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Aciers à Bake Hardening

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 CR180BH

  • Porte en CR240BH

  • Longeron avant en CR270BH

Designation et norme

Le tableau ci-dessous résume les correspondances entre la gamme ArcelorMittal, les normes Européennes et la norme VDA 239-100.
Le grade CR195BH correspond à des normes japonaises.

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Dénomination ArcelorMittal Nom générique Euronorms VDA 239-100 JFS ABNT NBR
CR180BH BH180 HC180B (+ZE) / HX180BD (+Z, +ZF, +ZM) CR180BH (-UNC,-EG,-GI,-GA,-ZM) BH-180 / ZARBH-180
CR195BH BH195
CR210BH BH210 / BH220 HC220B (+ZE) / HX220BD (+Z, +ZF, +ZM) CR210BH (-UNC,-EG,-GI,-GA,-ZM) JSC340H / JAC340H BH-210 / ZARBH-210
CR240BH BH240 / BH260 HC260B (+ZE) / HX260BD (+Z, +ZM) CR240BH (-UNC,-EG,-GI,-ZM) BH-240 / ZARBH-240
CR270BH BH270 / BH300 HC300B (+ZE) / HX300BD (+Z) CR270BH (-UNC,-EG,-GI) BH-270 - BH-300 / ZARBH-270 - ZARBH-300
CR210BH / BH210 / BH220
Euronorms HC220B (+ZE) / HX220BD (+Z, +ZF, +ZM)
VDA 239-100 CR210BH (-UNC,-EG,-GI,-GA,-ZM)
JFS JSC340H / JAC340H
ABNT NBR BH-210 / ZARBH-210
CR240BH / BH240 / BH260
Euronorms HC260B (+ZE) / HX260BD (+Z, +ZM)
VDA 239-100 CR240BH (-UNC,-EG,-GI,-ZM)
JFS
ABNT NBR BH-240 / ZARBH-240
CR270BH / BH270 / BH300
Euronorms HC300B (+ZE) / HX300BD (+Z)
VDA 239-100 CR270BH (-UNC,-EG,-GI)
JFS
ABNT NBR BH-270 - BH-300 / ZARBH-270 - ZARBH-300
CR180BH / BH180
Euronorms HC180B (+ZE) / HX180BD (+Z, +ZF, +ZM)
VDA 239-100 CR180BH (-UNC,-EG,-GI,-GA,-ZM)
JFS
ABNT NBR BH-180 / ZARBH-180
CR195BH / BH195
Euronorms
VDA 239-100
JFS
ABNT NBR
CR210BH / BH210 / BH220
Euronorms HC220B (+ZE) / HX220BD (+Z, +ZF, +ZM)
VDA 239-100 CR210BH (-UNC,-EG,-GI,-GA,-ZM)
JFS JSC340H / JAC340H
ABNT NBR BH-210 / ZARBH-210
CR240BH / BH240 / BH260
Euronorms HC260B (+ZE) / HX260BD (+Z, +ZM)
VDA 239-100 CR240BH (-UNC,-EG,-GI,-ZM)
JFS
ABNT NBR BH-240 / ZARBH-240
CR270BH / BH270 / BH300
Euronorms HC300B (+ZE) / HX300BD (+Z)
VDA 239-100 CR270BH (-UNC,-EG,-GI)
JFS
ABNT NBR BH-270 - BH-300 / ZARBH-270 - ZARBH-300
CR180BH / BH180
Euronorms HC180B (+ZE) / HX180BD (+Z, +ZF, +ZM)
VDA 239-100 CR180BH (-UNC,-EG,-GI,-GA,-ZM)
JFS
ABNT NBR BH-180 / ZARBH-180
CR195BH / BH195
Euronorms
VDA 239-100
JFS
ABNT NBR
CR210BH / BH210 / BH220
Euronorms HC220B (+ZE) / HX220BD (+Z, +ZF, +ZM)
VDA 239-100 CR210BH (-UNC,-EG,-GI,-GA,-ZM)
JFS JSC340H / JAC340H
ABNT NBR BH-210 / ZARBH-210
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next


  • Euronorms

    Nu (EN 10268 : 2006 + A1 : 2013) : Désignation nuance
    Electrozingué (EN 10268 : 2006 + A1 : 2013 + EN 10152 : 2017) : Désignation nuance+ZE
    Galvannealed (EN 10346 : 2015) : Désignation nuance+ZF
    Extragal®/Ultragal® pour pièces visibles (EN 10346 : 2015) : Désignation nuance+Z
    Zagnelis® (EN 10346: 2015): Désignation nuance+ZM

  • VDA 239-100

    Nu : Désignation nuance-UNC
    Electrozingué : Désignation nuance-EG
    Galvannealed : Désignation nuance-GA
    Extragal®/Ultragal® pour pièces visibles : Désignation nuance-GI
    Zagnelis®: Désigantion 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).

Caractéristiques mécaniques

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Dénomination ArcelorMittal Nom générique Direction Résistance de limite élastique Rp0,2 (MPa) Résistance à la rupture Rm (MPa) Type 1 Min. A50mm (%) Type 2 Min. A80mm (%) Type 3 Min. A50mm (%) Min. r0-20 Min. rm-20 Min. BH2 MPa n10-20/Ag
CR180BH BH180 RD 180 - 240 290 - 370 35 34 37 1,1 1,3 20/30 0,17
CR195BH BH195 TD 195 - 270 340 - 400 34 32 35 1,1 1,2 20/30 0,16
CR210BH BH210 / BH220 RD 210 - 270 320 - 400 33 32 35 1,1 1,2 20/30 0,16
CR240BH BH240 / BH260 RD 240 - 300 340 - 440 30 29 31 1 1,1 20/30 0,15
CR270BH BH270 / BH300 RD 270 - 330 360 - 460 28 27 29 20/30 0,13
CR210BH / BH210 / BH220
Direction RD
Résistance de limite élastique Rp0,2 (MPa) 210 - 270
Résistance à la rupture Rm (MPa) 320 - 400
Type 1 Min. A50mm (%) 33
Type 2 Min. A80mm (%) 32
Type 3 Min. A50mm (%) 35
Min. r0-20 1,1
Min. rm-20 1,2
Min. BH2 MPa 20/30
n10-20/Ag 0,16
CR240BH / BH240 / BH260
Direction RD
Résistance de limite élastique Rp0,2 (MPa) 240 - 300
Résistance à la rupture Rm (MPa) 340 - 440
Type 1 Min. A50mm (%) 30
Type 2 Min. A80mm (%) 29
Type 3 Min. A50mm (%) 31
Min. r0-20 1
Min. rm-20 1,1
Min. BH2 MPa 20/30
n10-20/Ag 0,15
CR270BH / BH270 / BH300
Direction RD
Résistance de limite élastique Rp0,2 (MPa) 270 - 330
Résistance à la rupture Rm (MPa) 360 - 460
Type 1 Min. A50mm (%) 28
Type 2 Min. A80mm (%) 27
Type 3 Min. A50mm (%) 29
Min. r0-20
Min. rm-20
Min. BH2 MPa 20/30
n10-20/Ag 0,13
CR180BH / BH180
Direction RD
Résistance de limite élastique Rp0,2 (MPa) 180 - 240
Résistance à la rupture Rm (MPa) 290 - 370
Type 1 Min. A50mm (%) 35
Type 2 Min. A80mm (%) 34
Type 3 Min. A50mm (%) 37
Min. r0-20 1,1
Min. rm-20 1,3
Min. BH2 MPa 20/30
n10-20/Ag 0,17
CR195BH / BH195
Direction TD
Résistance de limite élastique Rp0,2 (MPa) 195 - 270
Résistance à la rupture Rm (MPa) 340 - 400
Type 1 Min. A50mm (%) 34
Type 2 Min. A80mm (%) 32
Type 3 Min. A50mm (%) 35
Min. r0-20 1,1
Min. rm-20 1,2
Min. BH2 MPa 20/30
n10-20/Ag 0,16
CR210BH / BH210 / BH220
Direction RD
Résistance de limite élastique Rp0,2 (MPa) 210 - 270
Résistance à la rupture Rm (MPa) 320 - 400
Type 1 Min. A50mm (%) 33
Type 2 Min. A80mm (%) 32
Type 3 Min. A50mm (%) 35
Min. r0-20 1,1
Min. rm-20 1,2
Min. BH2 MPa 20/30
n10-20/Ag 0,16
CR240BH / BH240 / BH260
Direction RD
Résistance de limite élastique Rp0,2 (MPa) 240 - 300
Résistance à la rupture Rm (MPa) 340 - 440
Type 1 Min. A50mm (%) 30
Type 2 Min. A80mm (%) 29
Type 3 Min. A50mm (%) 31
Min. r0-20 1
Min. rm-20 1,1
Min. BH2 MPa 20/30
n10-20/Ag 0,15
CR270BH / BH270 / BH300
Direction RD
Résistance de limite élastique Rp0,2 (MPa) 270 - 330
Résistance à la rupture Rm (MPa) 360 - 460
Type 1 Min. A50mm (%) 28
Type 2 Min. A80mm (%) 27
Type 3 Min. A50mm (%) 29
Min. r0-20
Min. rm-20
Min. BH2 MPa 20/30
n10-20/Ag 0,13
CR180BH / BH180
Direction RD
Résistance de limite élastique Rp0,2 (MPa) 180 - 240
Résistance à la rupture Rm (MPa) 290 - 370
Type 1 Min. A50mm (%) 35
Type 2 Min. A80mm (%) 34
Type 3 Min. A50mm (%) 37
Min. r0-20 1,1
Min. rm-20 1,3
Min. BH2 MPa 20/30
n10-20/Ag 0,17
CR195BH / BH195
Direction TD
Résistance de limite élastique Rp0,2 (MPa) 195 - 270
Résistance à la rupture Rm (MPa) 340 - 400
Type 1 Min. A50mm (%) 34
Type 2 Min. A80mm (%) 32
Type 3 Min. A50mm (%) 35
Min. r0-20 1,1
Min. rm-20 1,2
Min. BH2 MPa 20/30
n10-20/Ag 0,16
CR210BH / BH210 / BH220
Direction RD
Résistance de limite élastique Rp0,2 (MPa) 210 - 270
Résistance à la rupture Rm (MPa) 320 - 400
Type 1 Min. A50mm (%) 33
Type 2 Min. A80mm (%) 32
Type 3 Min. A50mm (%) 35
Min. r0-20 1,1
Min. rm-20 1,2
Min. BH2 MPa 20/30
n10-20/Ag 0,16
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A80mm %: Allongement à rupture (en %) sur base d’un échantillon de longueur utile L0 = 80 mm (ISO 6892-1 type 2 (EN20x80))
A50mm %: Allongement à rupture (en %) après fracture sur base d’un échantillon de longueur utile L0 = 50 mm (ISO 6892-1 type 1 (ASTM12.5x50) or type 3 (JIS25x50))
A%: Allongement à rupture (en %) sur base d’un échantillon proportionnel de longueur utile L0 = 5,65 (So)1/2
Ag % : Allongement uniforme (en %)
BH2 : Augmentation de la limite élastique entre une référence mesurée après 2% de pré-déformation et cette même condition ayant subi un traitement thermique (170°C- 20 minutes)

Microstructure du grade CR180BH

Microstructure du grade CR180BH

Composition chimique

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Dénomination ArcelorMittal Nom générique Max. C (%) Max. Si (%) Max. Mn (%) Max. P (%) Max. S (%) Min. Al (%) Max. Cu (%)
CR180BH BH180 0,06 0,5 0,7 0,06 0,025 ≥ 0,015 0,2
CR195BH BH195 0,06 0,5 0,7 0,08 0,025 ≥ 0,015 0,2
CR210BH BH210 / BH220 0,08 0,5 0,7 0,085 0,025 ≥ 0,015 0,2
CR240BH BH240 / BH260 0,1 0,5 1,0 0,1 0,03 ≥ 0,015 0,2
CR270BH BH270 / BH300 0,1 0,5 1,0 0,1 0,03 ≥ 0,015 0,2
CR210BH / BH210 / BH220
Max. C (%) 0,08
Max. Si (%) 0,5
Max. Mn (%) 0,7
Max. P (%) 0,085
Max. S (%) 0,025
Al (%) ≥ 0,015
Max. Cu (%) 0,2
CR240BH / BH240 / BH260
Max. C (%) 0,1
Max. Si (%) 0,5
Max. Mn (%) 1,0
Max. P (%) 0,1
Max. S (%) 0,03
Al (%) ≥ 0,015
Max. Cu (%) 0,2
CR270BH / BH270 / BH300
Max. C (%) 0,1
Max. Si (%) 0,5
Max. Mn (%) 1,0
Max. P (%) 0,1
Max. S (%) 0,03
Al (%) ≥ 0,015
Max. Cu (%) 0,2
CR180BH / BH180
Max. C (%) 0,06
Max. Si (%) 0,5
Max. Mn (%) 0,7
Max. P (%) 0,06
Max. S (%) 0,025
Al (%) ≥ 0,015
Max. Cu (%) 0,2
CR195BH / BH195
Max. C (%) 0,06
Max. Si (%) 0,5
Max. Mn (%) 0,7
Max. P (%) 0,08
Max. S (%) 0,025
Al (%) ≥ 0,015
Max. Cu (%) 0,2
CR210BH / BH210 / BH220
Max. C (%) 0,08
Max. Si (%) 0,5
Max. Mn (%) 0,7
Max. P (%) 0,085
Max. S (%) 0,025
Al (%) ≥ 0,015
Max. Cu (%) 0,2
CR240BH / BH240 / BH260
Max. C (%) 0,1
Max. Si (%) 0,5
Max. Mn (%) 1,0
Max. P (%) 0,1
Max. S (%) 0,03
Al (%) ≥ 0,015
Max. Cu (%) 0,2
CR270BH / BH270 / BH300
Max. C (%) 0,1
Max. Si (%) 0,5
Max. Mn (%) 1,0
Max. P (%) 0,1
Max. S (%) 0,03
Al (%) ≥ 0,015
Max. Cu (%) 0,2
CR180BH / BH180
Max. C (%) 0,06
Max. Si (%) 0,5
Max. Mn (%) 0,7
Max. P (%) 0,06
Max. S (%) 0,025
Al (%) ≥ 0,015
Max. Cu (%) 0,2
CR195BH / BH195
Max. C (%) 0,06
Max. Si (%) 0,5
Max. Mn (%) 0,7
Max. P (%) 0,08
Max. S (%) 0,025
Al (%) ≥ 0,015
Max. Cu (%) 0,2
CR210BH / BH210 / BH220
Max. C (%) 0,08
Max. Si (%) 0,5
Max. Mn (%) 0,7
Max. P (%) 0,085
Max. S (%) 0,025
Al (%) ≥ 0,015
Max. Cu (%) 0,2
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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

Mécanique de durcissement par effet BH

Disponibilité globale


En développement     En essais clientèle     Commercial en aspect non-visible     Commercial pour pièce d'aspect non visible et visible (Z)    

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Dénomination ArcelorMittal Nom générique Nu (-UNC) Extragal® (-GI) Ultragal® (-GI) Galvannealed (-GA) Zagnelis® Protect (-ZMP) Zagnelis® Surface (-ZMS) Electrozingué (-EG)
CR180BH BH180
CR195BH BH195
CR210BH BH210 / BH220
CR240BH BH240 / BH260
CR270BH BH270 / BH300
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Dénomination ArcelorMittal Nom générique Nu (-UNC) Extragal® (-GI) Ultragal® (-GI) Galvannealed (-GA) Zagnelis® Protect (-ZMP) Zagnelis® Surface (-ZMS) Electrozingué (-EG)
CR180BH BH180
CR195BH BH195
CR210BH BH210 / BH220
CR240BH BH240 / BH260
CR270BH BH270 / BH300
Afficher tout
Dénomination ArcelorMittal Nom générique Nu (-UNC) Extragal® (-GI) Galvannealed (-GA)
CR180BH BH180
CR195BH BH195
CR210BH BH210 / BH220
CR240BH BH240 / BH260
CR270BH BH270 / BH300
Afficher tout
Dénomination ArcelorMittal Nom générique Nu (-UNC) Extragal® (-GI) Galvannealed (-GA)
CR180BH BH180
CR195BH BH195
CR210BH BH210 / BH220
CR240BH BH240 / BH260
CR270BH BH270 / BH300
Afficher tout
Dénomination ArcelorMittal Nom générique
CR180BH BH180
CR195BH BH195
CR210BH BH210 / BH220
CR240BH BH240 / BH260
CR270BH BH270 / BH300
Afficher tout
Dénomination ArcelorMittal Nom générique Nu (-UNC) Extragal® (-GI) Ultragal® (-GI) Galvannealed (-GA)
CR180BH BH180
CR195BH BH195
CR210BH BH210 / BH220
CR240BH BH240 / BH260
CR270BH BH270 / BH300

En développement
En essais clientèle
Commercial en aspect non-visible
Commercial pour pièce d'aspect non visible et visible (Z)

CR210BH / BH210 / BH220
Coating Monde EUR NAM SAM RSA CHI
Nu (-UNC)
Extragal® (-GI)
Ultragal® (-GI)
Galvannealed (-GA)
Zagnelis® Protect (-ZMP)
Zagnelis® Surface (-ZMS)
Electrozingué (-EG)
CR240BH / BH240 / BH260
Coating Monde EUR NAM SAM RSA CHI
Nu (-UNC)
Extragal® (-GI)
Ultragal® (-GI)
Galvannealed (-GA)
Zagnelis® Protect (-ZMP)
Zagnelis® Surface (-ZMS)
Electrozingué (-EG)
CR270BH / BH270 / BH300
Coating Monde EUR NAM SAM RSA CHI
Nu (-UNC)
Extragal® (-GI)
Ultragal® (-GI)
Galvannealed (-GA)
Zagnelis® Protect (-ZMP)
Zagnelis® Surface (-ZMS)
Electrozingué (-EG)
CR180BH / BH180
Coating Monde EUR NAM SAM RSA CHI
Nu (-UNC)
Extragal® (-GI)
Ultragal® (-GI)
Galvannealed (-GA)
Zagnelis® Protect (-ZMP)
Zagnelis® Surface (-ZMS)
Electrozingué (-EG)
CR195BH / BH195
Coating Monde EUR NAM SAM RSA CHI
Nu (-UNC)
Extragal® (-GI)
Ultragal® (-GI)
Galvannealed (-GA)
Zagnelis® Protect (-ZMP)
Zagnelis® Surface (-ZMS)
Electrozingué (-EG)
CR210BH / BH210 / BH220
Coating Monde EUR NAM SAM RSA CHI
Nu (-UNC)
Extragal® (-GI)
Ultragal® (-GI)
Galvannealed (-GA)
Zagnelis® Protect (-ZMP)
Zagnelis® Surface (-ZMS)
Electrozingué (-EG)
CR240BH / BH240 / BH260
Coating Monde EUR NAM SAM RSA CHI
Nu (-UNC)
Extragal® (-GI)
Ultragal® (-GI)
Galvannealed (-GA)
Zagnelis® Protect (-ZMP)
Zagnelis® Surface (-ZMS)
Electrozingué (-EG)
CR270BH / BH270 / BH300
Coating Monde EUR NAM SAM RSA CHI
Nu (-UNC)
Extragal® (-GI)
Ultragal® (-GI)
Galvannealed (-GA)
Zagnelis® Protect (-ZMP)
Zagnelis® Surface (-ZMS)
Electrozingué (-EG)
CR180BH / BH180
Coating Monde EUR NAM SAM RSA CHI
Nu (-UNC)
Extragal® (-GI)
Ultragal® (-GI)
Galvannealed (-GA)
Zagnelis® Protect (-ZMP)
Zagnelis® Surface (-ZMS)
Electrozingué (-EG)
CR195BH / BH195
Coating Monde EUR NAM SAM RSA CHI
Nu (-UNC)
Extragal® (-GI)
Ultragal® (-GI)
Galvannealed (-GA)
Zagnelis® Protect (-ZMP)
Zagnelis® Surface (-ZMS)
Electrozingué (-EG)
CR210BH / BH210 / BH220
Coating Monde EUR NAM SAM RSA CHI
Nu (-UNC)
Extragal® (-GI)
Ultragal® (-GI)
Galvannealed (-GA)
Zagnelis® Protect (-ZMP)
Zagnelis® Surface (-ZMS)
Electrozingué (-EG)
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Mise en forme

La 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 BH (Modèle ArcelorMittal pour l'Europe)

Courbes limites de formage pour la famille des aciers BH (Modèle de Keeler pour l'Amerique du Nord)

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

Les aciers à Bake Hardening étant peu alliés, ils possèdent une bonne aptitude au soudage quel que soit le procédé utilisé.

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The future of steelGlobal R&DInnovation in practiceFast Lane: ArcelorMittal’s sampling and pre-serial production serviceCustomer statementsLatest customer cases

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