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Aciers à haute formabilité 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 CR6 assure le meilleur rendement pour la mise en forme des pièces les plus difficiles (côté de caisse, doublure de portes ou de hayons...).

Ces nuances à haute formbilité sont non vieillissantes. Elles conservent leurs propriétés mécaniques et de formabilité dans le temps.

La gamme d'acier à haute formbilité offre des garanties supérieures aux aciers pour emboutissage usuels normés tout en restant compatible avec ces normes.

 

Applications

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

  • Doublure de porte en CR3-GI Extragal® (ép. : 0,7 mm)

  • Plancher de charge en CR3-GI Extragal® (ép. : 0,7 mm)

  • Passage de roue en CR5-GI Extragal® (ép. : 0,9 mm)

  • Carter de moteur en CR5-GI Extragal® (ép. : 1 mm)

Designation et norme

Ces correspondances sont données à titre indicatif. Les grades à haute formbilité présentent généralement des garanties de propriétés mécaniques plus étroites.

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Dénomination ArcelorMittal Nom générique Euronorms VDA 239-100 JFS ABNT NBR
CR DC01/DX51 DC01 (+ZE) / DX51D (+Z, +ZF)
CR1 CR1 DX52D (+Z, +ZF) CR1 (-UNC,-EG,-GI,-GA) JSC270C / JAC270C / JEC270C EM / ZM
CR2 CR2 DC03 (+ZE) / DX53D (+Z, +ZF, +ZM) CR2 (-UNC,-EG,-GI,-GA,-ZM) JSC270D / JAC270D / JEC270D EP / ZE
CR3 CR3 DC04 (+ZE) / DX54D (+Z, +ZF, +ZM) CR3 (-UNC,-EG,-GI,-GA,-ZM) JSC270E / JAC270E / JEC270E EEP Grau 1 / ZEE Grau 1
CR4 CR4 DC05 (+ZE) / DX56D (+Z, +ZF, +ZM) CR4 (-UNC,-EG,-GI,-GA,-ZM) JSC270F / JAC270F / JEC270F EEP Grau 2 / ZEE Grau 2
CR5 CR5 DC06 (+ZE) / DX57D (+Z, +ZF, +ZM) CR5 (-UNC,-EG,-GI,-GA,-ZM) EEP Grau 3 / ZEE Grau 3
CR6 CR6 DC07 (+ZE) CR6 (-UNC,-EG) JSC260G / JEC260G EEP Grau 4 / ZEE Grau 4
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Dénomination ArcelorMittal Nom générique Euronorms VDA 239-100 JFS ABNT NBR
HR0 HR0 DD11 EM
HR1 HR1 DD12
HR2 HR2 DD13 HR2 (-UNC,-GI) EP
HR3 HR3 DD14 JSH270C EPA
HR4 HR4 JSH270D
  • Euronorms

    Nu (EN 10130 : 2016) : Désignation nuance
    Electrozingué (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
    Nu HR (EN 10111: 2008) : Désignation nuance

  • VDA 239-100

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

Les tableaux ci-dessus résument à titre indicatif les correspondances entre la gamme d'acier à haute formabilité, les normes Européennes et la norme VDA 239-100.

Caractéristiques mécaniques

Les aciers 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.

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Dénomination ArcelorMittal Nom générique Direction Résistance de limite élastique Rp0,2 (MPa) Résistance à la rupture Rm (MPa) Min. A(%) Type 1 Min. A50mm (%) Type 2 Min. A80mm (%) Type 3 Min. A50mm (%) Min. r0-20 Min. rm-20 Min. n10-20/Ag
CR DC01/DX51 TD ≥ 270 24 22 24
CR1 CR1 TD 140 - 300 270 - 410 30 28 30
CR2 CR2 TD 140 - 240 270 - 370 34 34 37 1,3 1,2 0,16
CR3 CR3 TD 140 - 210 270 - 350 38 38 41 1,8 1,5 0,18
CR4 CR4 TD 140 - 180 270 - 330 40 39 42 1,9 1,6 0,20
CR5 CR5 TD 110 - 170 260 - 330 42 41 46 2,1 1,8 0,22
CR6 CR6 TD 110 - 170 260 - 330 44 43 47 2,3 2,0 0,23
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Dénomination ArcelorMittal Nom générique Direction Résistance de limite élastique Rp0,2 (MPa) Résistance à la rupture Rm (MPa) Min. A(%) Type 1 Min. A50mm (%) Type 2 Min. A80mm (%) Type 3 Min. A50mm (%) Min. r0-20 Min. rm-20 Min. n10-20/Ag
HR0 HR0 TD 240 - 350 310 - 460 28 26 22 24 0,12
HR1 HR1 TD 200 - 330 300 - 420 32 29 27 29
HR2 HR2 TD 180 - 290 270 - 400 34 32 30 33 0,16
HR3 HR3 TD 180 - 290 270 - 400 37 35 33 36
HR4 HR4 TD 180 - 260 270 - 350 40 35 33 36

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)

Les aciers CR5-UNC/-EG et CR6-UNC/-EG 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 CR3 et CR4.

Microstructure of CR4 (IF-Ti B type metallurgy)

Microstructure d'un acier CR4 (Métallurgie de type IF-Ti B)

Composition chimique

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Dénomination ArcelorMittal Nom générique Max. C (%) Max. Si (%) Max. Mn (%) Max. P (%) Max. S (%) Min. Al (%) Max. Ti (%) Max. Cu (%)
CR DC01/DX51 0,12 0,5 0,6 0,1 0,045
CR1 CR1 0,12 0,5 0,6 0,055 0,035 ≥ 0,01 0,3 0,2
CR2 CR2 0,1 0,5 0,5 0,025 0,02 ≥ 0,01 0,3 0,2
CR3 CR3 0,08 0,5 0,5 0,025 0,02 ≥ 0,01 0,3 0,2
CR4 CR4 0,06 0,5 0,4 0,025 0,02 ≥ 0,01 0,3 0,2
CR5 CR5 0,02 0,5 0,3 0,02 0,02 ≥ 0,01 0,3 0,2
CR6 CR6 0,01 0,5 0,2 0,02 0,02 ≥ 0,01 0,2 0,2
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Dénomination ArcelorMittal Nom générique Max. C (%) Max. Si (%) Max. Mn (%) Max. P (%) Max. S (%) Min. Al (%) Max. Ti (%) Max. Cu (%)
HR0 HR0 0,13 0,5 0,6 0,035 0,03 ≥ 0,015 0,3 0,2
HR1 HR1 0,12 0,5 0,5 0,025 0,03 ≥ 0,015 0,3 0,2
HR2 HR2 0,12 0,5 0,5 0,025 0,03 ≥ 0,015 0,3 0,2
HR3 HR3 0,08 0,1 0,4 0,02 0,02 ≥ 0,02 0,3 0,2
HR4 HR4 0,08 0,1 0,4 0,02 0,02 ≥ 0,02 0,3 0,2

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)
CR DC01/DX51
CR1 CR1
CR2 CR2
CR3 CR3
CR4 CR4
CR5 CR5
CR6 CR6
HR0 HR0
HR1 HR1
HR2 HR2
HR3 HR3
HR4 HR4
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Dénomination ArcelorMittal Nom générique Nu (-UNC) Extragal® (-GI) Ultragal® (-GI) Galvannealed (-GA) Zagnelis® Protect (-ZMP) Zagnelis® Surface (-ZMS) Electrozingué (-EG)
CR DC01/DX51
CR1 CR1
CR2 CR2
CR3 CR3
CR4 CR4
CR5 CR5
CR6 CR6
HR0 HR0
HR1 HR1
HR2 HR2
HR3 HR3
HR4 HR4
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Dénomination ArcelorMittal Nom générique Nu (-UNC) Extragal® (-GI) Galvannealed (-GA) Electrozingué (-EG)
CR DC01/DX51
CR1 CR1
CR2 CR2
CR3 CR3
CR4 CR4
CR5 CR5
CR6 CR6
HR0 HR0
HR1 HR1
HR2 HR2
HR3 HR3
HR4 HR4
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Dénomination ArcelorMittal Nom générique Nu (-UNC) Extragal® (-GI) Galvannealed (-GA) Electrozingué (-EG)
CR DC01/DX51
CR1 CR1
CR2 CR2
CR3 CR3
CR4 CR4
CR5 CR5
CR6 CR6
HR0 HR0
HR1 HR1
HR2 HR2
HR3 HR3
HR4 HR4
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Dénomination ArcelorMittal Nom générique Nu (-UNC) Electrozingué (-EG)
CR DC01/DX51
CR1 CR1
CR2 CR2
CR3 CR3
CR4 CR4
CR5 CR5
CR6 CR6
HR0 HR0
HR1 HR1
HR2 HR2
HR3 HR3
HR4 HR4
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Dénomination ArcelorMittal Nom générique Nu (-UNC) Extragal® (-GI) Galvannealed (-GA)
CR DC01/DX51
CR1 CR1
CR2 CR2
CR3 CR3
CR4 CR4
CR5 CR5
CR6 CR6
HR0 HR0
HR1 HR1
HR2 HR2
HR3 HR3
HR4 HR4

Mise en forme

Cette famille d'aciers offre 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 CR2 à CR6 (ép. : 1,0 mm) (Modèle ArcelorMittal pour l'Europe)

Exemples de courbes limites de formage calculées pour les aciers CR2 à CR6 (ép. : 1,0 mm) (Modèle de Keeler pour l'Amerique du Nord)

Soudabilité

Les aciers  à haure formabilité pour emboutissage étant peu alliés, ils possèdent une bonne aptitude au soudage quel que soit le procédé utilisé.

 

 

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