très élévées, grâce notamment à la formation de produits de corrosion très stables. Ces derniers jouent non seulement un rôle d'effet barrière mais limitent aussi de manière substantielle la cinétique de consommation du revêtement. La protection des tranches est également significativement renforcée. EmboutissageLe Zagnelis® possède un coefficient de frottement faible (de l'ordre de 0,10 avec huilage standard), ce qui facilite l'écoulement du métal entre la matrice et le poinçon. Ceci confère au revêtement Zagnelis® une excellente aptitude à l'emboutissage. Les modalités de lubrification (type de lubrifiant, quantité) et la texture du produit ont évidemment une importance primordiale lors du contact tôle-outil et toute hiérarchisation des revêtements ne peut se faire qu'à conditions identiques. SoudabilitéL'acier revêtu Zagnelis® présente un bon comportement au soudage par points, avec un domaine de soudabilité adapté aux exigences industrielles. Le procédé de soudage et, notamment, la durée de vie des électrodes, peut être optimisé en adaptant la composition, la géométrie et la fréquence de ragréage des électrodes, ainsi que les paramètres de soudage (intensité, type de courant, loi d'incrémentation du courant, force d'assemblage, temps de cycle). ArcelorMittal met à la disposition de ses clients des équipes spécialisées pour aider à cette optimisation. En outre, le revêtement Zagnelis® offre le meilleur compromis entre tenue corrosion et soudabilité par points pour les applications où la protection anticorrosion recherchée nécessiterait l'application de dépôts de zinc d'épaisseur élevée, en particulier en galvanisation au trempé. CollageLe revêtement Zagnelis® offre un bon comportement au collage avec la plupart des adhésifs utilisés dans l'industrie automobile : bonne adhésion sur le revêtement, bonne adhésion du revêtement au métal, cohésion du revêtement. La nature de l'adhésif, les conditions d'assemblage ainsi que la nature de l'huile de protection ou des éventuels traitements chimiques restent les paramètres les plus influents sur la qualité du collage. Traitement de surfaceLe Zagnelis® peut être phosphaté et peint à l'aide des procédés actuels de phosphatation trication (Zn, Ni, Mn). Ce type de revêtement est également particulièrement bien adapté à certains traitements de surface alternatifs dits "écologiques" (solution sans phosphates), présentant d'excellentes performances en terme d'adhérence peinture (dont résistance au gravillonnage) et de protection contre la corrosion sous peinture. Le Zagnelis® apparaît comme le revêtement idéal pour les applications futures avec des procédés de traitement de surface et de mise en peinture de plus en plus compacts. Recommandations :

Dégraissage alcalin pour éliminer les résidus organiques et les oxydes éventuellement présents en surface.Présence dans le bain de phosphatation d'ions F-pour neutraliser les ions Al3+ qui pourraient diminuer l'activité du bain.



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Aciers revêtus d'un alliage zinc-aluminium galfan Revêtements zingués et revêtements organiques minces

Applications

Le galfan, par ses propriétés de ductilité et de protection élevée contre la corrosion, est un revêtement convenant parfaitement à la réalisation d'emboutis profonds et de pièces exigeant une protection renforcée contre la corrosion.Pour certaines applications, un galfan 10 microns peut remplacer un galvanisé 20 microns, avec une meilleure soudabilité, une meilleure emboutissabilité et une meilleure tenue corrosion.Le galfan peut ainsi permettre une réduction du coût de la fonction (simplicité de mise en œuvre, suppression de post-traitement).Il peut être envisagé en remplacement de post-galvanisé au trempé, ou de revêtement galvanisé épais.

Equipement automobile :Carter de moteurs électriques ;Cartouche de filtre, d'airbag ;Balai et mécanisme d'essuie-glace ;Platine de porte ;Rail de lève-vitre ;Carter d'huile ;Boîtiers électroniques.


Aspect de surfaceLe galfan présente une surface organisée en cellules, à l'aspect pommelé.Le galfan non peint se patine avec le temps. Son aspect métallique devient gris mat.

Aspect de surface en cellules -galfan

DuretéLe revêtement composé de 95 % de zinc et de 5 % d'aluminium a une structure eutectique qui lui confère une excellente ductilité tandis que la très fine couche intermétallique garantit une excellente adhésion du revêtement. Ces deux propriétés permettent d'utiliser le galfan pour la réalisation de pièces particulièrement difficiles

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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Aspect%20de%20surface.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Coupe%20micrographique.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Corrosion%20cyclique%20auto.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Resistance%20brouillard%20salin.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/duree%20vie%20electrodes.jpg

Ces deux propriétés permettent d'utiliser le galfan pour la réalisation de pièces particulièrement difficiles

Coupe micrographique et structure

FinitionsLes trois finitions de surface de la norme EN 10327 sont disponibles en fonction de l'exigence souhaitée.

Epaisseur de revêtementLes charges de revêtement galfan et épaisseurs correspondantes proposées de façon standard sont les suivantes :

Norme EN 10327 µm par face Visée minimaleg/m2 double face (3 pts)

ZA095 7 95ZA130 10 130ZA200 15 200ZA255 20 255ZA300 23 300


Le galfan est obtenu par revêtement au trempé à chaud en continu dans un bain en fusion contenant environ 95 % de zinc et 5 % d'aluminium.


CorrosionDune manière générale, la résistance à la corrosion du galfan est supérieure à celle du galvanisé standard.Il bénéficie dune protection sacrificielle lui assurant une résistance en cas dendommagement (choc, rayures, gravillonnage) et une bonne protection des tranches non protégées.

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Il bénéficie dune protection sacrificielle lui assurant une résistance en cas dendommagement (choc, rayures, gravillonnage) et une bonne protection des tranches non protégées.Cette très bonne tenue à la corrosion permet au galfan de se présenter comme une alternative au galvanisé forte épaisseur et à la post-galvanisation

Tenue à la corrosion en pleine face lors d'un test de corrosion cyclique automobile

Exemple de résistance au brouillard salin : 5 % de NaCl

EmboutissageLa structure eutectique et la fine épaisseur de la couche intermétallique font du galfan un revêtement ductile, apte à l'emboutissage profond, sans risque de fissuration, délamination ou pollution par poudrage des outils. L'utilisation d'huiles pré-lubrifiantes et de films organiques minces (EasyfilmTM) améliorent encore ces propriétés d'emboutissage.

Soudabilité

Le galfan a un bon comportement au soudage par points avec :Un domaine de soudabilité adapté aux exigences industrielles ;Une plus longue durée de vie des électrodes comparativement à un acier galvanisé présentant la même résistance à la corrosion (revêtement deux fois plus mince).

Cet avantage se manifeste principalement pour des applications où la résistance corrosion recherchée nécessiterait des dépôts de zinc élevés en galvanisation au trempé.

Comparaison de durée de vie des électrodes

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Aciers électrozingués une ou deux faces Revêtements zingués et revêtements organiques minces

Applications

Sa capacité à protéger de la corrosion fait de l'électrozingué un revêtement utilisé pour de nombreuses applications dans l'industrie automobile. Les produits électrozingués sont tout particulièrement utilisés en versions biface ou mono-face pour des pièces de carrosserie visibles.


La faisabilité dimensionnelle des aciers revêtus électrozingués dépend du choix de la nuance support (se reporter aux différentes fiches produits) et de la filière de fabrication empruntée.

Aspect de surface La qualité de surface obtenue satisfait aux exigences les plus sévères en matière d'aspect après peinture pour la réalisation des pièces extérieures de carrosserie.

DuretéLe revêtement électrozingué est un revêtement de zinc pur. Il est donc ductile, ce qui lui permet de supporter des taux de déformation importants.Une préparation adaptée de la surface avant électrozingage garantit l'adhérence du revêtement.

Morphologie

Aspect en coupe (x 1000) du revêtement électrozingué 7,5/7,5

Aspect de surface (x 2000) du revêtement électrozingué

Epaisseur de revêtementEn l'absence de spécification, les épaisseurs de revêtement proposées de façon standard sont de 5 et 7,5 µm par face, mais d'autres demandes peuvent être étudiées. Nous consulter pour la réalisation d'autres épaisseurs de revêtement.

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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Aspect%20coupe%20electrozingue.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Aspect%20surface%20electrozingue.jpg


En l'absence de spécification, les épaisseurs de revêtement proposées de façon standard sont de 5 et 7,5 µm par face, mais d'autres demandes peuvent être étudiées. Nous consulter pour la réalisation d'autres épaisseurs de revêtement.


Le revêtement électrozingué est obtenu par électrodéposition d'une couche de zinc pur.L'absence de traitement thermique lors du procédé de revêtement permet de le proposer sans restriction sur la quasi-totalité des nuances développées par ArcelorMittal pour l'industrie automobile.Le procédé d'électrodéposition permet d'obtenir une très grande pureté chimique du revêtement.


CorrosionLe revêtement électrozingué offre une excellente protection contre la corrosion, même en cas d'endommagement (choc, rayure, gravillonnage), grâce au comportement électrochimique sacrificiel du zinc par rapport au fer.

EmboutissageLe revêtement électrozingué possède une excellente formabilité intrinsèque, ce qui le rend apte aux emboutissages les plus profonds.Son comportement tribologique légèrement inférieur à celui des revêtements au trempé peut justifier, dans les cas des pièces les plus difficiles, l'emploi d'un traitement chimique de surface adapté. ArcelorMittal possède une offre de traitements chimiques applicables en ligne. Nous consulter si besoin.

SoudabilitéL'acier revêtu électrozingué offre un domaine de soudabilité par points adapté aux exigences industrielles.

CollageLe revêtement électrozingué, comme tous les revêtements, offre un bon comportement au collage : bonne adhésion des colles et mastics sur le revêtement, bonne adhésion du revêtement au métal, cohésion du revêtement. La nature de l'adhésif, les conditions d'assemblage et aussi la nature de l'huile de protection ou des éventuels traitements chimiques restent les paramètres les plus influents sur la qualité du collage.

Traitements de surfaceLes aciers revêtus par électrozingage, en version mono-face ou biface peuvent être phosphatés et peints chez l'utilisateur avec tous les procédés courants de phosphatation et de peinture.


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Traitements de surface Revêtements zingués et revêtements organiques minces

Présentation

La gamme des aciers ArcelorMittal, laminés à chaud ou laminés à froid, revêtus ou non, peut être livrée avec différents types de traitements de surface. Les traitements de surfaces visent à protéger le matériau contre la corrosion et/ou à améliorer les propriétés d'emboutissage. Certains produits sont des huiles déposées généralement par procédé électrostatique. Les drylubs sont des lubrifiants d'aspect sec qui se liquéfient avec l'échauffement lors de l'emboutissage. Enfin il existe toute une gamme de traitements de surface réagissant chimiquement avec le revêtement pour apporter les propriétés souhaitées. Ils sont appliqués par des procédés d'aspersion ou de roll-coating suivis ou non d'essorage.


Les huiles de protection sont les traitements les plus utilisés. Elles visent à apporter une protection temporaire contre la corrosion jusqu'à la mise en oeuvre de la matière. Certaines huiles de haute qualité, appelées prélubs, offrent également d'excellentes propriétés lubrifiantes. Elles permettent ainsi d'emboutir certaines pièces sans opération supplémentaire de ré-huilage des flans.Lorsque des performances en emboutissage encore meilleures sont requises, ArcelorMittal propose plusieurs traitements de surface sur revêtements zingués : préphosphatation sur aciers électrozingués, NIT sur aciers électrozingués et galvanisés, L-Treatment sur Galvannealed. Ces traitements de surface sont extrêmement minces. Ils sont détectés par analyse des éléments chimiques de surface et sont systématiquement associés à une huile de protection ou à un prélub.

Les drylubs sont utiles lorsque des coefficients de frottements très bas sont attendus. Ils présentent également l'avantage de contribuer à la propreté des ateliers grâce à leur aspect sec. Leur viscosité permet d'initier en général des régimes de frottements hydrodynamiques.


Mise en formeLes différents traitements de surface améliorant l'emboutissage agissent en diminuant les coefficients de frottements des aciers nus et revêtus. Pour les plus performants d'entre eux (NIT, L-Treatment, Préphosphatation, drylub), les phénomènes de broutage (stick slip) sont en outre atténués, ce qui limite les risques de grippage et de rupture.

Comparaison des coefficients de frottement d'un Extragal®

avec et sans NIT et comparaison d'un acier électrozingué préphosphaté avec un Extragal® + NIT

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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Traitements%20surface.jpg


Le NIT, le L-Treatment et le drylub contribuent également à garantir une très bonne homogénéité du comportement tribologique, même pour les pièces qui requièrent un huilage très léger. Ils peuvent, dans certains cas, limiter l'abrasion du zinc et permettre de réduire les taux de retouches et les fréquences de nettoyage pour les emboutissages de pièces visibles.

Assemblage /process peintureLes traitements de surface ne modifient que très peu la résistance électrique de surface. Par conséquent, ils n'ont que peu d'influence sur le process de soudage. En revanche, ils modifient sensiblement la chimie de surface. Il est donc nécessaire de vérifier leur compatibilité avec les procédés de collage et de mise en peinture propres à chaque utilisateur.

Les experts d'ArcelorMittal sont disponibles pour orienter les choix vers la solution la plus adaptée.

Possibilités dimensionnelles /disponibilitésLe choix du traitement de surface dépend des produits supports mais aussi des applications et des effets recherchés. Les conditions de process (emboutissage, ferrage, peinture...) doivent être intégrées dans le choix. Les possibilités dimensionnelles sont également fonction des produits supports. Les équipes techniques d'ArcelorMittal sont à votre disposition pour vous guider vers le traitement de surface le mieux adapté à votre application.

Traitement de surface EZ Extragal® Galvannealed Nu Laminé à froid Nu Laminé à chaud

Huile de protection/Prélubs I* I* I* I IPréphosphatation I*

L-Treatment I* NIT I* I* D*

Drylubs D* D* D* D I

I IndustrielD En développement* Disponible en qualité pièces d'aspect


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Revêtements Organiques Minces (ROM) Revêtements zingués et revêtements organiques minces

Présentation

Ces Revêtements Organiques Minces (ROM) offrent une résistance à la corrosion de très haut niveau par effet barrière. Ils ont été conçus pour conserver une bonne aptitude au soudage grâce à la présence de particules métalliques dans leur matrice organique.La présence d'agents lubrifiants dans la résine améliore les propriétés d'emboutissage de la tôle. L'affinité chimique des principaux adhésifs structuraux vis-à-vis de la chimie de surface du ROM renforce la durabilité des liaisons collées, même après vieillissement.

Applications

Leur capacité à protéger de la corrosion, la qualité de leur surface, ainsi que leur aptitude à la mise en forme et au soudage font de ces aciers avec revêtement organique des produits recommandés pour de nombreuses applications dans l'industrie automobile. En version monoface, ils peuvent être utilisés pour la réalisation des pièces visibles ou non visibles. En version biface, ils sont dédiés aux pièces non visibles.

Les ROM pour l'automobile sont spécialement conçus pour accroître la protection contre la corrosion des corps creux. Ils peuvent contribuer à la réduction des mesures additionnelles de protection, cire et mastics. Ils garantissent également une protection dans les zones creuses difficiles à protéger par la cataphorèse et peuvent réduire sensiblement les coûts de conception. Les principales applications sont les ouvrants, les côtés de caisse, les soubassements, les absorbeurs de chocs et l'ensemble des poutres en corps creux des véhicules. Ces produits visent à répondre aux attentes des carrossiers en matière de réduction des coûts de la garantie anticorrosion.


Les revêtements organiques sont déposés sur des tôles pré-revêtues d'un revêtement métallique. Ils peuvent être appliqués sur 1 ou 2 faces. L'offre ArcelorMittal se compose de résines organiques de première ou de deuxième génération en association avec un traitement de surface. Les traitements de surface utilisés par ArcelorMittal sont aujourd'hui sans chrome.

Substrat Revêtement Performance corrosion visée

1ère génération

Revêtements Organiques Minces

Zn tôle électrozinguée

(zinc pur)

Traitement de surface sans chrome + revêtement organique 2,5 à 4,5 µm chargé en particules

conductrices

10 cycles de corrosion accélérée VDA sans apparition de rouille

rouge 2ème génération

Revêtements Organiques Minces

Zn tôle électrozinguée

(zinc pur)Traitement de surface sans chrome + revêtement

organique 3 à 5 µm chargé en particules conductrices20 cycles de corrosion accélérée

VDA sans apparition de rouille rouge

D'autres revêtements organiques minces sont en voie d'industrialisation.Il s'agit de proposer à court terme un système optimisé "substrat - traitement de surface -revêtement organique" grâce notamment à l'utilisation de nouvelles générations de traitements de surface sans chrome (en 1 ou 2 étapes), ceci afin d'accroître encore les performances en corrosion du produit.

Les revêtements organiques de type première génération sont compatibles avec toutes les qualités de substrat à l'exception des aciers à Bake Hardening. En revanche les résines de type deuxième génération sont compatibles avec les aciers à Bake Hardening.

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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Coupe%20ROM%20_%20new.JPG

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Photo%20MEB%20ROM.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Coeff%20frottement%20ROM%20_%20FR.jpg

Les revêtements organiques de type première génération sont compatibles avec toutes les qualités de substrat à l'exception des aciers à Bake Hardening. En revanche les résines de type deuxième génération sont compatibles avec les aciers à Bake Hardening.

Morphologie

Aspect en coupe d'un ROM de première génération chargé en particules conductrices

Photographie par microscopie électronique à balayage de la surface d'un ROM de première génération


La couche de ROM accroît considérablement la protection contre la corrosion perforante.En configuration sertis, le ROM appliqué sur acier électrozingué 5/5μ supporte 10 cycles de test de corrosion accéléré VDA 621-415 sans apparition de rouille rouge. L'utilisation de mesures additionnelles de protection dans les corps creux ou les sertis peut ainsi être limitée.La mise en forme des tôles revêtues de revêtement organique s'effectue sans problème sur outils chromés.

La figure ci-dessous montre un exemple de courbe de frottement plan /plan sur ROM huilé.

Coefficient de frottement mesuré pour une tôle revêtue de ROM

Ces produits sont soudables par points. Pour la longévité des électrodes. il est recommandé d'éviter le contact direct entre ROM et électrode (dans le cas de revêtements organiques monofaces).Sur la base de son expérience pour la caractérisation de ces produits en soudage par points et laser, ArcelorMittal est en mesure d'apporter une assistance technique pour l'adaptation des paramètres de soudage pour tout revêtement organique commercialisé.Ces produits sont aptes à l'assemblage mécanique et par collage. Ils sont compatibles avec la plupart des adhésifs structuraux époxy utilisés en construction automobile.

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Ces produits sont aptes à l'assemblage mécanique et par collage. Ils sont compatibles avec la plupart des adhésifs structuraux époxy utilisés en construction automobile.Les produits sont phosphatés et peints chez l'utilisateur par les procédés actuels. La cataphorèse se dépose parfaitement et conduit à une excellente adhérence de la peinture.

Nous consulter pour plus de renseignements (colles ou mastics spécifiques).


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Jetgal® -Aciers pour emboutissage à froid revêtus de zinc à partir d'un procédé innovant et écologique Revêtements zingués et revêtements organiques minces

Presentation

Le Jetgal® est un revêtement zingué obtenu par procédé JVD (Jet Vapor Deposition). Il s'agit d'un procédé de dépôt sous vide innovant développé par ArcelorMittal et le Groupe CRM qui présente, entre autres, les avantages suivants:

Le revêtement est appliqué sous vide et donc sans hydrogène.Le procédé est respectueux de l'environnement: sa contribution au réchauffement planétaire est très inférieure à celle des autres procédés de revêtement de l'acier. Le procédé convient à toute les métallurgies: la technologie JVD peut être utilisée pour revêtir tous les futurs aciers ultra résistants.

Applications

En raison de leur très bonne résistance à la corrosion, les produits Jetgal® sont recommandés pour de nombreuses applications dans l'industrie automobile. Comme le zinc est déposé à partir d'une vapeur, le procédé JVD est le seul procédé qui permet de revêtir de zinc pur toutes les nuances d'acier actuelles et futures, quels que soient leurs éléments d'alliage. Comme le JVD est un procédé de revêtement sans hydrogène, il évite aussi tout problème de rupture différée des aciers à ultra haute résistance (Rm>1000MPa).


La faisabilité dimensionnelle des aciers revêtus Jetgal® dépend du choix de la nuance support (se reporter aux différentes fiches produits) et de la filière de fabrication empruntée. Aspect de surfaceLa qualité de surface obtenue satisfait aux exigences les plus sévères en matière de topographie de surface. Le revêtement Jetgal® ne modifie pas la rugosité initiale du support de base. DuretéLe revêtement Jetgal® est un revêtement de zinc pur. Il est donc ductile, ce qui lui permet de supporter des taux de déformation importants. Une préparation adaptée de la surface avant dépôt sous vide garantit l'adhérence du revêtement. Morphologie

Aspect en coupe (x 2500) du revêtement Jetgal® 7,5/7,5

Aspect de surface (x 2000) du revêtement Jetgal®

Epaisseur de revêtement

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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Jetgal_cross_section_FR.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Jetgal_surface_appearance.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/JVD_process_FR.jpg

Epaisseur de revêtementEn l'absence de spécification, les épaisseurs de revêtement proposées de façon standard sont de 5 et 7,5 µm par face, mais d'autres demandes peuvent être étudiées. Nous consulter pour la réalisation d'autres épaisseurs de revêtement.


Le revêtement Jetgal® est obtenu à partir de l'évaporation de zinc sous vide (procédé JVD). Le dépôt de zinc ainsi formé est d'une très grande pureté. L'absence de traitement thermique lors du procédé de dépôt permet de le proposer sans restriction sur la quasi-totalité des nuances développées par ArcelorMittal pour l'industrie automobile.

Synoptique du procédé de dépôt sous vide (JVD)


CorrosionLe revêtement Jetgal® offre une excellente protection contre la corrosion, même en cas d'endommagement (choc, rayure, gravillonnage), grâce au comportement électrochimique sacrificiel du zinc par rapport au fer. EmboutissageLe revêtement Jetgal® possède une excellente formabilité intrinsèque, ce qui le rend apte aux emboutissages les plus profonds. Son comportement tribologique légèrement inférieur à celui des revêtements au trempé peut justifier, dans le cas des pièces les plus difficiles, l'emploi d'un traitement chimique de surface adapté. ArcelorMittal possède une offre de traitements chimiques applicables en ligne. Nous consulter si besoin. SoudabilitéL'acier revêtu Jetgal® présente un domaine de soudabilité par points adapté aux exigences industrielles. Adhesive bondingLe revêtement Jetgal®, comme tous les revêtements zingués, présente un bon comportement au collage : bonne adhésion des colles et mastics sur le revêtement, bonne adhésion du revêtement au métal, cohésion du revêtement. La nature de l'adhésif, les conditions d'assemblage et aussi la nature de l'huile de protection ou des éventuels traitements chimiques restent les paramètres les plus influents sur la qualité du collage. Traitements de surfaceLes aciers Jetgal® revêtus sous vide, en version mono-face ou biface, peuvent être phosphatés et peints chez l'utilisateur avec tous les procédés courants de phosphatation et de peinture.


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Aciers revêtus d'un alliage aluminium-silicium Alusi® : généralités Aciers aluminiés

Applications

Sa résistance à haute température, sa tenue à l'oxydation à chaud ainsi que sa forte tenue à la corrosion et sa forte réflectivité, font de l'Alusi® un revêtement adapté pour des applications en milieu corrosif et soumis à des hautes températures.Par ces différentes propriétés, l'Alusi® peut être largement utilisé et permettre une réduction du coût global de la fonction en se substituant à des matériaux plus coûteux. Sa haute réflectivité en fait le revêtement idéal pour des applications d'isolation thermique.

Equipement automobile :Ecrans thermiques sous caisse ;Ecrans thermiques moteur ;Lignes d'échappement ;Réservoir à carburant ;Filtre à biodiesel ;Carter ;Pièces sous caisse.


Aspect de surfaceL'Alusi® présente une surface brillante (haute réflectivité) avec des cristaux en forme d'aiguilles visibles à l'oeil nu. Jusqu'à 400°C, l'Alusi® conserve son aspect d'origine tandis que sa réflectivité est de 80 %.

RevêtementComposé de 90 % d'aluminium et 10 % de silicium, il se répartit en une couche d'alliage ternaire à l'interface acier-revêtement, variant de 4 à 7 microns et une couche d'aluminium-silicium libre.

Coupe d'un revêtement en Alusi®

Epaisseur de revêtementEn l'absence de spécification, les charges de revêtement Alusi® et les épaisseurs correspondantes (mesures en 3 points) proposées de façon standard sont les suivantes :

Norme EN 10346 g/m² double face µm par face

AS 60 60 10 AS 80 80 14AS 100 100 17AS 120 120 20AS 150 150 25AS 180 180 30AS 200 200 33



L'Alusi® est obtenu par revêtement au trempé à chaud dans un bain en fusion contenant environ 90 % d'aluminium et 10 % de Silicium.

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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Coupe%20revetement%20Alusi.jpg


L'Alusi est obtenu par revêtement au trempé à chaud dans un bain en fusion contenant environ 90 % d'aluminium et 10 % de Silicium.


CorrosionLe revêtement Alusi®, offre une excellente protection contre la corrosion, en environnement hydrocarbure, atmosphérique et haute température (650-800°C).La formation de produits de corrosion stables et imperméables (Alumine) lui confère une pérennité à long terme, nettement supérieure à celles des autres revêtements galvanisés, dans certaines conditions d'application particulières.

EmboutissageLa présence d'une couche d'alliage ternaire contenant du fer confère au revêtement Alusi® une dureté qui entraîne une diminution de la valeur du coefficient de Lankford "r" mesuré lors d'un essai traction.La maîtrise de cette couche d'alliage ternaire et la diminution de la charge de revêtement permet cependant d'utiliser l'Alusi® pour des pièces complexes à emboutissage profond telles que par exemple filtre à carburant ou réservoir à carburant.L'utilisation d'huiles prelub et de films organiques minces (EasyfilmTM) améliore encore ces propriétés d'emboutissage.

Tenue à la températureLe revêtement Alusi® se distingue des autres revêtements par son aptitude à la tenue à haute température (650°C et jusqu'à 800°C pour la qualité acier ArcelorMittal 55+AS), sans délamination ni écaillage du revêtement. Cette propriété permet d'utiliser l'Alusi® dans les lignes d'échappement.

RéflectivitéJusqu'à 400°C, le revêtement Alusi® conserve son aspect brillant d'origine, avec une réflectivité de 80 %. Cette propriété fait de l'Alusi® le revêtement idéal pour les applications d'isolation thermique (écrans thermiques moteur et sous-caisse).

Aspect de surfaceL'Alusi® est livré avec un aspect mat ; trois niveaux d'état de surface sont proposés en fonction du niveau d'exigence. Pour certaines applications, un aspect lisse brillant peut être réalisé.


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Aciers revêtus d'un alliage aluminium-silicium Alusi® : applications spécifiques Aciers aluminiés

Applications

Ligne d'échappement

L'aptitude du revêtement Alusi® à résister jusqu'à des températures de 650°C, voire 800°C (acier ArcelorMittal 55+AS), sans écaillage ni délamination, ainsi que son excellente résistance à la corrosion en font un revêtement largement utilisé dans les lignes d'échappement.Pour chacune des parties de celles-ci, il existe une qualité Alusi® répondant aux exigences d'utilisation.

Descente primaire Catalyseur Filtre à particule

Jonction catalyseur/silencieux

Silencieux avant/Tube

intermédiaireSilencieux arrière

Température 400 -750°C 400 -750°C 200 -500°C 250 -500°C Interne : 400 -110°CExterne : 50 -300°C

Agression Gaz chaud, sel, boue Gaz chaud, sel, boue Gaz chaud, sel,

boueGaz chaud, sel,

boueInterne : condensats

Externe : atmosphère, sel, boue

Choix Nuance

ArcelorMittal 55+AS ArcelorMittal 55+AS ArcelorMittal

55+ASArcelorMittal

55+AS

Enveloppe interne : ArcelorMittal 53+AS

Enveloppe externe : ArcelorMittal 54+ASTube :

ArcelorMittal 51+ASArcelorMittal 52+AS

Pour l'application "ligne d'échappement", des poids de revêtement de 150 g/m² et l'utilisation d'EasyfilmTM permettent d'augmenter encore la tenue à la corrosion.La qualité ArcelorMittal 55+AS, spécialement développée pour garantir l'intégrité du revêtement jusqu'à 800°C et résister à l'oxydation à chaud, est préconisée pour les pièces en amont du silencieux avant.

Exemple de résistance comparée Galvanisé/galfan/Alusi® en brouillard salin

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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/GALVA_GALFAN_ALUSI.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/OXYDATION_CYCLIQUE.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Reflectivite%20totale%20_%20FR.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Resistance%20fluage.jpg





http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Coquille%20reservoir.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/filtre%20gasoil.jpg

Comparaison d'oxydation cyclique à haute température

Mise en oeuvre -SoudabilitéLa plupart des techniques de soudage (par points, à la molette, par haute fréquence), ainsi que les procédés MIG, MAG, TIG, sont applicables à l'Alusi® sans équipement spécifique.

Ecrans thermiquesLa très bonne réflectivité du revêtement Alusi®, sa tenue à haute température et sa résistance à la corrosion permettent d'utiliser ce revêtement dans les applications écrans thermiques moteurs et écrans thermiques sous caisse.Ses caractéristiques mécaniques, y compris à haute température, permettent également la préconisation de très fines épaisseurs, en offrant ainsi des réductions de coûts matière par rapport à des solutions concurrentes.

Réflectivité -Isolation thermiqueLe revêtement Alusi® offre d'excellentes propriétés d'isolation thermique dues à sa haute réflectivité. Sa surface aluminiée réfléchit environ 80 % des rayonnements émis par une source de chaleur entre 200 et 600°C.

Alusi® ArcelorMittal 54+AS

Rigidité -Tenue à haute température -FluageA température ambiante, la rigidité de la tôle Alusi® est très nettement supérieure à d'autres solutions.A haute température, l'Alusi® garde des propriétés mécaniques élevées qui lui donnent une bonne résistance au fluage.Ceci permet de l'utiliser :

dans des environnements moteur, collecteur, catalyseur,

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dans des environnements moteur, collecteur, catalyseur,dans des environnements sous caisse avec des débattements très faibles.

Résistance au fluage Comparaison acier/autre solution indicative

Gain de masse : fines épaisseurs, jusqu'à 0,25 mmLa mise au point de tôle Alusi® fines épaisseurs permet d'alléger les écrans thermiques.En proposant de la tôle Alusi® en 0,25 mm d'épaisseur, ArcelorMittal permet la conception d'écrans thermiques offrant un gain de poids de 50 % par rapport à une solution classique d'épaisseur 0,5 mm.

Rigidité et emboutissabilité améliorée : solution acier aluminié gaufréPour permettre l'utilisation de très fines épaisseurs, tout en gardant une rigidité suffisante de la pièce, ArcelorMittal propose la tôle Alusi®

gaufrée.Le gaufrage facilite la mise en oeuvre de la pièce, permettant de simplifier la gamme d'outil et de réduire le nombre de passes d'emboutissage. De plus, le gaufrage améliore le comportement vibratoire de la pièce et augmente sa rigidité.Associée à une épaisseur de 0,25 mm, la solution acier aluminié gaufré est particulièrement compétitive par rapport aux matériaux concurrents.La combinaison de cette meilleure emboutissabilité et de la tenue en rigidité permet la conception d'écrans thermiques en Alusi® 0,25 mm, avec des réductions significatives de coûts matières par rapport à d'autres matériaux.

Ecran thermique Alusi®gaufré en ArcelorMittal 54+AS 120 (ép. : 0,4 mm)

Ecran thermique Alusi®gaufré en ArcelorMittal 54+AS 120 (ép. : 0,25 mm)

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Ecran thermique Alusi®en ArcelorMittal 54+AS 120 (ép. : 2 x 0,3 mm)

Ecran thermique catalyseur Alusi®en ArcelorMittal 55+AS 120 (ép. : 0,5 mm)

Réservoirs et filtres à carburantLa très bonne résistance des aciers Alusi® à l'agressivité des carburants essence, diesel et biodiesel, leur tenue à la corrosion externe et leur aptitude à l'emboutissage profond, en font un choix de référence pour les réservoirs à carburant métalliques ainsi que pour les filtres à carburant.La nuance ArcelorMittal 56+AS convient parfaitement à ce genre d'applications, par exemple en 55 gr/m² double face. Les normes de perméation aux carburants, ainsi que les exigences de recyclage de matériaux et de compatibilité avec les biodiesels, sont parfaitement remplies en utilisant les aciers Alusi®.

Coquille de réservoir

Tenue à la corrosionLa tenue à la corrosion du revêtement Alusi® a été éprouvée à travers différents tests de corrosion carburant et atmosphérique. Les résultats montrent que la solution acier aluminié permet d'obtenir une durée de vie de 15 ans du réservoir métallique.

SoudabilitéLa plupart des techniques de soudage sont utilisées pour l'assemblage des coquilles (soudage molette, Soudronic®) et des autres éléments (soudage MIG, MAG, soudo-brasage...).

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Emboutissage profond /Filtre à carburantPour pouvoir répondre à la demande de filtres à gasoil en acier Alusi®, ArcelorMittal a développé la nuance ArcelorMittal 56+AS avec un faible poids de revêtement et un traitement de surface final (EasyfilmTM) qui permet de préserver l'intégrité et l'adhésion du revêtement. Cette combinaison est compatible avec les biodiesels.

Filtre à carburant

Nuances disponibles

Qualité ArcelorMittal Utilisation Re Mpa Rm Mpa A (%) Lo = 80 mm r (90°) n (90°)

ArcelorMittal 51+AS ProfilageAgrafage 270 -500 ≥ 22

ArcelorMittal 52+AS Emboutissage moyen 140 -300 270 -420 ≥ 26 ArcelorMittal 53+AS Emboutissage difficile 140 -260 270 -380 ≥ 30 ArcelorMittal 54+AS Emboutissage difficile 120 -220 260 -350 ≥ 34 1,4 0,18

ArcelorMittal 55+AS Emboutissage très difficile600° < T < 800°C 140 -240 270 -370 ≥ 30

ArcelorMittal 56+AS Emboutissage extra-profond 120 -180 260 -350 ≥ 39 1,7 0,20ArcelorMittal 57+AS

Ep. > 0,7 et < 1,5 mm Emboutissage extra-profond 120 -170 260 -350 ≥ 41 1,9 0,21

Caractéristiques mécaniques pour épaisseur > 0,7 mm.(Caractéristiques mécaniques pour épaisseur < 0,7 mm : fournies sur consultation.)

L'Alusi® est également disponible dans plusieurs qualités de résistance. Nous consulter pour de plus amples informations.


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iCARe®: la gamme des aciers électriques ArcelorMittal pour automobile iCARe™

À propos d'iCARe®

iCARe® est la gamme d'aciers électriques à grains non orientés fully process innovants d'ArcelorMittal pour le marché de l'automobile. Les aciers iCARe® aident les constructeurs automobiles à développer des solutions de mobilité respectueuses de l'environnement au bénéfice d’un monde plus « vert ».

Ces valeurs sont au cœur de la marque iCARe®. Des solutions innovantes (i) et respectueuses de l’environnement (e) pour la voiture (CAR) de demain.

Introduction

La gamme iCARe® d’ArcelorMittal regroupe des qualités d’acier électrique standard et haute performance spécifiquement conçues pour répondre aux besoins particuliers des constructeurs de véhicules électriques et hybrides. Les aciers iCARe® se caractérisent par une grande perméabilité, des pertes réduites et une excellente limite d’élasticité.

La richesse de la gamme iCARe® offre des solutions techniques permettant aux constructeurs automobiles de :Réduire les émissions de CO2 et la consommation de carburant des véhicules hybridesAllonger l’autonomie avec la technologie actuelle de batterieAbaisser le coût total de l’électrificationAméliorer la densité de puissance des machines électriques et ainsi réduire l’encombrement et le poids du groupe motopropulseur.

Loffre iCARe®

Le portefeuille iCARe® se compose de trois gammes d’aciers électriques : Save, Torque et Speed. Elles sont chacune spécifiquement conçues pour une application type dans le domaine de l’électro-mobilité. ArcelorMittal offre également aux constructeurs une assistance technique de pointe pour exploiter tout le potentiel de l’offre iCARe®.

SaveCaractérisé par de très faibles pertes, Save est idéal pour l’efficacité de la machine électrique. Son rôle majeur est d’optimiser l’utilisation du courant provenant de la batterie. Voir la fiche iCARe® Save pour plus d’infos sur l’offre.

TorqueLes aciers Torque offrent une perméabilité accrue et assurent les plus hauts niveaux de puissance mécanique utile pour un moteur ou de production électrique pour un générateur. La polarisation minimum à 5000 A/m est supérieure à 1,65 T. Voir la fiche iCARe® Torque pour plus de détails.

SpeedGroupe d’aciers électriques spécifiques à très haute résistance pour les rotors grande vitesse qui maintiennent un niveau élevé de performance magnétique. Ils permettent de réaliser une machine plus compacte et avec une densité de puissance accrue. Les limites d’élasticité et les propriétés magnétiques de ces aciers sont garanties. La fiche iCARe® Speed donne toutes les infos utiles.

Revêtements pour iCARe®

Les vernis pour aciers électriques à grains non orientés sont conçus pour accroître la performance des aciers électriques Fully-Process. Leur rôle est principalement de fournir une isolation interlaminaire et d’améliorer la découpabilité de l’acier. ArcelorMittal propose deux revêtements pour les aciers électriques iCARe® : C3 et C5. Ils conviennent aux qualités Fully-Process pour les moteurs et compresseurs électriques et hybrides. On peut utiliser des solutions non revêtues pour les alternateurs. De plus amples informations sur l’utilisation de ces revêtements sont disponibles dans la fiche Revêtements pour iCARe®.

Assistance technique sur mesurePour les constructeurs qui souhaitent exploiter le plein potentiel des aciers iCARe®, ArcelorMittal offre un éventail de services avancés, notamment pour la modélisation, le prototypage et la mise en œuvre.

Modélisation machineEn tant que fournisseur d’acier, ArcelorMittal offre à ses clients toute l’aide dont ils ont besoin pour choisir l’acier le plus adapté et pour la conception de la machine électrique. Ce niveau d’assistance repose sur notre expertise de pointe en R&D et sur l’ équipement high-tech de nos centres de recherche. Pour de plus amples informations, voir la fiche Assistance technique iCARe®.PrototypageNos services de modélisation permettent d’effectuer des calculs très précis, qui réduisent le nombre de prototypes nécessaires avant la pré-série. L’étape du prototypage demeure toutefois essentielle pour valider les performances de la machine. ArcelorMittal fournit des échantillonages pour caractérisation à l’aide d’un cadre Epstein et essai de traction, puis pour test de découpe au laser. Au stade de la validation industrielle, ArcelorMittal peut fournir de petites bandes refendues pour la mise au point du découpage et de l’assemblage.Mise en œuvreLa réalisation de prototypes ou la production en série peut comporter des procédés de fabrication susceptibles de dégrader les propriétés des aciers Fully-Process que nous fournissons. Un support R&D avancé est disponible pour aider les clients à quantifier l’impact des procédés de mise en œuvre sur la performance magnétique de l’empilement de tôles feuilletées. Pour plus d’informations,

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La réalisation de prototypes ou la production en série peut comporter des procédés de fabrication susceptibles de dégrader les propriétés des aciers Fully-Process que nous fournissons. Un support R&D avancé est disponible pour aider les clients à quantifier l’impact des procédés de mise en œuvre sur la performance magnétique de l’empilement de tôles feuilletées. Pour plus d’informations, voir la fiche Assistance technique iCARe®.

Guide de sélection

Domaine Applications Substrats

GMP

Alternateurs haut rendement Torque Save

Alternateurs Torque Save

Démareurs haut rendement Torque Save

Machine synchrone à aimants permanents (MSAP) pour traction centralisée Save Torque Speed D20* D24*

MSAP pour moteur-roue Save D20* D22*

MSAP pour génération de courant Save Torque Speed

Machine synchrone à rotor bombiné (MSRB) pour traction Torque Save D22*

MSRB pour génération de courant Torque Save

Machine à reluctance commutée (MRC) pour traction Save

Machine à induction (MI) pour traction Torque Save

MI pour génération de courant Torque Save D40*

Auxiliaires hautes performances

Compresseur de systèmes de chauffage ventilation et climatisation Save Torque

Bobine d'allumage Save D70* D80*

Compteurs tableau de bord Save

Contrôleurs hybrides Save Torque

Pour les revêtements adaptés, veuillez consulter la fiche Revêtements.Pour les substrats D20, D22, D24, D40, D70 et D80, cliquez sur la référence pour accéder à la fiche produit correspondante du catalogue ArcelorMittal FCE pour l’industrie.Voir aussi : http://industry/arcelormittal.com > products > product catalogue pour autres applications de machines électriques.

Offre daciers électriques ArcelorMittal

Afin d’utiliser au maximum l’énergie fournie par la batterie, tous les éléments d’un véhicule électrique doivent être optimisés en termes d’allégement et de rendement. C’est particulièrement important pour le moteur électrique et le générateur qui forment le cœur du groupe moto-propulseur.Les solutions iCARe® d’ArcelorMittal permettent d’apporter des améliorations substantielles à la machine électrique et améliorent la performance batterie. La conjugaison des avantages d’allégement et de rendement augmente l’autonomie du véhicule, qui peut rouler plus longtemps sur une seule charge.La gamme iCARe® d’ArcelorMittal se compose d’aciers électriques spécifiquement destinés aux applications exigeant une forte densité de puissance et un couple élevé. Ils permettent aux systèmes électriques du véhicule de fonctionner plus efficacement, en exploitant au mieux la puissance disponible et en augmentant le couple utile. Une machine optimisée à l’aide des aciers iCARe® offre en outre des réductions pondérales grâce à la diminution du nombre d’aimants et des enroulements de cuivre. Elle peut ainsi contribuer à abaisser les coûts.

Importance de la polarisationLe taux d’induction atteint dans l’entrefer qui sépare rotor et stator détermine le couple que peut délivrer le moteur. Dans le cas d’un starter de voiture, ce couple de démarrage est très important. À faible vitesse, la qualité de l’acier électrique utilisé peut faire une grande différence dans le comportement dynamique des véhicules électriques.

Importance des pertesLa machine électrique est un système qui convertit l’énergie électrique en énergie mécanique (ou vice-versa). Le couple généré dans le moteur de démarrage est dû à une polarisation créée dans l’acier sous l’effet d’un champ magnétique. Le champ magnétique peut être créé en faisant circuler du courant dans un enroulement de fil de cuivre autour de l’acier.Le point important est que le champ magnétique produit un changement dans la structure magnétique de l’acier, en équilibre avec le champ appliqué, ce qui provoque un certain niveau de polarisation.Dans un cycle de courant alternatif, le champ magnétique s’inverse à un moment donné, mais la structure magnétique interne de l’acier ne peut s’adapter immédiatement. Il y a un temps de retard dans la réaction : c’est ce qu’on nomme l’hystérésis, qui est liée à des phénomènes irréversibles se produisant dans l’acier.L’hystérésis est responsable de pertes d’énergie appelée « pertes fer ». À mesure que l’acier se réchauffe, le moteur devient chaud car une partie de l’électricité fournie au moteur se transforme en chaleur plutôt qu’en énergie mécanique utile. Lorsque le cycle s’accélère, et donc que les fréquences électriques s’élèvent, ces pertes deviennent plus importantes. Si on réduit les pertes fer dans les tôles feuilletées de la machine, on peut augmenter la quantité d’énergie batterie disponible sur un véhicule électrique ou hybride.

Conductivité thermiqueLa chaleur générée dans une machine électrique doit être évacuée pour en assurer la sécurité de fonctionnement. Si la chaleur n’est pas correctement dissipée, les performances en termes de puissance ou de production de courant s’en ressentiront.La chaleur est générée par les pertes fer susmentionnées, ainsi que par les pertes dues aux aimants permanents ou aux bobinages de cuivre. En fait, l’isolation des bobinages de cuivre est un facteur critique dans l’équilibre thermique d’une machine.La chaleur peut être évacuée par :

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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../../fce/prd_web/new_web_details.pl?code=D20&langlist=EN







http://industry.arcelormittal.com/prd_web/new_web_details.pl?code=D80&langlist=FR

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/catalogue.pl?id_sheet=ES5&header=&language=FR



http://industry/arcelormittal.com

La chaleur peut être évacuée par :les tôles de rotor vers l’arbre du rotor,l’entrefer,les tôles de stator vers le boîtier. Dans ce cas, il est important de choisir pour ces tôles des aciers ayant une bonne conductivité thermique.

Propriétés mécaniquesLes propriétés mécaniques des aciers pour applications électriques doivent être adaptées pour permettre une bonne découpabilité. La découpe doit former des rives nettes et tranchantes. Sinon, des courts-circuits dans le champ magnétique peuvent survenir entre les tôles assemblées et le bord de l’acier peut se déformer, ce qui dégrade ses propriétés magnétiques. Cependant, ces facteurs doivent être pondérés au regard de la vie utile de l’outil de découpe.Les aciers Fully-Process d’ArcelorMittal sont optimisés pour la découpabilité. Et il est possible de réduire l’usure de l’outil en ayant recours à un revêtement adapté.Pour les machines à traction hybride et électrique, les exigences mécaniques de l’acier vont au-delà de la découpabilité. Une technique permettant d’obtenir une densité de puissance accrue consiste à mettre en œuvre des rotors grande vitesse. Les tôles de rotor doivent alors résister à des forces centrifuges, électromagnétiques et dynamiques supérieures quand le rotor accélère et ralentit. Les tôles feuilletées ont souvent des configurations très complexes, comme de la dentelle. Pour les ingénieurs, il n’est pas toujours simple de satisfaire les exigences de résistance à la fois dans les situations normales et exceptionnelles.

Trouver l’équilibreLes limitations des batteries peuvent être atténuées si l’énergie batterie disponible est exploitée de manière optimale. Cela exige des aciers électriques légers et hautes performances, qui se caractérisent par de très faibles pertes. Trouver l’équilibre entre pertes, perméabilité, polarisation de saturation, conductivité thermique, résistance à la traction et limite d’élasticité est un paramètre crucial avec les aciers électriques pour l’automobile.L’expérience d’ArcelorMittal comme fournisseur d’aciers électriques dans le domaine automobile nous a permis de développer les aciers qui répondent à ces défis. Nous savons que les meilleures solutions de moteur électrique utilisent des aciers électriques différents pour le stator et le rotor. Pour le stator, il faut des qualités d’acier présentant de faibles pertes et une perméabilité élevée, alors que le rotor exige des aciers à haute résistance.

Optimisation de lensemble des composants électriques du véhicule

Les applications électriques embarquées dans un véhicule font l’objet de multiples optimisations dans le cadre d’un processus de progrès continu. Le processus a commencé par la réingénierie de l’équipement électrique auxiliaire comme les alternateurs et les démarreurs. Il y a eu ensuite le déploiement de machines électriques pour la traction, d’abord dans les véhicules hybrides, puis progressivement dans des véhicules exclusivement électriques. Ces évolutions ont amené d’importants progrès dans les composants électriques individuels.

Demande d’énergie accrue sur l’alternateurLes alternateurs servent à fournir l’électricité qui alimente la pompe à huile moteur, le système de refroidissement du moteur, les moteurs de siège et lève-vitres et autres applications embarquées. Depuis les années 1970, la demande d’électricité à bord des véhicules ne cesse d’augmenter avec l’apparition de nouveaux dispositifs de sécurité et de confort. Répondre à cette demande implique nécessairement un accroissement de l’électricité générée par le véhicule.Le développement des alternateurs à haut rendement permet de produire davantage de courant sans augmenter la quantité d’énergie mécanique tirée du moteur à explosion. Et donc sans augmenter la consommation de carburant.

Évolutions des démarreursJusqu’à récemment, les démarreurs n’intervenaient généralement qu’au début du cycle de conduite : pour lancer le moteur à explosion. Les choses ont changé avec l’apparition des systèmes stop-start qui coupent le moteur thermique, au feu rouge par exemple, et le redémarrent automatiquement quand le conducteur appuie sur l’accélérateur. Les systèmes stop-start peuvent diminuer de 5 % la consommation de carburant et les émissions d’équivalent CO2 (éq CO2).Pour permettre cette nouvelle technique, les démarreurs ont été complètement revus de façon à assurer à la fois la fonction de démarrage à froid en début de cycle et la fonction de redémarrage répétitif à chaud. Les démarreurs mis en œuvre dans les systèmes stop-start sont d’une haute efficacité.

Le grand défi des moteurs électriques de traction pour l’automobileL’électrification du groupe moto-propulseur a progressé jusqu’à permettre aujourd’hui le remplacement du moteur thermique par une ou plusieurs machines électriques. Ces machines composent alors une chaîne de traction tout électrique.Même si on opte pour la motorisation électrique, d’autres considérations entrent en jeu. Par exemple, si le véhicule est doté d’une machine électrique puissante, il sera possible de récupérer davantage d’énergie lors du freinage. Mais il faut une batterie capable d’accepter de tels transferts d’énergie.Entre les véhicules à moteur thermique et tout électrique s’échelonnent de multiples solutions intermédiaires qui associent les deux techniques. Ces configurations hybrides revêtent de nombreuses formes, chacune traduisant un ensemble de compromis entre combustibles fossiles et énergie électrique. Ces compromis découlent du fait que les concepteurs doivent faire des choix entre coût du moteur thermique et avantages de la machine électrique. Le coût de la batterie et les contraintes environnementales sont les principaux critères de décision.Dans le cas d’une solution hybride, les économies de carburant dépendent du niveau d’hybridation. Il y a en général deux options :

L’option « mild hybrid » qui réduit la consommation de carburant de 15 % environ avec un moteur électrique de puissance moyenne et une batterie moins grande.L’option « full hybrid » qui peut abaisser la consommation de carburant de 30 % avec un moteur électrique plus puissant et une capacité de batterie supérieure.

Les véhicules équipés de machines de traction électriques gagnent en importance. Au contraire des véhicules à carburant fossile, la voiture tout électrique ne génère que très peu d’émissions polluantes en utilisation. Cela en fait une option attractive pour les constructeurs automobiles en quête de stratégies efficaces permettant de se conformer aux règles toujours plus sévères en matière d’émissions.Il reste néanmoins d’importants défis à relever avant que les véhicules électriques ne soient largement adoptés par le grand public. Des doutes subsistent concernant l’infrastructure, notamment un réseau suffisant de postes de recharge, et concernant le coût, l’autonomie et la longévité des véhicules eux-mêmes.Une bonne part de ces questions sont liées à la batterie du véhicule électrique. Les batteries classiques sont de type plomb-acide, une technologie lourde, chère, à charge lente et de capacité limitée.Les nouvelles technologies de batterie offrent de meilleures capacités, mais le coût et le poids de la batterie limitent l’autonomie des véhicules tout électriques. C’est un axe majeur de développement dans le secteur de l’électromobilité.

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Les nouvelles technologies de batterie offrent de meilleures capacités, mais le coût et le poids de la batterie limitent l’autonomie des véhicules tout électriques. C’est un axe majeur de développement dans le secteur de l’électromobilité.

Informations complémentaires

Pour de plus amples informations sur la gamme des aciers électriques iCARe® et les services proposés par ArcelorMittal, rendez-vous sur : http://automotive.arcelormittal.com/automotive/icare


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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../../automotive/icare


iCARe® Save iCARe™

Propriétés

Les aciers iCARe® Save ont un niveau de pertes garanti à 400 Hz et des valeurs maximales indicatives à 700 Hz. Ces valeurs sont représentatives du comportement de lacier à hautes fréquences.

Avantages

Les aciers Save permettent de réduire les pertes fer des stators dans les machines synchrones. Ils sont particulièrement utiles pour réduire les pertes fer dans les générateurs et machines de traction hybrides et électriques à grande vitesse, afin d’augmenter l’autonomie des véhicules électriques.Les aciers iCARe® offrent des performances en pertes supérieures aux matériaux décrits dans les normes (voir tableau de correspondance ci-dessous).

Applications

Les aciers Save sont très efficaces pour réduire les pertes fer des éléments soumis à des fréquences de base et des harmoniques élevées. Ils contribuent à améliorer le rendement de la machine, ce qui conduit à une densité de puissance accrue. La densité de puissance peut être ajustée afin de créer une machine plus légère et compacte ou une machine plus puissante pour un poids donné. Lautonomie est améliorée puisque Save réduit le poids de la machine ainsi que les coûts et économise lénergie de la batterie.


Les aciers Save peuvent être mis "uvre immédiatement après découpage ou poinçonnage. Les effets de ces opérations peuvent être éliminés par un recuit de détente. Cela optimise la performance dans les applications à fine denture et permet lexploitation dune partie importante de la zone basse fréquence. Un revêtement de type C5 est recommandé.Les empilements Save peuvent être réalisés avec les techniques dassemblage courantes de type emboîtement ou soudage.

Correspondance des normes

EN 10303 :2015 ASTM A1086 :2013 IEC/CEI 60404-8-8 :1991

Save 20-13 NO 20-13 Save 20-15 NO 20-15 20T680 (15,0) NO 20 (15,0)Save 25-14 NO 25-14 Save 25-16 25T730 (16,0)

NO 25-17 Save 27-15 NO 27-15 Save 27-17 27T770 (17,0)

NO 27-18 Save 30-14.5 Save 30-15

NO 30-16 Save 30-17

30T820 (18,0) NO 30-19

Save 35-18 NO 35-19

Save 35-20 NO 35-22

Le tableau de correspondance des normes ci-dessus prend en compte un niveau de perte équivalent à 1T/400 Hz. Concernant leur polarisation, les nuances Save rencontrent ou bien dépassent les exigences de la norme.

Caractéristiques magnétiques

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Masse volumique conventionnelle (kg/dm

3)

Pertes maxi (W/kg) Polarisation mini (T)

Anisotropie de perte maxi (± %) à 400

Hz à 1T

Nombre mini de pliages

Facteur de foisonnement

miniA 400 Hz à

1T

A 700 Hz à

1T

A 2500 A/m

A 5000 A/m

A 10 000 A/m

Garantie Indicatif Garantie Garantie Indicatif Garantie Garantie Garantie

Save 20-13

7.60 13 29 1.49 1.60 1.70 15 5 0.93

Save 20-15

7.60 15 32 1.49 1.60 1.70 15 5 0.93

Save 25-14

7.60 14 34 1.49 1.60 1.70 15 5 0.94

Save 25-16

7.60 16 37 1.49 1.60 1.70 15 5 0.94

Save 27-15

7.60 15 37 1.49 1.60 1.70 15 5 0.94

Save 27-17

7.60 17 40 1.49 1.60 1.70 15 5 0.94

Save 30-14.5

7.60 14.5 37 1.49 1.60 1.70 15 5 0.95

Save 30-15

7.60 15 38 1.49 1.60 1.70 15 5 0.95

Save 30-17

7.60 17 41 1.49 1.60 1.70 15 5 0.95

Save 35-18

7.60 18 44 1.49 1.60 1.70 15 5 0.95

Save 35-20

7.60 20 48 1.49 1.60 1.70 15 5 0.95

Caractéristiques mécaniques

Données fournies à titre indicatif.

Direction Re (MPa) Rm (MPa) Re/Rm A80 (%) HV

Save 20-13 L 410 -450 520 -560 0.78 -0.83 10 -20 200 -230

T 425 -465 535 -575 0.78 -0.83 10 -20 200 -230

Save 20-15 L 390 -430 510 -550 0.76 -0.81 15 -30 195 -225

T 410 -450 540 -580 0.76 -0.81 15 -30 195 -225

Save 25-14 L 410 -450 520 -560 0.78 -0.83 12 -25 200 -230

T 425 -465 535 -575 0.78 -0.83 12 -25 200 -230

Save 25-16 L 390 -430 510 -550 0.76 -0.81 15 -30 195 -225

T 410 -450 540 -580 0.76 -0.81 15 -30 195 -225

Save 27-15 L 410 -450 520 -560 0.78 -0.83 12 -25 200 -230

T 425 -465 535 -575 0.78 -0.83 12 -25 200 -230

Save 27-17 L 390 -430 510 -550 0.76 -0.81 15 -30 195 -225

T 410 -450 540 -580 0.76 -0.81 15 -30 195 -225

Save 30-14.5 L 410 -450 520 -560 0.78 -0.83 12 -25 200 -230

T 425 -465 535 -575 0.78 -0.83 12 -25 200 -230

Save 30-15 L 410 -450 520 -560 0.78 -0.83 12 -25 200 -230

T 425 -465 535 -575 0.78 -0.83 12 -25 200 -230

Save 30-17 L 390 -430 510 -550 0.76 -0.81 15 -30 195 -225

T 410 -450 540 -580 0.76 -0.81 15 -30 195 -225

Save 35-18L 410 -450 520 -560 0.78 -0.83 10 -20 200 -230

T 425 -465 535 -575 0.78 -0.83 10 -20 200 -230

Save 35-20 L 390 -430 510 -550 0.76 -0.81 15 -30 195 -225

T 410 -450 540 -580 0.76 -0.81 15 -30 195 -225

132


Pour de plus amples informations sur la gamme des aciers électriques iCARe® et les services proposés par ArcelorMittal, rendez-vous sur : http://automotive.arcelormittal.com/automotive/icare.Pour des renseignements sur lemballage de nos matériaux, cliquez ici.


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iCARe® Torque iCARe™

Propriétés

Les aciers iCARe® Torque ont un niveau de pertes garanti à 400 Hz et des valeurs maximales indicatives à 700 Hz. Ces valeurs sont représentatives du comportement de lacier à hautes fréquences.

Avantages

Les aciers Torque aident la génération de flux et permettent ainsi au moteur de développer plus dénergie mécanique. Si la puissance mécanique nest pas primordiale, on peut comprimer les coûts en réduisant laimant permanent ou le bobinage de cuivre.

Applications

Les aciers Torque conviennent aux machines qui ont besoin dun couple élevé à basse vitesse. Ils contribuent à produire les fortes accélérations des véhicules électriques et hybrides.


Les aciers Torque peuvent être mis "uvre immédiatement après découpage ou poinçonnage. Les effets de ces opérations peuvent être éliminés par un recuit de détente. Cela optimise la performance des aciers Torque dans les applications à fine denture et apporte de nettes améliorations de performance dans les basses fréquences. Pour cela, un revêtement de type C5 est recommandé.Les empilements Torque peuvent être réalisés avec les techniques dassemblage courantes de type emboîtement ou soudage.



3)


Anisotropie de perte maxi (Â ± %) Ã 400

Hz Ã 1T



miniA 400 Hz Ã

1T

A 700 Hz Ã

1T

A 2500 A/m

A 5000 A/m

A 10 000 A/m


Torque 20-15*

7.65 15 34 1.55 1.65 1.76 15 5 0.93

Torque 25-16

7.65 16 37 1.55 1.65 1.76 15 5 0.94

Torque 27-16

7.65 16 38 1.55 1.65 1.76 15 5 0.94

Torque 30-17

7.65 17 40 1.55 1.65 1.76 15 5 0.95

Torque 30-18

7.65 18 41 1.55 1.65 1.76 15 5 0.95

Torque 35-20

7.65 20 50 1.55 1.65 1.76 15 5 0.95

* On request



134



Torque 20-15* L 340 -380 470 -510 0,71 -0,76 13 -28 170 -200

T 360 -400 490 -530 0,71 -0,76 13 -28 170 -200

Torque 25-16 L 340 -380 470 -510 0,71 -0,76 13 -28 170 -200

T 360 -400 490 -530 0,71 -0,76 13 -28 170 -200

Torque 27-16 L 340 -380 470 -510 0,71 -0,76 13 -28 170 -200

T 360 -400 490 -530 0,71 -0,76 13 -28 170 -200

Torque 30-17 L 340 -380 470 -510 0,71 -0,76 13 -28 170 -200

T 360 -400 490 -530 0,71 -0,76 13 -28 170 -200

Torque 30-18 L 340 -380 470 -510 0,71 -0,76 13 -28 170 -200

T 360 -400 490 -530 0,71 -0,76 13 -28 170 -200

Torque 35-20L 340 -380 470 -510 0.71 -0.76 13 -28 170 -200

T 360 -400 490 -530 0.71 -0.76 13 -28 170 -200

* Sur demande



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iCARe® Speed iCARe™

Propriétés

Les aciers iCARe® Speed ont un niveau de pertes garanti à 400 Hz et des valeurs maximales indicatives à 700 Hz. Ces valeurs sont représentatives du comportement de lacier à hautes fréquences.

Avantages

Les aciers Speed offrent un excellent compromis entre pertes et propriétés mécaniques.

Applications

Les aciers Speed ont été développés pour les rotors très grande vitesse. Les constructeurs peuvent concevoir des machines plus compactes pour une puissance mécanique donnée.


Les aciers Speed peuvent être mis "uvre immédiatement après découpage ou poinçonnage. Les effets de ces opérations peuvent être éliminés par un recuit de détente. Cela optimise la performance des aciers Speed dans les applications à fine denture et apporte de nettes améliorations de performance dans les basses fréquences. Pour cela, un revêtement de type C5 est recommandé. Les empilements Speed peuvent être réalisés avec les techniques dassemblage courantes de type emboîtement ou soudage.



3)


Anisotropie de perte maxi (Â ± %) Ã 400

Hz Ã 1T



miniA 400 Hz Ã

1T

A 700 Hz Ã

1T

A 2500 A/m

A 5000 A/m

A 10 000 A/m


Speed 35-440

7,60 23 60 1,51 1,62 1,72 15 5 0,95

Speed 35-510

7,60 28 65 1,51 1,62 1,72 15 5 0,95


Les valeurs mini pour Re et Rm sont garanties dans la direction de laminage. Les autres valeurs sont données à titre indicatif.


Speed 35-440 L 440 -490 570 -620 0,76 -0,88 20 -30 210 -240Speed 35-440 T 465 -515 590 -640 0,76 -0,88 20 -30 210 -240

Speed 35-510 L 510 -560 605 -655 0,80 -0,92 20 -30 210 -240Speed 35-510 T 540 -590 625 -675 0,80 -0,92 20 -30 210 -240

136




137






Revêtements pour iCARe®

iCARe™

Propriétés

Les vernis pour aciers électriques à grains non orientés sont conçus afin d’accroître la performance des aciers électriques Fully-Process. Leur rôle est prioritairement de fournir une isolation interlaminaire et d’améliorer la découpabilité de l’acier. Le choix des vernis est lié à l'utilisation du matériau en fonction de propriétés spécifiques : niveau d'isolation, influence sur la découpabilité, niveau de protection anticorrosion, résistance à la température ou aptitude au soudage. Les vernis proposés ont été mis au point et choisis avec le souci permanent du respect de l'environnement : ils sont hydrosolubles et ne contiennent pas de chrome.

Avantages

Le vernis de type C3 est un vernis à base de résines synthétiques possédant d'excellentes propriétés lubrifiantes pour le processus de découpage : la tôle ainsi revêtue peut être découpée sans ajout de lubrifiant. La composition chimique spécifique de ses résines fournit à ce vernis une haute élasticité et une très bonne adhérence. Il est particulièrement recommandé pour les systèmes d'agrafage automatique. Les épaisseurs types pour les applications automobiles varient de 1 à 2 µm par face. Une épaisseur inférieure à 1 µm confère une excellente soudabilité.Le vernis de type C5 est un vernis pigmenté, composé de résines thermostables, de produits minéraux et de pigments. Pour le vernis de type EC-5-N, le type et la quantité de ces produits minéraux ont été sélectionnés afin d'obtenir un revêtement à excellente tenue en température, lors de traitements de longue durée. Ce vernis supporte un recuit de relaxation des contraintes résiduelles après découpage lorsque celui-ci est souhaité. La partie minérale de ce vernis présente aussi l'avantage d'une excellente conductivité thermique. La proportion entre résines et produits minéraux assure le meilleur compromis entre la résistance à la corrosion et la soudabilité. Le EC-5-P contenant davantage de composants organiques que le EC-5-N, il offre une meilleur découpabilité tout en maintenant une bonne soudabilité. Les épaisseurs types varient de 0,5 à 1,5 µm par face.

Applications

Les vernis sont utilisés pour les aciers Fully-Process destinés aux compresseurs et machines de traction électriques et hybrides. On peut utiliser des solutions non revêtues pour les alternateurs.


Les matières premières utilisées ont une composition chimique -tant à l'état liquide que sec -ne nécessitant pas de mesures protectrices particulières lors de la transformation de la tôle revêtue ou lors de sa mise en œuvre.

Équivalence des marques et normes

EN 10342:2005 ASTM A976:2003 IEC/CEI 60404-1-1:2004 Code ArcelorMittal

C3 EC-3 C-3 EC-3 SC5 EC-5-P C-5 EC-5-P TC5 EC-5-N C-5 EC-5-N G

Caractéristiques du revêtement

Désignation C3 C5

Composition chimique Organique (résines synthétiques) Inorganique (minéraux, pigments)Organique (résines synthétiques)

Couleur Or Gris

Code ArcelorMittal S11 T11 G11

Epaisseur (µm/face) 0,5 to 1,5 0,5 to 1,5

Résistance d'isolation typique (Ω.cm2/face) 2 2

Tenue en température (°C) Continu/Intermittent

180/600 210/600 250/850

Propriété principale Découpabilité Découpabilité Tenue en température

138

Mesure d'isolation : test Franklin selon la norme EN 60404-11:2013.Tenue en température en continu selon la norme IEC/CEI 60404-12:1992.


139


Assistance technique iCARe®

iCARe™

Pour les constructeurs qui souhaitent exploiter le plein potentiel des aciers iCARe®, ArcelorMittal offre un éventail de services avancés, notamment pour la modélisation, le prototypage et la mise en œuvre.Ces services n’impliquent pas la nécessité pour le client de partager avec nous ses projets et modèles de machines. Toute information communiquée dans ce cadre est traitée dans la plus stricte confidentialité.

Modélisation machine

En tant que fournisseur d’acier, ArcelorMittal offre à ses clients toute l’aide dont ils ont besoin pour choisir l’acier le plus adapté. Nous pouvons aussi contribuer à la conception de la machine électrique. Ces services d’assistance s’appuient sur notre expertise de pointe en R&D et sur l’équipement high-tech de nos centres de recherche.Pour l’étude mécanique, nous pouvons fournir une caractérisation mécanique haute température, jusqu’à 250°C. L’ingénieur peut alors déterminer avec précision les caractéristiques matière aux températures de service au lieu de se fier aux règles empiriques usuelles. Outre les essais statiques, ArcelorMittal propose des évaluations dynamiques comme les essais de fatigue mégacyclique et oligocyclique sur différentes géométries d’échantillons. Cela permet aux ingénieurs de prédire, en détail, le comportement en régime transitoire de la machine.Pour l’étude magnétique, ArcelorMittal fournit une caractérisation magnétique complète de ses aciers, jusqu’à 10 kHz en conditions sinusoïdales. Nous pouvons aussi fournir les données non sinusoïdales, notamment pour les machines alimentées par un dispositif à modulation de largeur d’impulsion (MLI) ou les calculs d’harmoniques. En plus de courbes de magnétisation jusqu’à saturation pour le calcul des champs, ArcelorMittal a élaboré un modèle de pertes spécifique qui permet une plus grande précision dans le calcul des pertes post-transformation. Ce modèle peut être exploité indépendamment des calculs de champs, ce qui fait que le client n’est pas obligé de partager avec nous ses projets ou modèles de machine.Pour l’étude thermique, nous fournissons les données de conductivité thermique aux températures de service de la machine. Ces données sont disponibles pour les qualités d’acier comme pour les solutions de revêtement.

Prototypage

Nos services de modélisation pour la conception mécanique, magnétique et thermique permettent aux ingénieurs d’effectuer des calculs très précis, qui réduisent le nombre de prototypes nécessaires avant la pré-série et la production en série.L’étape du prototypage demeure toutefois essentielle pour valider les performances de la machine. ArcelorMittal propose de petites quantités de tôles pour caractérisation à l’aide d’un cadre Epstein et essai de traction, puis pour test de découpe au laser. Au stade de la validation industrielle, ArcelorMittal fournit de petites bandes refendues pour la mise au point du découpage et de l’assemblage.

Mise en "uvre

Notre travail ne se limite pas à proposer les meilleures solutions acier pour une application électrique donnée. La réalisation de prototypes ou la production en série peut comporter des procédés de fabrication susceptibles de dégrader les propriétés des aciers Fully-Process que nous fournissons.Un support R&D avancé est disponible pour aider les clients à quantifier l’impact de divers procédés (découpe laser, poinçonnage, recuit de détente des contraintes, assemblage des empilements, soudage, frettage et montage boîtier) sur la performance magnétique de l’empilement de tôles feuilletées.


Pour de plus amples informations sur la gamme des aciers électriques iCARe® et les services proposés par ArcelorMittal, rendez-vous sur : http://automotive.arcelormittal.com/automotive/icare.

Caractérisation mécanique pour iCARe®

Conception mécanique

Les départements de conception mécanique de nos clients doivent pouvoir prédire l’intégrité structurelle du rotor et du stator en fonction des charges en service, des paramètres de fabrication, de la géométrie des pièces et des données matière obtenues sur échantillons en laboratoire.Les principaux aspects sont résumés ci-dessous :

Conditions en serviceCharge/déformation en rotation, accélération et décélération (centrifuge, électromagnétique)Température (par ex. selon la charge et la température ambiante)Etc.

Paramètres de fabrication tels que rives cisaillées et contraintes dues à l’assemblage des pièces du moteur électriqueConception, principalement les rayons utilisés et la quantité de matière qui reste pour transmettre la chargePropriétés matériau (variation statistique, sensibilité à la température, vulnérabilité à l’entaille, rives cisaillées, etc.)

140


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/iCARe_Fatigue_design_and_analysis_FR.jpg

Propriétés matériau (variation statistique, sensibilité à la température, vulnérabilité à l’entaille, rives cisaillées, etc.)

Conception et analyse de fatigue

Cliquer pour agrandir

Propriétés matériau : statique

La limite d’élasticité est un paramètre important pour la conception des machines électriques. Dans le cas simple d’un rotor qui tourne continuellement, la valeur de la limite d’élasticité détermine la vitesse de rotation maximale à laquelle le matériau peut résister à la force centrifuge sans déformation plastique. Les aciers iCARe® Speed ont été spécifiquement développés pour les rotors grande vitesse sur le marché automobile.ArcelorMittal peut fournir des données d’essai de traction à température augmentée pour une évaluation pertinente de la performance mécanique des machines électriques sous charge statique aux températures de service.

Propriétés matériau : dynamique

En tant que fournisseur de matériaux, ArcelorMittal propose les données d’essai de fatigue concernant ses aciers électriques dans les deux approches de conception et analyse de fatigue :

Conception et analyse axées sur les contraintes (fatigue mégacyclique)Conception et analyse axées sur la déformation (fatigue oligocyclique)

Ces données se basent sur des tests normalisés.Sur demande, des caractéristiques machine particulières peuvent être évaluées expérimentalement avec des protocoles d’essai spécifiques.


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Une offre de services techniques pour le meilleur choix produit

Le choix d'un acier dans l'industrie automobile résulte d'une optimisation complexe liée :au cahier des charges d'ensemble du véhicule (dimensions et performances) ;à la fonction exercée par la pièce ou par le sous-ensemble ;à la complexité de la forme à réaliser ;aux procédés de mise en forme ou d'assemblage ;à des impératifs de coûts.

Ce processus de choix est bien souvent le fruit de nombreuses années d'expérience développée au sein des bureaux d'étude et des ateliers de production, enrichi d'une approche conjointe des différents métiers depuis la conception jusqu'à la fabrication.

ArcelorMittal a développé un ensemble de compétences utiles dans ce processus afin de :gagner du temps durant les phases de conception et d'ingénierie ;1. s'orienter vers le meilleur produit pour chaque fonction considérée ;2. assurer d'une mise en oeuvre efficace tout au long de la chaîne industrielle.3.

A cet égard, ArcelorMittal :a conçu un ensemble de solutions génériques (dites sur étagères) illustrant pour chaque fonction du véhicule :

le comportement et les performances de ses produits ;le potentiel d'allègement par rapport à des solutions de références grâce à l'optimisation du design et des procédés de mise en oeuvre ;le positionnement économique.

dispose de moyens de calcul, à la pointe, pour travailler, au moyen de la simulation numérique, sur les performances de ses solutions (crash, rigidité...) intégrées dans un véhicule complet. Ces outils permettent aussi de valider la mise en forme de pièces particulières ;a développé une base de données regroupant l'ensemble des caractéristiques mécaniques de ses produits. Ces données, mesurées en mode statique ou dynamique, peuvent ainsi être introduites dans des modèles de calcul. L'accès à cette base peut être obtenu auprès de notre équipe de support technique ;met à disposition ses moyens expérimentaux pour répondre au cas par cas, à des questions de faisabilités ou des caractérisations particulières ;s'est doté d'équipes dédiées expertes dans les métiers de la mise en oeuvre (mise en forme, assemblage...). Ces équipes s'appuient aussi sur des outils informatiques spécifiques pour optimiser l'industrialisation (par exemple la prise en compte du retour élastique dans le dessin des pièces) ;est en mesure d'échantillonner en petites ou grandes quantités, de façon réactive, les produits proposés voire en développement pour la fabrication de prototypes.

Pour déployer cet éventail de compétences et de moyens, l'organisation dédiée à l'industrie automobile d'ArcelorMittal dispose notamment d'ingénieurs résidents, localisés au sein ou à proximité immédiate des centres de conception des constructeurs ou équipementiers automobiles. Ils assurent notamment la liaison entre les concepteurs et les experts produits et solutions aciers d'ArcelorMittal, et répondent efficacement aux attentes techniques de ses clients.

La mise en place de coopérations techniques personnalisées, adaptées à chacune des étapes du cycle de conception impliquant l'acier, est un atout unique que les constructeurs exploitent pour introduire dans des délais plus courts des solutions aciers innovantes et performantes.Basée sur le partenariat, cette démarche, largement déployée par ArcelorMittal, a démontré son efficacité pour accroître la valeur créée par son offre et répondre ainsi à la volonté de ses clients de diminuer leur TCO*.

* Total Cost of Ownership -Coût total de propriété


142


Le parachèvement : Auto Processing

Au sein de son dispositif de centres de services, ArcelorMittal dispose d'un réseau de proximité unique, Auto Processing, entièrement dédié à l'industrie automobile. Cette entité transforme 1,5 million de tonnes par an (dont plus de 300 mille tonnes en produits découpés, feuilles, flans, trapèzes et flans de forme) destinés aux constructeurs, sous-traitants et équipementiers. 700 employés exploitent, dans neuf centres industriels, seize lignes de refendage, dix lignes de mise à longueur et sept presses de découpe. Les différents sites d'Auto Processing sont implantés à proximité des clients, dans les bassins traditionnels de production automobile, en Allemagne, en Belgique, en France, en Grande Bretagne et en Slovaquie. L'ensemble est relié par un système d'information unique facilitant la gestion en temps réel et la prise en compte automatisée des besoins de la clientèle.

Loffre produits :

Une politique d'investissements ciblée permet :d'accompagner la promotion des nouvelles qualités d'acier ;d'assurer la transformation de nouveaux aciers, notamment à haute et très haute résistance ;de satisfaire les exigences d'aspect les plus sévères.

Caractéristiques essentielles de la gamme produits

Refendus

Benelux France Allemagne Slovaquie Royaume-Uni

Epaisseur 3 mm 7 mm 6 mm 3 mm 2 mmRm 600 MPa 1200 MPa 1400 MPa 600 MPa 600 MPa

Aspect X X + XX X + XX X X

XX : produits pour pièces d'aspect

Flans, feuilles et trapèzes

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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Carte.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Realisations%20disponibles.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/capacites%20eu%20parachevement.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Optimisation%20offre.jpg


Epaisseur 0,2 mm -10 mm 0,8 mm -3 mm 0,5 mm -2 mm 0,5 mm -2 mm 0,38 mm -3,2 mmRm 600 MPa 600 MPa 600 MPa 400 MPa 600 MPa

Aspect XX XX X X XX


Réalisations disponibles

Flans rectangles, trapèzes et flans de forme réalisables sur les différentes presses :


Nombre 1 presse 4 presses 2 presses 1 presse 1 pressePuissance maximale 1250 tonnes 800 tonnes 800 tonnes 500 tonnes 500 tonnes

Dimensions outil 4600 mm x 2800 mm 2200 mm x 3000 mm 4600 mm x 2800 mm 2440 mm x 1325 mm 4000 mm x 2500 mmAspect XX X X X XX

Rm 1000 MPa 1400 MPa 1000 MPa 800 MPa 600 MPa


Capacités européennes de parachèvement

Loffre services

Auto Processing dispose d'un réseau d'experts qui interviennent ponctuellement dans des projets de logistique, de développement produits et dans les études de « make or buy » en phase d'investissement.

Logistique

En contact direct avec le client, Auto Processing étudie et propose des modèles logistiques basés sur les livraisons juste à temps, des échanges d'EDI (Echange de Données Informatisées) et des plateformes logistiques.

144







Auto Processing accompagne les phases de prototypage et les préséries, grâce à son département dédié et spécialisé dans la recherche de métal à travers les usines de production d'ArcelorMittal. Il assure ainsi, dans des délais rapides, la fourniture de quantités adaptées aux essais et aux mises au point des outillages.

Assistance au développement

Auto Processing dispose avec Auto Processing Blanking d'une cellule de compétence dédiée au développement du flan. A partir du dessin de la pièce, cette équipe développe le flan de forme et propose un nesting, optimisant les coûts et la mise en oeuvre du métal, en intégrant les contraintes liées à la filière d'approvisionnement en matière première.

Optimisation de l'offre

Par la suite, Auto Processing Blanking intervient, ou pilote l'outilleur, pour les définitions, les mises au point et les améliorations des outils de découpe.


145







Flans soudés au laser multi-épaisseurs : Tailored Blanks

Présentation

La division Tailored Blanks d'ArcelorMittal se positionne en leader mondial des flans soudés au laser avec des usines et des centres de design sur la plupart des continents. Les flans soudés sont un élément essentiel du châssis et rentrent dans la fabrication de la caisse en blanc. Ils résultent de l'assemblage par soudure de plusieurs flans (tôle d'acier plat) présentant des caractéristiques hétérogènes, que ce soit au niveau de l'épaisseur, de la formabilité, de la forme, etc. L'emploi de flans soudés au laser contribue à réduire le poids d'un véhicule tout en améliorant sa sécurité grâce à une résistance au crash accrue.

La technologie des flans soudés au laser

L'utilité des flans soudés au laser peut être résumée par « la bonne qualité d'acier en épaisseur suffisante au bon endroit ». Ce concept permet des variations d'épaisseur et de qualité d'acier sans opérations de post-assemblage et sans chevauchement des tôles à assembler, évitant l'augmentation de poids qui en résulterait.

Tailored Blanks propose trois types différents de flans soudés au laser :Des flans de géométrie relativement simple, avec cordon de soudure linéaire, permettant une forte productivité ou des flans soudés de forme complexe, avec cordons de soudure non-linéaires, permettant d'optimiser le poids ;Des flans patchwork soudés par points ou par tirets Laser, adaptés aux pièces exigeant des renforts locaux ; Il est naturellement possible de combiner les flans patchwork avec les deux techniques de soudage laser.

Trois technologies flans soudés au laser

Applications

Aujourd'hui, l'emploi de flans soudés au laser est une pratique courante parmi tous les constructeurs et équipementiers. Les applications ainsi que le nombre total de flans soudés dans un véhicule ne cessent de se multiplier.

Support clients

Des équipes d'ingénieurs spécialisés dans le développement des solutions flans soudés au laser sont à la disposition des clients pour les accompagner dès les premiers stades de conception d'un véhicule. Le même ingénieur suit le client jusqu'à l'industrialisation du flan soudé multi-épaisseurs pour garantir la meilleure réactivité.

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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Technologies%20flans%20soudes%20_%20FR%20_%20REV%202010.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Applications%20and%20steel%20grades%20_%20FR%20_%20REV%202010.jpg


http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Optimisation%20potentielle%20_%20FR.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Tableau%20soudage%20-%20FR%20-%20REV%202010.jpg

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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Rupture%20simulation%20emboutissage%20_%20Saturnus.jpg

http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Simulation%20assemblage%20A1%20B1%20_%20Saturnus.jpg

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Les équipes de R&D d'ArcelorMittal peuvent fournir une assistance complète pour la conception des flans soudés, le choix des nuances d'acier, la stratégie de formage et les études de faisabilité. Cette assistance permet de réduire de manière considérable les coûts et les durées de prototypage.

Qualités dacier

Aujourd'hui les flans soudés au laser sont fabriqués à partir d'une gamme étendue d'aciers avec tous les types de revêtements. Les aciers à très haute résistance, tels que les qualités Dual Phase et TRIP, sont de plus en plus utilisés pour la fabrication des flans soudés.

Les avantages obtenus lorsque le concept des flans soudés au laser est appliqué aux aciers à haute résistance ordinaires restent valables dans le cas des aciers à très haute résistance, ainsi que dans celui de la qualité Usibor® 1500 pour l'emboutissage à chaud.

Ces aciers permettent l'utilisation de flans encore plus légers et résistants.

En fait, l'utilisation sous forme de flans soudés accroît même les avantages des aciers à très haute résistance, lorsque ceux-ci sont associés à des qualités plus douces permettant une adaptation locale de la formabilité pour des pièces soumises à de l'emboutissage profond.

Optimisation potentielle de pièces par l'emploi du concept de flans soudés au laser

L'évolution la plus récente en matière de conception de caisse en blanc combine à la fois les leviers et les flans soudés en acier à haute résistance avancé :

Les avantages en matière de coûts procurés par l'emploi de flans soudés sont encore augmentés par l'usage de l'acier à très haute résistance. L'imbrication des matériaux est rendue encore plus cruciale par l'augmentation de leur prix et le recours à l'acier à haute résistance avancé autorise une plus grande intégration de fonctions ;L'offre d'ArcelorMittal comporte un vaste choix d'aciers à très haute résistance.

Tailored Blanks est détenteur d'un procédé de soudage dédié parfaitement fonctionnel qui lui permet de proposer à ses clients des flans soudés au laser tirant parti de l'offre très complète d'ArcelorMittal en matière d'aciers à très haute résistance.

Le tableau ci-contre reprend toutes les combinaisons possibles

Des outils danalyse uniques

Pour être en mesure d'accompagner ses clients dans le développement de nouvelles solutions flans soudés au laser, Tailored Blanks a développé les outils et l'expertise nécessaires à chaque étape du processus d'évaluation.

Au stade des avant-projets et projets, l'évaluation de la faisabilité en termes de formabilité de la solution visée est évidemment critique et rend donc nécessaire le recours aux outils de simulations numériques par éléments finis.

Pour être en mesure de prédire de façon rapide et précise la marge vis à vis des risques de rupture tels que décrits ci-avant, ArcelorMittal a développé deux modèles dédiés, uniques sur le marché des flans soudés :

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Pour être en mesure de prédire de façon rapide et précise la marge vis à vis des risques de rupture tels que décrits ci-avant, ArcelorMittal a développé deux modèles dédiés, uniques sur le marché des flans soudés :

Courbe Limite de Formage spécifique flans soudés au laser : prédiction de la rupture dans le métal le plus faible parallèle à la ligne de soudure ;Modèle de rupture des assemblages soudés en bout à bout : prédiction de la rupture dans la ligne de soudure dans la direction perpendiculaire.

Ces outils sont adaptés à l'ensemble de la gamme des solutions flans soudés au laser, y compris celles utilisant des nuances d'acier à très haute résistance.

Les Courbes Limites de Formage pour flans soudés

Il a déjà été démontré à de nombreuses reprises que la simple utilisation de la courbe limite de formage (CLF) du métal le plus faible ne permet pas de prédire correctement l'apparition des phénomènes de striction au voisinage des assemblages soudés en bout à bout. Ceci, quand bien même la rupture intervient bien dans le métal le plus faible.

Pour être en mesure de résoudre cette difficulté, ArcelorMittal a développé un outil dédié à l'analyse numérique de ces configurations, afin d'être en mesure de prédire de façon précise la marge réelle par rapport aux risques de rupture d'une pièce réalisée à partir d'un flan soudé au laser pendant l'emboutissage.

Exemple d'utilisation de la courbe limite de formage pour flans soudés au laser, unique moyen de prédire la rupture constatée en pratique pendant l'emboutissage :

Rupture sur pièce réelle

Simulation sans CLF flans soudés pour les matériaux A1 et B1

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La CLF flans soudés permet de prédire la rupture lors de la simulation d'emboutissage

Simulation avec CLF flans soudés pour l'assemblage A1 et B1

Les CLF spécifiques pour les flans soudés au laser s'imposent comme une solution indispensable pour prédire correctement la striction.

Un nouveau modèle de prédiction de lallongement sens long soudure

Pour prendre en compte les risques de rupture dans le sens de la soudure, un nouveau modèle a été développé au sein de la R&D d'ArcelorMittal.

Le modèle est basé sur l'interaction de plusieurs phénomènes physiques :Aspect mécanique (caractérisation mécanique...) ;Aspect métallurgique (composition chimique...) ;Aspect thermique (puissance, vitesse...).

Comparatif entre les résultats d'allongement réparti obtenus expérimentalement et les prédictions du nouveau modèle ArcelorMittal : une excellente corrélation dans tous les cas

La comparaison entre les résultats expérimentaux existants et les prédictions du modèle démontre une excellente corrélation pour tous les aciers à très haute résistance testés.

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La comparaison entre les résultats expérimentaux existants et les prédictions du modèle démontre une excellente corrélation pour tous les aciers à très haute résistance testés.

Tailored Blanks possède donc deux outils spécifiques pour l'analyse des solutions flans soudés qui lui permettent d'accompagner au mieux ses clients dans le cadre des études de co-engineering s'intéressant à toute la gamme des solutions flans soudés, y compris celles intégrant des aciers à très haute résistance.

Les solutions flans soudés emboutis à chaud

La demande sans cesse croissante d'allègement dans le but de réduire les émissions de CO2 impose de développer des solutions toujours plus innovantes dans le but de générer des réductions de masse, tout en maintenant voire en améliorant le niveau de performance, sans surcoût.

Il a déjà été démontré que les solutions combinant l'utilisation des aciers à très haute résistance et la solution flan soudé, permettaient de bénéficier des avantages des deux technologies.

Dans cette perspective, des solutions flans soudés au laser emboutis à chaud ont été développées.

On bénéficie ainsi des optimisations en termes d'épaisseur et d'utilisation matière procurées par la solution flan soudé, combinées avec les performances mécaniques maximales obtenues après emboutissage à chaud de l'Usibor® 1500.

Un procédé de soudage dédié

Les spécificités de l'Usibor® 1500, notamment son revêtement aluminié, ont nécessité le développement par ArcelorMittal d'un procédé dédié de soudage pour garantir les performances optimales du joint soudé ainsi obtenu et pour s'assurer du comportement fonctionnel de la pièce réalisée.

Comparatif des comportements d'assemblage Usibor® 1500 en soudage Laser bout à bout entre un procédé conventionnel et le procédé dédié Tailored Blanks : dans le deuxième cas, le point faible devient le matériau le plus faible et non la zone soudée

L'objectif des développements produits et technologiques menés par ArcelorMittal était de pouvoir proposer des solutions de flans soudés au laser emboutis à chaud, robustes et garantissant l'ensemble des fonctionnalités attendues.

A titre d'illustration, en termes de conception, il était indispensable de pouvoir garantir en toutes circonstances que la soudure ne constitue pas un point de faiblesse dans la structure ainsi réalisée.

Dès lors, il est permis aux ingénieurs en charge de la conception des structures de caisse en blanc, de considérer ces solutions sans avoir, par exemple, à introduire de modèles de rupture raffinés pour la soudure dans leurs calculs de dimensionnement en crash et de procéder selon leurs méthodes habituelles.

Ductibor® 500 : des applications flans soudés emboutis à chaud étendues

Comme indiqué dans le paragraphe consacré aux produits dédiés à l'emboutissage à chaud, le développement du Ductibor® 500 a été motivé par un objectif unique : proposer des solutions flans soudés emboutis à chaud possédant des zones pouvant se déformer de façon très importante pendant le crash, en assurant un haut niveau d'absorption d'énergie.

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Le succès du développement du Ductibor® 500 permet de considérer toutes les applications liées au comportement en tenue crash de la caisse automobile, même les plus exigeantes en termes d'absorption d'énergie à l'exemple des longerons avant ou arrière.

L'illustration ci-contre présente la déformation typique d'un pied milieu réalisé à partir d'une telle solution flan soudé embouti à chaud Usibor® 1500 /Ductibor® 500 au cours d'un choc latéral. La partie basse réalisée en Ductibor® 500 assure la maîtrise du scénario crash et l'absorption d'énergie nécessaire au bon comportement global de la structure au cours du choc.

Applications potentielles flans soudés emboutis à chaud obtenus à partir d'Usibor® 1500 et de Ductibor® 500. Potentiellement, l'emploi de 60 kg d'acier emboutis à chaud dans une voiture permet de réduire de 20 % le poids de la caisse en blanc.

Caractérisation des solutions flans soudés Usibor® 1500 /Ductibor® 500 en crash

Les solutions raboutées Usibor® 1500 /Usibor® 1500 et Usibor® 1500 /Ductibor® 500 ont subi un très grand nombre de caractérisations afin de valider leur comportement fonctionnel et de fournir à nos clients les données nécessaires pour considérer l'implémentation d'une telle solution dans le cadre d'un avant-projet ou d'un projet véhicule.

Caractérisations en termes de tenue crash de solutions flans soudés Usibor® 1500 /Ductibor® 500 : tenue en flexion (à gauche), et tenue en compression (à droite) – Photo avec l’aimable autorisation de Adam Opel GmbH

Les tests en tenue crash présentés ci-dessous ont permis de valider les points suivants :Aucune rupture dans la zone soudure ;

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Aucune rupture dans la zone soudure ;Parfaite stabilité de la structure ;La zone Ductibor® 500 se déforme et assure sa fonction d'absorption d'énergie ;La zone Usibor® 1500 ne se déforme pas et assure sa fonction anti-intrusion.

Le Ductibor® 500 a par ailleurs été parfaitement caractérisé sur le plan mécanique (tractions grandes vitesses, barres de Hopkinson...) pour pouvoir fournir des cartes matériaux complètes.

Les solutions flans soudés emboutis à chaud Usibor® 1500 /Usibor® 1500 et Usibor® 1500 /Ductibor® 500 constituent donc des solutions dont la robustesse et le comportement fonctionnel ont été largement documentés et validés.

Elles constituent un nouvel outil très performant à disposition des ingénieurs en charge de la conception des caisses automobiles pour leur permettre une optimisation en termes de masse, de performance et de coût.

Des voitures plus légères et plus sures aujourdhui et demain : les solutions Usibor® 1500 et Ductibor® 500

L'intérêt des flans soudés au laser à base d'acier générique Usibor®1500/Ductibor®500 est tel qu'il a convaincu les constructeurs automobiles d'en généraliser l'emploi sur leurs nouvelles plateformes.

Application pour le pied milieu : loffre flans soudés Usibor® /Ductibor® comparée aux aciers monolithiques

Référence monolithique

Ou

Le concept élaboré par Tailored Blanks

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Exploitation limitée des matières (maximum 67 %)Recours massif à la ferrailleCoût élevé des matières

Le recours aux flans soudés au laser n'a aucune incidence sur les coûts grâce à une utilisation plus efficace des matières (> 85 %) :Toute tentative d'optimisation de l'épaisseur résultera en une économie de poids et de coûts en faveur de l'utilisation de flans soudés au laser.Les flans soudés au laser combinant Usibor® 1,75 mm et Ductibor® 1,5 mm entrainent une diminution du poids de 8,5 % et une réduction des coûts de 6,5 % comparativement à une alternative acier monolithique 1,75 mm et trempe partielle.


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Flans soudés laser emboutis à froid Tailored blanks

Description

Les flans raboutés au laser offrent une combinaison intéressante de diminution de la masse, de performance technique et de réduction du coût

Un flan rabouté est une tôle d’acier qui combine plusieurs nuances et/ou plusieurs épaisseurs et/ou différents revêtements. Les différents sous-flans étant soudés ensemble au laser. L'utilité des flans soudés laser peut être résumée par « la bonne qualité ou nuance d'acier en épaisseur suffisante au bon endroit ». Aujourd'hui, l‘utilisation de flans soudés est une pratique courante dans la conception automobile, autant pour la caisse en blanc que pour les différents ouvrants. Les solutions flans soudés laser répondent parfaitement aux défis majeurs des constructeurs automobiles:

Applications

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Une application flan soudé permet de repartir les propriétés mécaniques des différents flans de manière pertinente, afin de produire des flans "sur mesure"

Aujourd'hui, l'emploi de flans soudés laser est une pratique courante parmi tous les constructeurs et équipementiers. Les applications ainsi que le nombre total de flans soudés dans un véhicule ne cessent d’augmenter. Les flans soudés laser peuvent avoir une géométrie relativement simple, avec cordons de soudure linéaires ou de forme complexe, avec cordons de soudure non-linéaires. Ces types de flans sur mesure sont utilisés industriellement pour des pièces de soubassement, de la superstructure, des ouvrants et de châssis.

Soudage

En soudant les tôles ensemble, on produit des matériaux qui correspondent parfaitement aux exigences de l’emploi

Ce concept permet de fournir "le meilleur matériau, à la meilleure épaisseur, à la meilleure place« et permet des variations d'épaisseur et de nuances d'acier sans opération de post-assemblage et sans chevauchement des tôles à assembler, évitant l'augmentation de masse qui en résulterait. Tailored Blanks propose trois types différents de flans soudés :

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Tailored Blanks propose trois types différents de flans soudés :Des flans de géométries relativement simples, avec cordons de soudure linéaires, permettant une forte productivité ou des flans soudés de forme complexe, avec cordons de soudure non-linéaires, permettant d'optimiser le poids.

Des flans patchwork soudés par points ou par tirets laser, adaptés aux pièces exigeant des renforts locaux. Plus récents que les flans soudés, ils sont utilisés dans des applications de la caisse automobile telles que la coupelle de suspension, les longerons, le tablier, le pied B, la doublure de côte de caisse, le hayon, etc…

Patch soudé par points

Patch soudé par tirets laser

Combinaison de flans soudés et de flans patchwork combinant les deux techniques de soudage laser.

Combinaison flans soudés bout-à-bout et patchwork

Flans soudés laser Le procédé de soudage laser bout-à-bout de deux au plusieurs tôles d’aciers plats permet la variation:

De l’épaisseurDes nuancesDes revêtements

Après soudage Ces flans peuvent être étirés ou emboutis en produits finis ayant les propriétés mécaniques désirées là où elles sont les plus utiles pour le client; c’est pourquoi ce sont des flans “sur mesure”.

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Ces flans peuvent être étirés ou emboutis en produits finis ayant les propriétés mécaniques désirées là où elles sont les plus utiles pour le client; c’est pourquoi ce sont des flans “sur mesure”.


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Flans soudés laser emboutis à chaud Tailored blanks

Description

Les flans soudés laser et l’emboutissage à chaud: une combinaison gagnante

Depuis ces dernières années, du fait des réglementations de plus en plus strictes de résistance au crash et de l’attention sans cesse croissante que porte l’industrie automobile à l’allègement des véhicules, ArcelorMIttal Tailored Blanks a développé des solutions de flans soudés emboutis à chaud. Ces solutions combinent les avantages de la solution flan soudé avec les performances mécaniques maximales obtenues après emboutissage à chaud des aciers à très haute résistance. Ces nouvelles applications peuvent généralement être embouties en une et unique pièce au lieu d’emboutir les sous-flans séparément. En utilisant l’Usibor® 1500 et le Ductibor® 500, la masse des pièces peut être significativement réduite tout en améliorant de manière optimale leurs comportements lors de crash tests.

Le revêtement aluminium-silicium (AlSi) unique permet d’éviter la formation de calamine et la décarburation de la surface pour un procédé d’emboutissage à chaud sans gaz de protection. Il contribue également à une bonne résistance à la corrosion de la pièce finie.

Applications

Les flans soudés laser emboutis à chaud ont été adoptés par la plupart des constructeurs automobiles et de nombreuses applications de pièces ont été produites en série

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Usibor® 1500 et Ductibor® 500 sont deux nuances d’acier à très haute résistance dédiés à l'emboutissage à chaud. Leurs propriétés mécaniques complémentaires leurs permettent de répondre à la demande accrue des constructeurs concernant les solutions flans soudés emboutis à chaud pour les éléments structuraux de la caisse en blanc afin d'améliorer la sécurité du véhicule.

Flan soudé Usibor® 1500P – LWB Ductibor® 500PAnti-intrusion et absorption d’énergie

Flan soudé Usibor® 1500P – Usibor® 1500PAnti-intrusion et transfert de la charge

Le Door Ring est une solution innovante développée par la R&D mondialement reconnue d’ArcelorMittal combinant l’optimisation de poids, des coûts et une résistance accrue au crash.

L’emboutissage en une pièce au lieu de quatre est l’avantage principal de ce concept allégé qui ne nécessite qu’un seul outil. Dès lors, une seule opération est nécessaire. Ainsi, aucune opération de post assemblage n’est requise. Le Door ring a également pour avantage la précision dimensionnelle de l’emboutissage à chaud, la distribution optimale des épaisseurs ainsi que le gain de masse.

Soudage

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Le processus d’ablation laser partiel d’ArcelorMittal représenté sur la figure ci-dessous est un procédé innovant qui a remporté le prix PACE 2014 dans le domaine des procédés de fabrication et de biens d’équipement

ArcelorMittal a breveté un procédé appelé « laser ablation » permettant de souder efficacement Usibor®1500 en ablatant les bords à souder afin d’enlever le revêtement d’aluminium-silicium avant l’opération de soudage. Ceci permet d'assurer une excellente qualité de soudure et de conserver une bonne résistance à la corrosion de la région soudée.

Grâce à ce procédé d’ablation, AMTB produit et livre des flans soudés de haute qualité en Usibor®1500 qui permettent aux clients de réduire la masse et d’améliorer la résistance au crash.


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Flans non raboutés -Découpe outil Tailored blanks

Description

Nous atteignons une haute productivité grâce à la capacité de nos presses et de notre savoir-faire en matière de technologie de découpe

Les flans “net shaped” et “near-net shaped” (dont les besoins en opération de finition de surface sont réduits) sont un véritable défi afin de respecter les tolérances requises et d’utiliser au mieux la matière des bobines. Nous sommes capable d’atteindre des vitesses de découpe élevées même pour les aciers à très haute résistance (AHSS) grâce aux capacités de nos presses. Nous aidons nos clients à réaliser d’importantes économies grâce à notre savoir faire en minimisation du scrap à l’aide de logiciels modernes et aussi grâce à nos compétences en conception de matrices de découpe.

Applications

Vous pouvez compter sur les compétences de notre Équipe Outillage pour vous fournir la meilleure solution possible et une utilisation optimale de la matière

Nos presses peuvent être équipées de larges matrices permettant de découper des flans de forme et, de plus, des solutions optimales d’imbrication des pièces pour une productivité élevée. La plupart de nos presses sont également équipées de cisailles et permettent ainsi la découpe de flans trapézoïdaux et rectangulaires en ayant une productivité élevée et un coût réduit.


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Flans non-raboutés -Découpe laser Tailored blanks

Description

La découpe laser de flans est une solution à la pointe de la technologie pour la conception de vos pièces

La découpe laser est une solution très flexible pour réaliser des flans de forme sur mesure pour l’emboutissage à chaud. Aucun outillage supplémentaire (matrices) n’est nécessaire, ce qui permet d’éviter des investissements conséquents et de réduire la période de production (pas de phases de conception et production des matrices). La découpe laser garantit également la qualité de votre produit en assurant une meilleure qualité du bord de découpe et une meilleure formabilité.

Découpe laser

Découpe à la presse

Nos 3 lignes de découpes automatisées sont très flexibles et précises :Ligne 1 : Pièces d’aspect visible : Manipulation automatisée des pièces → Évite les rayuresLigne 2 : Commandes Spot : Configuration flexible → Réactivité

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Ligne 3 : Commande de volumes élevés : Fibre Laser → Vitesse élevée

Les avancées technologiques ont permis une augmentation de la productivité principalement grâce à une vitesse de découpe plus élevée et à un degré d’automatisation plus important. La découpe laser est, par conséquent, rentable plus uniquement pour les petites séries mais également pour des gammes de production allant jusqu’à 100 000 pièces par an. Contactez-nous pour calculer la technologie la plus avantageuse pour chaque pièce.

Applications

Le domaine d'application des flans soudés englobe les pièces d'aspect visible ou non visible, avec à disposition toutes les nuances d'aciers proposées au catalogue ArcelorMittal, dont l'Usibor® et le Fortiform®

Pour les pièces d’aspect visible telles que les côtés de caisse, le capot, etc. nos lignes de découpe laser sont optimisées afin de minimiser les manipulations de la pièce et permettent de préserver la qualité de surface de la matière des bobines. Pour les petites séries en phase de prototypage ou le lancement de série, la découpe laser est une excellente solution. De même que pour certains véhicules dont les volumes de production sont limités tels que les voiture de luxe qui nécessitent souvent des pièces de grandes dimensions. Les flans “near net shape” (besoin de finition de surface réduit) sont découpés avec une haute précision et une grande flexibilité sans besoin d’investissement dans des outils. Les demandes de pièces d’aspect visible telles que les côtés de caisse nécessitent un contour optimal et la meilleure qualité de surface possible afin d’éviter le plissement de la tôle lors de l’emboutissage et d’obtenir une qualité de finition de surface impeccable pour un bel aspect après peinture.

Côté de caisse découpé laser

La découpe laser convient pour des épaisseurs allant de 0,5 à 4 mm et des dimensions allant jusqu’à 2000 x 4000 mm. En utilisant l’empilage automatisé, des pièces prêtes à l’emploi sont fournies au client sur les palettes désirées. Toutes les demandes de nuances et qualités d’aciers présentes dans le portfolio d’ArcelorMittal peuvent être traitées.


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Door ring Tailored blanks applications

Description

Le Door Ring embouti à chaud combine les avantages de l’emboutissage à chaud ainsi que des flans soudés laser. Cette application permet de remplacer un assemblage de 4 pièces par une seule et unique pièce (un seul outil d’emboutissage, une seule opération d’emboutissage). Le Door Ring présente les avantages suivants:

Très haute résistance mécaniqueBonne formabilitéPas de retour élastiqueFaibles contraintes résiduellesRésistance à la corrosion

Une telle application procure un gain de masse très intéressant (Nesting et optimisation des épaisseurs), mais il procure également une réduction significative des coûts, grâce à l’optimisation de l’utilisation matière et à la réduction du nombre d’outils.

Cette application procure une réduction de la masse d’environ 13 Kg (~20% de la caisse en blanc)

Un autre important avantage du Door Ring est la gestion du comportement crash, qui permet de participer à l’amélioration de la sécurité du véhicule :

« Small overlap crash test »Impact latéralTest de retournement

Le tout premier Door Ring industrialisé est présent dans le nouveau 2014 Acura MDX et a reçu le prix « Automotive News PACE award » 2014. Cette innovation, qui est le résultat d’une étroite collaboration entre ArcelorMittal, Cosma international et Honda, contribue à une réduction significative de la masse du véhicule, tout en améliorant la sécurité des passagers. Regarder la vidéo

Ci-dessus, nous pouvons observer l’influence du Door Ring durant le “Small Overlap Crash test”.


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Rear ring Tailored blanks applications

Description

L’application flans soudés laser « Rear Ring » permet de remplacer plusieurs pièces par une seule. Cette application offre les avantages suivants :

Meilleure rigidité en torsionRéduction de la masseIntégration de pièces

L’application flans soudés laser « Rear Ring » présente également une bonne formabilité (S-in motion® ArcelorMittal)


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Module de porte avant Tailored blanks applications

Description

Appliquer le principe de flans soudés au module de porte avant présente les avantages suivants :Intégration de piècesRéduction des coûtsRéduction de la masse

Avec ce type d’application pour le caisson de porte, il est possible d’optimiser l’épaisseur (partie bleue) dans le but d’augmenter la rigidité dans la zone de renfort de charnière et ainsi permettre de respecter les différents cas de chargement.

L’image ci-contre représente une autre solution flans soudés de caisson de porte avant. Cette solution assure un rôle important dans les performances de rigidité. Ainsi le cadre de vitre est directement intégré dans le caisson de porte.


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Longeron avant, embouti à froid Tailored blanks applications

Description

L’utilisation de flans soudés pour le longeron avant présente un intérêt considérable dans la gestion du comportement crash de la pièce, et améliore de manière significative la sécurité du véhicule. La réduction de masse est également un avantage important de cette application.

Module avant

Pour exemple, l’utilisation de la combinaison d’acier DP780 1,5 mm et DP980 1,8 mm pour la solution flans soudés procure un excellent comportement crash du longeron avant, comme montré ci-dessous.

Il est intéressant d’observer que le comportement crash du longeron avant peut être décomposé en deux parties :DP780 se déforme : absorption d’énergieDP980 ne se déforme pas : anti-intrusion


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http://fce.arcelormittal.com/saturnus/tmp/../sheets/images/large/Front_module.png

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Longeron avant, embouti à chaud Tailored blanks applications

Description

L’utilisation de flans soudés pour le longeron avant présente un intérêt considérable dans la gestion du comportement crash de la pièce et améliore de manière significative la sécurité du véhicule. La réduction de masse est également un avantage important de cette application. L’utilisation de matériaux pour emboutissage à chaud apporte un allégement supplémentaire. Pour une telle application, le gain de masse est d’environ 20 %, en comparaison avec une solution de référence flans soudés en DP600.

Module avant

Pour exemple, l’utilisation de la combinaison d’acier Ductibor® 1,6 mm et Usibor® 1,8 mm pour la solution flans soudés procure un excellent comportement crash du longeron avant, comme montré ci-dessous.

Il est intéressant d’observer que le comportement crash du longeron avant peut être décomposé en deux parties :Ductibor® 500 se déforme : absorption d’énergieUsibor® 1500 ne se déforme pas : anti-intrusion


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Barre de torsion Tailored blanks applications

Description

ArcelorMittal Tailored blanks a développé un procédé de soudage hybride (plasma-laser) pour les applications châssis flans raboutés. Ce procédé de soudage hybride présente de meilleures performances en fatigue que le procédé standard de soudage laser pour de telles applications, où les sollicitations en fatigue sont importantes.

Cette amélioration des performances est due à :Une zone de transition plus douceUne meilleure homogénéité de la zone soudéeMoins de sensibilité aux micro-défauts

Le principe de cette solution flans soudés a pour avantages:1 pièce au lieu de 31 seul outil d’emboutissageRéduction du nombre d’opérations d’assemblage après emboutissageRéduction de la masse : -3,2 kg (17 %)


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Longeron arrière Tailored blanks applications

Description

L’utilisation d’une solution flans soudés pour le longeron arrière présente les avantages suivants :Meilleur comportement crash à haute vitessePas d’opération de post-assemblageRéduction de la masseRéduction des coûts

Ductibor® 500 se déforme : absorption d’énergieUsibor® 1500 ne se déforme pas : anti-intrusion


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Pied B Tailored blanks applications

Description

L’utilisation d’une solution flans soudés (Usibor® -Ductibor®) pour le pied B permet de localiser les déformations dans la partie inférieure. L’utilisation du Ductibor® assure la localisation des déformations dans la partie basse du pied B afin de diminuer le risque de blessure pour les passagers du véhicule (dans la zone du bassin plutôt que dans celle du thorax). Cette configuration conduit également à augmenter l’absorption d’énergie durant un crash.

Cette solution permet également d’obtenir une intéressante réduction de la masse de la pièce.


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Spécifications fonctionnelles

Absorption d'énergie Rigidité

Résistance aux efforts maxi

Résistance aux efforts exceptionnels

Résistance à la fatigue

Indentation / cloquage

Acoustique et vibratoire

Résistance à la corrosion

Résistance à la température

RéflectivitéRésistance à une pression maximale

Caisse en blanc

Soubassement

Longeron bloc avant x x x x x x x

Longeron sous plancher avant x x x x x x

Longeron sous plancher arrière x x x x x x

Longeron arrière x x x x x x xPlancher avant/ arrière x x x x x x x

Cuvette de roue de secours x x x x x x x

Tablier - traverse inférieure de baie x x x x x x x

Passages de roue avant/ arrière x x x x x x x

Supports de suspension avant/ arrière

x x x x x x

Doublure d'aile x x x x x x xTraverses extrêmes avant/ arrière

x x x x x x

Absorbeurs x x x x x xLongeron de bas de caisse x x x x x x x

Traverses (tablier, plancher...) x x x x x x

Renforts x x x x x x

Superstructure

Côté de caisse x x x xPavillon x x x xAile avant x x x xTraverse de pavillon x x x x x x x

Traverse de planche de bord x x x x x x

Montant de baie / arc de pavillon x x x x x x

Pilier A x x x x x x xPilier B x x x x x x xPilier C x x x x x xTablette arrière - appui de dossier x x x x x x x

Panneaux divers utilitaires x x x x x x x

Renforts x x x x x x

Ouvrants

Ouvrants latéraux

Peau x x x xDoublure x x x x x x xRenforts de frise, anti- intrusion x x x x x x x

Renforts de gâche, de serrure x x x x x x

Hayon / coffre

Peau x x x xDoublure x x x x x x xRenforts divers x x x x x x xRenforts de gâche, de serrure x x x x x x

Capot

Peau x x x x xDoublure x x x x x x xRenforts divers x x x x x xRenforts de gâche, de serrure x x x x x x x

Absorption d'énergie Rigidité

Résistance aux efforts maxi

Résistance aux efforts exceptionnels

Résistance à la fatigue

Indentation / cloquage

Acoustique et vibratoire

Résistance à la corrosion

Résistance à la température

RéflectivitéRésistance à une pression maximale

Liaisons au sol

Avant

Berceau moteur x x x x x x xRenforts berceau x x x x x x xTriangle de suspension x x x x x x

Bras de suspension x x x x x x

ArrièreBerceau x x x x x xBras de suspension x x x x x xTraverse arrière x x x x x x

RouesDisque x x x x xJante x x x x x

SiègesCoques x x x xStructure x x x x x xGlissière x x x x x x

GMPCarter d'huile x x x x x xCarter de distribution x x x x x x xCouvre- culasse x x x x x x x

Réservoir à carburant

Essence / gazole x x xGPL x x x x x

Echappement

Ecrans thermiques moteurs x x x

Ecrans thermiques échappement x x x

Tube primaire x x x x x x xTube intermédiaire x x x x x x xSilencieux, catalyseur x x x x x x x

Disponibilité mondiale des produits ArcelorMittal

Revêtement

Grade Nu Extragal® Galvannealed

Aciers à haute formabilité pour Emboutissage

ArcelorMittal 11 EUR NAM SAM EUR NAM NAM

ArcelorMittal 12 EUR NAM SAM RSA NAM NAM

ArcelorMittal 13 EUR NAM SAM RSA EUR NAM NAM

ArcelorMittal 14 EUR SAM RSA

ArcelorMittal 15 EUR SAM

ArcelorMittal 16 EUR SAM

Aciers microalliés pour formage à froid

HSLA 320 EUR NAM SAM RSA EUR NAM NAM

HSLA 360 EUR NAM SAM RSA EUR NAM NAM

HSLA 420 EUR NAM SAM RSA NAM NAM

HSLA 460 EUR NAM SAM RSA EUR

HSLA 500 EUR NAM SAM RSA

HSLA 550 EUR NAM

Commercial en aspect non-visible En essais clientèle En développement Commercial pour pièce d'aspect non visible et visible (Z)EUR : Région Europe -NAM : Région Amérique du Nord -SAM : Région Amérique du Sud -RSA : Région Afrique du Sud

Support laminé à chaud Support laminé à froid

Revêtement

Grade Nu Electrozingué Extragal® Galvannealed


IF 180 EUR NAM EUR NAM EUR NAM EUR NAM SAM

IF 220 EUR EUR EUR SAM EUR SAM

IF 260 EUR EUR EUR SAM EUR NAM SAM

IF 300 EUR EUR EUR EUR

Aciers microalliés pour formage à froid

HSLA 260 EUR NAM SAM EUR EUR NAM SAM EUR NAM SAM

HSLA 300 EUR NAM SAM EUR EUR NAM SAM EUR NAM

HSLA 340 EUR NAM SAM RSA EUR EUR NAM SAM EUR NAM SAM

HSLA 380 EUR NAM SAM RSA EUR NAM RSA EUR NAM SAM EUR NAM

HSLA 420 EUR NAM SAM EUR EUR NAM SAM EUR NAM

Aciers C-Mn 440 EUR NAM RSA RSA NAM EUR NAM



Revêtement


Aciers haute formabilité pour emboutissage

ArcelorMittal 01 EUR EUR

ArcelorMittal 02 EUR NAM SAM RSA EUR NAM RSA





ArcelorMittal 07 EUR RSA RSA

ArcelorMittal 51 EUR EUR

ArcelorMittal 52 EUR NAM SAM EUR NAM SAM





Aciers Bake Hardening

180 BH EUR NAM SAM EUR NAM EUR NAM SAM EUR NAM SAM

220 BH EUR NAM SAM EUR NAM EUR NAM SAM EUR NAM SAM

260 BH EUR NAM EUR NAM EUR NAM NAM SAM

300 BH EUR NAM EUR NAM EUR NAM NAM

Aciers isotropesE 220 i EUR NAM EUR NAM

E 260 i EUR EUR

Aciers solid solution

H 220 EUR NAM RSA EUR NAM RSA NAM EUR NAM

H 260 EUR NAM RSA EUR NAM RSA NAM EUR NAM

H 300 EUR NAM EUR NAM NAM



Revêtement

Grade Nu Electrozingué Extragal® Galvannealed Alusi®

Aciers martensitiques

M 900 NAM NAM

M 110 NAM NAM

M 1300 NAM NAM

M 1500 NAM

Usibor® Usibor® 1500 P EUR NAM

Aciers laminés à chaud Ferrite-Bainite

FB 450 EUR SAM EUR

FB 540 EUR NAM SAM EUR

FB 560 EUR

FB 590 EUR NAM SAM

FB 590 HHE EUR NAM

Aciers Mutiphase

MP 800 EUR NAM EUR

MP 800 HY EUR EUR

MP 1000 EUR EUR

MS 1200 EUR

Usibor® Usibor® 1500 P EUR NAM



Revêtement


Aciers Dual Phase

Dual Phase 450 EUR EUR EUR EUR

Dual Phase 500 EUR NAM EUR NAM EUR NAM NAM

Dual Phase 600 EUR NAM SAM EUR

Dual Phase 600 EUR NAM EUR NAM EUR NAM SAM EUR NAM SAM

Dual Phase 600 HHE EUR NAM EUR

Dual Phase 780 NAM NAM EUR NAM SAM EUR NAM SAM

Dual Phase 780 HHE EUR EUR

Dual Phase 780 LCE EUR EUR NAM

Dual Phase 980 HY EUR NAM EUR

Dual Phase 980 HHE EUR NAM EUR

Dual Phase 980 LCE EUR NAM EUR NAM EUR EUR NAM

Dual Phase 1180 HY EUR EUR

Aciers TRIP

TRIP 590 NAM NAM EUR NAM

TRIP 690 EUR NAM EUR EUR NAM

TRIP 780 EUR

TRIP 780 EUR NAM EUR EUR EUR NAM

Commercial en aspect non-visible En essais clientèle En développement Commercial pour pièce d'aspect non visible et visible (Z)EUR : Région Europe -NAM : Région Amérique du Nord - SAM : Région Amérique du Sud -RSA : Région Afrique du Sud


Documents

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