Automotive Worldwide

Aciers micro-alliés pour formage à froid

Extrait du catalogue produit -édition européenne

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 automotive.request@arcelormittal.com.  

Nous sommes aussi joignables par email à l'adresse automotive.request@arcelormittal.com.  

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

Désignation et norme

2

Désignation et norme

  Euronorms VDA 239-100

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

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

HSLA 300HC300LA (+ZE) /HX300LAD (+Z,

+ZF, +ZA) CR270LA (-UNC,-EG,-GI,-GA)

HSLA 340HC340LA (+ZE) /HX340LAD (+Z,

+ZF, +ZA) CR300LA (-UNC,-EG,-GI,-GA)

HSLA 380HC380LA (+ZE) /HX380LAD (+Z,

+ZF, +ZA) CR340LA (-UNC,-EG,-GI,-GA)

HSLA 420HC420LA (+ZE) /HX420LAD (+Z,

+ZF, +ZA) CR420LA (-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

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

 Laminés à chaud      Laminés à froid

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

  Euronorms VDA 239-100

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 

 Laminés à chaud      Laminés à froid

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.

  Re (MPa) Rm (MPa)A (%)

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

  Laminés à chaud      Laminés à froid

3

 

Garantie sur tôle nue selon sens long de laminage.

  Re (MPa) Rm (MPa)A (%)

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

  Laminés à chaud      Laminés à froid

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

Composition chimique (%)

  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

  Laminés à chaud      Laminés à froid

Revêtements disponibles et disponibilité mondiale

4

Revêtements disponibles et disponibilité mondiale

  Nu Electrozingué Extragal® Galvannealed

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

HSLA 260              

HSLA 300            

HSLA 340        

HSLA 380            

HSLA 420          

HSLA 320                          

HSLA 360                          

HSLA 420                          

HSLA 460                              

HSLA 500                              

HSLA 550                              

 Laminés à chaud      Laminés à froid

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

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.

5

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

  Laminés à chaud      Laminés à froid

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.

© ArcelorMittal | Mise à jour: 14-03-2017

6