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Aciers laminés à chaud ferrite-bainite

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)

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

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

Roue en FB 590

Designation et norme

 EuronormsVDA 239-100
FB 450HDT450F (+Z)HR300Y450T-FB (-UNC,-GI)
FB 540
FB 560
FB 590HDT580F(+Z)HR440Y580T-FB (-UNC,-GI)
FB 590 HHE*HDT580FHR440Y580T-FB (-UNC)
 

Euronorms
Nu (EN 10338 :2015): Désignation nuance
Electrozingué (EN 10338 :2015 + EN 10152 :2017): Désignation nuance+ZE
Galvannealed (EN 10346 :2015): Désignation nuance+ZF
Extragal® (EN 10346 :2015): Désignation nuance+Z

VDA 239-100
Nu: Désignation nuance-UNC
Electrozingué: Désignation nuance-EG
Galvannealed: Désignation nuance-GA
Extragal®: Désignation nuance-GI

 
 Laminés à chaud     Laminés à froid

*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).

Caractéristiques techniques

Propriétés mécaniques
Garanties 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.

 Re (MPa)Rm (MPa)A (%)
L0 = 80 mm
e < 3 mm
A (%)
L0 = 5,65 √S0 (mm)
e ≥ 3 mm
Direction
 FB 450300 - 380450 - 510≥ 25≥ 32SL
 FB 540400 - 485540 - 610≥ 18≥ 25SL
 FB 560450 - 530560 - 640≥ 17≥ 22SL
 FB 590480 - 600590 - 670≥ 16≥ 21ST
 FB 590 HHE*480 - 600590 - 670≥ 16≥ 21ST
 
 Laminés à chaud     Laminés à froid

*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 %.

Composition chimique (%)

 CMnSi
 MaxMaxMax
FB 4500,170,80,05
FB 5400,171,50,15
FB 5600,11,60,15
FB 5900,11,60,15
FB 590 HHE0,052,00,8
 
 Laminés à chaud     Laminés à froid

Microstructure ferritique-bainitique du FB 540

Revêtements disponibles et disponibilité mondiale

 NuExtragal®
 EURNAMSAMRSACHIEURNAMSAMRSACHI
FB 450       
FB 540      
FB 560       
FB 590     
FB 590 HHE       

 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

Conseils d’utilisation et de mise en oeuvre

Grade à expansion de trou élevée

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 l’expansion de trou sur des grades FB 590 et FB 590 HHE en 4 mm d’épaisseur. Le HHE permet d’atteindre une valeur d’expansion de trou beaucoup plus élevée

Mise en forme
La 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.

 RevêtementEpaisseur (mm)Domaine de soudabilité (KA)
FB 450Extragal®22,6
FB 590nu2,54,3
 
 Laminés à chaud     Laminés à froid

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.

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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