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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.  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 en HR460560T-FB-GI Extragal® (ép. : 1,8 mm)

  • Bras de suspension en HR400Y540T-FB-UNC(ép. : 4 mm)

  • Bras de suspension en HR460560T-FB-GI Extragal® (ép. : 4 mm)

  • Renfort de pied en HR460560T-FB-GI Extragal® (ép. : 1,8 mm)

  • Roue en HR440Y580T-FB

Designation et norme

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Dénomination ArcelorMittal Nom générique Euronorms VDA 239-100 JFS ABNT NBR
HR300Y450T-FB FB450 HDT450F (+Z) HR300Y450T-FB (-UNC,-GI) JSH440W FB450
HR400Y540T-FB FB540 FB540
HR460Y560T-FB FB560
HR440Y580T-FB FB580/FB590 HDT580F(+Z) HR440Y580T-FB (-UNC,-GI) JSH590R FB580
HR480Y590T-FB-HHE FB590HHE HDT580F HR440Y580T-FB (-UNC) JSH590R
  • 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

Caractéristiques mécaniques

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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. BH2 MPa
HR300Y450T-FB FB450 RD 300 - 400 450 - 550 27 25 24 26 30
HR400Y540T-FB FB540 RD 400 - 490 540 - 610 25 18 18 19 30
HR460Y560T-FB FB560 RD 460 - 530 560 - 640 22 17 17 18 30
HR440Y580T-FB FB580/FB590 RD 440 - 600 580 - 700 17 16 15 16 30
HR480Y590T-FB-HHE FB590HHE TD 480 - 600 590 - 670 21 16 16 17 30

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)

HR480Y580T-FB-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

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Dénomination ArcelorMittal Nom générique Max. C (%) Max. Si (%) Max. Mn (%) Max. P (%) Max. S (%) Al (%) Max. Cu (%) Max. B (%) Max. Ti + Nb (%) Max. Cr + Mo (%)
HR300Y450T-FB FB450 0,18 0,5 2,0 0,05 0,01 0,05 - 2,0 0,2 0,01 0,15 1
HR400Y540T-FB FB540 0,18 0,5 2,0 0,05 0,01 0,05 - 2,0 0,2 0,01 0,15 1
HR460Y560T-FB FB560 0,18 0,5 2,0 0,05 0,01 0,05 - 2,0 0,2 0,01 0,15 1
HR440Y580T-FB FB580/FB590 0,18 0,5 2,0 0,05 0,01 0,02 - 2,0 0,2 0,01 0,15 1
HR480Y590T-FB-HHE FB590HHE 0,18 0,5 2,0 0,05 0,01 0,02 - 2,0 0,2 0,01 0,15 1
Ferritic-bainitic microstructure of  HR400Y540T-FB

Microstructure ferritique-bainitique du HR400Y540T-FB

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) Galvannealed (-GA) Zagnelis® Protect (-ZMP)
HR300Y450T-FB FB450
HR400Y540T-FB FB540
HR460Y560T-FB FB560
HR440Y580T-FB FB580/FB590
HR480Y590T-FB-HHE FB590HHE
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Dénomination ArcelorMittal Nom générique Nu (-UNC) Extragal® (-GI) Zagnelis® Protect (-ZMP)
HR300Y450T-FB FB450
HR400Y540T-FB FB540
HR460Y560T-FB FB560
HR440Y580T-FB FB580/FB590
HR480Y590T-FB-HHE FB590HHE
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Dénomination ArcelorMittal Nom générique Nu (-UNC) Galvannealed (-GA)
HR300Y450T-FB FB450
HR400Y540T-FB FB540
HR460Y560T-FB FB560
HR440Y580T-FB FB580/FB590
HR480Y590T-FB-HHE FB590HHE
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Dénomination ArcelorMittal Nom générique Nu (-UNC) Extragal® (-GI)
HR300Y450T-FB FB450
HR400Y540T-FB FB540
HR460Y560T-FB FB560
HR440Y580T-FB FB580/FB590
HR480Y590T-FB-HHE FB590HHE
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Dénomination ArcelorMittal Nom générique
HR300Y450T-FB FB450
HR400Y540T-FB FB540
HR460Y560T-FB FB560
HR440Y580T-FB FB580/FB590
HR480Y590T-FB-HHE FB590HHE
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Dénomination ArcelorMittal Nom générique
HR300Y450T-FB FB450
HR400Y540T-FB FB540
HR460Y560T-FB FB560
HR440Y580T-FB FB580/FB590
HR480Y590T-FB-HHE FB590HHE

Recommandations

Grade à expansion de trou élevée

ArcelorMittal propose un grade HR480Y590T-FB-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 HR480Y590T-FB et HR480Y590T-FB-HHE.

Vue de l’expansion de trou sur des grades HR440Y580T-FB et HR480Y590T-FB-HHE en 4 mm d’épaisseur. Le HHE permet d’atteindre une valeur d’expansion de trou beaucoup plus élevée.

Vue de l’expansion de trou sur des grades HR440Y580T-FB et HR480Y590T-FB-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 Ferrite Bainite pour une épaisseur de 2,5 mm.

Nous consulter pour d'autres données relatives à la mise en forme de la gamme des Ferrite Bainite 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 Ferrite Bainite avec différentes épaisseurs, à l'état nu ou revêtu. Ces aciers sont soudable à l'arc.

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Dénomination ArcelorMittal Revêtement Epaisseur (mm) Effort en traction pure (kN) Diamètre soudure (mm) Effort en traction cisaillement (kN)
HR300Y450T-FB Uncoated 2,5 25 12 37
HR400Y540T-FB Uncoated 2,5 30 12 42
HR460Y560T-FB Extragal® 2,5 30 10 44
HR480Y590T-FB-HHE Uncoated 2,5 30 12 45

Voici à titre indicatif quelques paramètres de soudage utilisés en soudage MAG :

  • Métal d'apport : fil 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 Ferrite Bainite.

Résistance à la fatigue

Compte tenu de leur résistance mécanique élevée et leur microstructure, les aciers Ferrite Bainite 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 Ferrite Bainite. 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.

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

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