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Aciers DH pour emboutissage à froid

Présentation

La famille d'aciers DH est proposée pour s'adapter à la spécification de la norme VDA239. Ces aciers à très haute résistance fournissent une formabilité améliorée comparée à celle des aciers Dual Phase conventionnels grâce à leur allongement plus élevé. Ces aciers permettent la réalisation d'éléments structuraux par un procédé de formage à froid tel que l'emboutissage.

Applications

Grâce à leurs excellentes propriétés mécaniques, ces qualités sont particulièrement adaptées aux pièces de sécurité automobile pour la résistance aux chocs. Les pièces typiques sont montrées dans la figure ci-dessous:

Pièces typiques pour aciers DH

Pièces typiques pour aciers DH

Designation et norme

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Dénomination ArcelorMittal Nom générique VDA 239-100
CR330Y590T-DH DP600 DH CR330Y590T-DH
CR440Y780T-DH DP780 DH CR440Y780T-DH
CR700Y980T-DH DP980 DH CR700Y980T-DH

Le tableau ci-dessus résume à titre indicatif les correspondances entre la gamme ArcelorMittal, les normes Européennes et la norme VDA 239-100.

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. BH2 MPa n4-6 n10-20/Ag
CR330Y590T-DH DP600 DH RD 330 - 440 590 - 700 28 26 28 30 0,18 0,16
CR440Y780T-DH DP780 DH RD 440 - 550 780 - 900 19 18 19 30 0,18 0,13
CR700Y980T-DH DP980 DH RD 700 - 850 980 - 1130 14 13 14 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)

  • Microstructure du CR330Y590T-DH

  • Microstructure du CR450Y780T-DH

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 (%)
CR330Y590T-DH DP600 DH 0,15 0,8 2,5 0,05 0,01 0,015 - 1,0 0,2 0,005 0,15 1,4
CR440Y780T-DH DP780 DH 0,18 0,8 2,5 0,05 0,01 0,015 - 1,0 0,2 0,005 0,15 1,4
CR700Y980T-DH DP980 DH 0,23 1,8 2,9 0,05 0,01 0,015 - 1,0 0,2 0,005 0,15 1,4

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) Jetgal® (-ZV)
CR330Y590T-DH DP600 DH
CR440Y780T-DH DP780 DH
CR700Y980T-DH DP980 DH
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Dénomination ArcelorMittal Nom générique Nu (-UNC) Extragal® (-GI) Jetgal® (-ZV)
CR330Y590T-DH DP600 DH
CR440Y780T-DH DP780 DH
CR700Y980T-DH DP980 DH
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Dénomination ArcelorMittal Nom générique Extragal® (-GI)
CR330Y590T-DH DP600 DH
CR440Y780T-DH DP780 DH
CR700Y980T-DH DP980 DH
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Dénomination ArcelorMittal Nom générique Extragal® (-GI)
CR330Y590T-DH DP600 DH
CR440Y780T-DH DP780 DH
CR700Y980T-DH DP980 DH
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Dénomination ArcelorMittal Nom générique
CR330Y590T-DH DP600 DH
CR440Y780T-DH DP780 DH
CR700Y980T-DH DP980 DH
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Dénomination ArcelorMittal Nom générique
CR330Y590T-DH DP600 DH
CR440Y780T-DH DP780 DH
CR700Y980T-DH DP980 DH

Nous consulter pour les produits en développement.

Mise en forme

Les aciers DH présentent une bonne ductilité par rapport à leur niveau de résistance à la traction.
La figure ci-dessous donne un exemple de courbe limite de formage pour les aciers DH en 1,5 mm d'épaisseur.

Courbes limites de formage pour la famille des aciers DH d'épaisseur 1,5 mm (modèle ArcelorMittal pour l'Europe)

Courbes limites de formage pour la famille des aciers DH d'épaisseur 1,5 mm (modèle de Keeler pour l'Amérique du Nord)

Soudabilité

Aptitude au soudage par points

La gamme d'aciers DH possède une bonne soudabilité par points. Le domaine de soudabilité, obtenu pour les conditions de soudage préconisées par la norme ISO18278-2, est étendu. Le tableau ci-dessous donne à titre indicatif quelques propriétés de points soudés des aciers DH en combinaisons homogènes selon la norme ISO18278-2.

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Dénomination ArcelorMittal Revêtement Epaisseur (mm) Diamètre soudure (mm) Effort en traction pure (kN) Diamètre soudure (mm) Effort en traction cisaillement (kN)
CR440Y780T-DH GI 1,5 7 10 8 25

Résistance à la fatigue

Les aciers DH présentent de bonnes propriétés en fatigue. A titre d'exemple, les deux graphes ci-dessous montrent les courbes de Wöhler des aciers DH. Celles-ci sont exprimées en terme de contrainte maximale en fonction du nombre de cycles appliqués. Elles sont obtenues suivant deux rapport de charge, soit en traction alternée symétrique R=-1, soit en traction répétée R=0.1.

Le graphe ci-dessous représente la courbe oligo-cyclique ou courbes EN de ces mêmes aciers. Celle-ci s’exprime en amplitude de déformation en fonction du nombre d’alternances (un cycle correspondant à deux alternances). D’autres données de fatigue à grand ou faible nombre de cycles sont disponibles sur demande.

ArcelorMittal tient à la disposition de ses clients une base de données reprenant les performances en fatigue des aciers DH.

Résistance au choc

Du fait de leurs résistances élevées, les aciers DH sont particulièrement adaptés pour des pièces de sécurité.

Les aciers DH ont été caractérisés en compression axiale sur structure oméga avec plaque de fermeture soudée par points à une vitesse d'impact de 56 km/h. Ces tests ont montré un bon comportement au choc de ces aciers, similaires au aciers Dual Phase. Le graphe suivant donne à titre indicatif le potentiel d'allègement minimal de ces aciers par rapport à un acier CR340LA.

Potentiel d'allégement par rapport à un acier CR340LA (référence)

Potentiel d'allégement par rapport à un acier CR340LA (référence)

Les aciers DH ont été caractérisés en flexion 3 points dynamique à 30 km/h sur éprouvette à section oméga. Ces tests ont montré un bon comportement au choc de ces aciers, similaire à celui des Dual Phase. Le graphe suivant donne à titre indicatif le potentiel d'allègement minimal de ces aciers par rapport à un acier CR340LA.

Potentiel d'allégement par rapport à un acier CR340LA (référence)

Potentiel d'allégement par rapport à un acier CR340LA (référence)

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