L’acier martensitique associe une bonne ductilité à des résistances à la traction allant jusqu’à 1 700 MPa. C'est ce qui le vraiment très performant pour rendre les voitures plus légères et renforcer leur résistance en cas de choc, particulièrement sur les zones où rien ne doit pouvoir pénétrer.
Lorsque l’austénite subit une trempe très rapide, elle se transforme en une microstructure cristalline très dure appelée « martensite ».
La transformation martensitique commence lorsque l’austénite atteint la température de départ de la martensite (Ms ) et se poursuit jusqu’à ce que la température de transformation inférieure (Mt ) soit atteinte. En général, plus le pourcentage de conversion en martensite est élevé, plus l’acier martensitique obtenu est résistant. Ces aciers subissent un revenu martensitique après la trempe pour améliorer leur ductilité, de sorte que même les aciers MS avec des niveaux de résistance très élevés peuvent être formés à froid à l’aide de procédés comme le laminage à froid.
Pour produire de l’acier martensitique laminé à froid (MS ou MART), une feuille d’acier laminée à froid est introduite dans une ligne de recuit continu (CAL). Dans la ligne, la matière est recuite, trempée à l’eau puis revenue. L’austénite formée dans la CAL, lorsqu'elle est rapidement trempée, se transforme en martensite. L’opération de revenu de la CAL donne une meilleure ductilité à l’acier à ultra haute limite d’élasticité.
Les nuances martensitiques Docol® comportent moins de 2 % d’éléments d’alliage, ce qui permet une bonne aptitude au soudage.
Avec la plus haute limite d’élasticité de nos aciers formables à froid, l’acier martensitique Docol permet un excellent allègement et des performances accrues en cas de collision :
L'acier Docol 1700M formé à froid de SSAB est une excellente alternative à l'aluminium, pour les pièces légères des systèmes de sécurité passive. Non seulement son poids est identique, mais il est plus respectueux de l'environnement. En raison de la ductilité de l'acier martensitique Docol, les pièces critiques pour la sécurité sont désormais fabriquées par des opérations de formage à froid, économiques et écoénergétiques.
Par exemple, Shape Corp. utilise le profilage 3D pour créer des montants A et tubes de longerons supérieurs de toit plus légers, plus compacts et plus robustes en acier martensitique Docol 1700MPa. Conçus pour Ford 2020 Explorer et 2020 Escape, ces composants de sécurité clés augmentent la visibilité du conducteur, l’espace intérieur et optimisent le positionnement des airbags.
Docol 1700 martensitique est la matière idéale pour les applications en acier à ultra haute limite d’élasticité (UHSS), y compris pour les barres de protection latérales, les pare-chocs, les composants structurels et les logements de batteries de véhicules électriques. Nos spécialistes en conception Docol peuvent vous donner des informations sur les performances en cas d'accident pour plusieurs profils 1700MPa optimisés, de même que des simulations pour un grand nombre de nos autres nuances martensitiques : Docol 900M, 1100M, 1200M, 1300M, 1400M et 1500M.
*Disponible sur demande.
Les nuances d'acier Docol® peuvent être produites suivant les normes du constructeurs, ou les normes VDA. En étroite collaboration avec les équipementiers automobiles, vous développons régulièrement des aciers AHSS innovants, adaptés à une application automobile spécifique. Si vous ne trouvez pas la nuance précise dont vous avez besoin, contactez notre assistance technique pour plus d'informations.
Ingénieurs en sécurité : Créez de nouvelles zones anti-intrusion (par exemple, pour les packs de batterie BEV) et optimisez la gestion de l'espace des zones actuelles (par exemple, les compartiments passagers).
Spécialistes de l'allègement : Exploitez la résistance extrême des aciers martensitiques et leur légèreté, semblable à celle de l'aluminium .
Ingénieurs de production : Mettez en œuvre des procédés de formage à froid, soit classiques (pliage, estampage, profilage), soit encore inédits, comme un profilage 3D sur un acier UHSS.
Agents d'approvisionnement : Réduisez vos coûts de manière significative — sans baisse de performances — en remplaçant l'aluminium par un acier martensitique Docol. (Et réduisez du même coup votre empreinte carbone.)
Responsables du développement durable : Diminuez les émissions de CO2 intégrées et faites progresser l'analyse du cycle de vie avec nos aciers martensitiques Docol « prêts pour le futur ».
Les aciers Docol MS électrogalvanisés sont plus résistants à la corrosion grâce à un revêtement de protection uniforme et de haute qualité, qui peut être appliqué en couche très fine, si nécessaire. Les nuances martensitiques revêtues Docol EG peuvent être facilement formées et assemblées, avec d’excellentes propriétés pour le soudage par points par résistance (RSW).
Les aciers automobiles martensitiques Docol EZ (ou ZE) sont disponibles auprès de SSAB pour les résistances suivantes : Docol 900M, 1100M, 1200M, 1300M, 1400M et 1500M. Grâce à la longue et vaste expérience de SSAB dans la fabrication d’aciers martensitiques électrogalvanisés, les équipementiers automobiles peuvent avoir la réponse à toutes leurs préoccupations concernant la fragilisation par hydrogène (HE), également connue sous le nom de fissuration induite par hydrogène (HIC).
World Auto Steel met en évidence un lien entre la limite d’élasticité de la tôle d’acier et la déformation par pliage en 3 points (résistance à la collision) des pièces en forme de chapeau :
« Les performances de CR1200Y1470T-MS sont semblables à celles de PHS-CR1800T-MB et PHS-CR1900T-MB estampés à chaud de même épaisseur. Elles vont au-delà de celle du PHS-CR1500T-MB souvent utilisé. C'est pourquoi il est possible de réduire les coûts, mais aussi le poids en passant par l'estampage à froid, à condition, bien sûr, que la presse, le procédé et la matrice soient bien étudiés. Métallurgie des aciers martensitiques chez World Auto Steel.
Notre centre de stockage des matières d’essai vous propose des échantillons d'AHSS pour la plupart de nos aciers disponibles à la vente, ainsi que des échantillons pour nos nuances les plus récentes, non disponibles sur le marché à ce jour. Nous sommes les seuls à expédier bobines et tôles, en longueurs adaptées à vos besoins, partout dans le monde. En une à deux semaines, votre matière est prête à être expédiée partout dans le monde.
La microstructure cristalline très dure dite « martensitique » se forme par une trempe très rapide de l’austénite, qui la transforme en martensite.
Les aciers martensitiques Docol sont les plus résistants de nos nuances d’acier Docol formables à froid, ce qui entraîne le meilleur potentiel de réduction du poids et d’augmentation des performances des composants anti-collision.
World Auto Steel présente des études de cas d’applications de pièces automobiles dans lesquelles les aciers MS ont remplacé les nuances PHS pour certaines pièces façonnées, réduisant ainsi les coûts d'énergie et améliorant les temps de production. Comme l'indique l'étude, l’emboutissage à froid des aciers martensitiques permet de faire bien autre chose que des formes plus simples aux courbes douces. L’exemple est un pilier central externe estampé à froid avec un flan soudé sur mesure contenant les sections CR1200Y1470T-MS et CR320Y590T-DP.
Les aciers double phase à haute aptitude au formage/ductilité (DH) sont des aciers automobiles de troisième génération, à plasticité induite par transformation de phase (TRIP). Leur aptitude au formage, même localisée, est excellente, avec une bonne résistance à la fissuration des rives. Les aciers DH montrent d’excellentes propriétés d’absorption d’énergie, mais gardent une certaine ductilité en cas de choc. Les nuances DH sont idéales pour obtenir des géométries complexes, y compris par emboutissage profond à froid. Les diagrammes limites de formage (FLD) et taux d'expansion de trou (HER) de l’acier DH sont supérieurs à ceux des aciers DP, ce qui facilite l'emboutissage et limite le nombre de pièces rejetées.
Les aciers pour durcissement sous presse présentent quatre avantages majeurs : ils peuvent être façonnés en formes très complexes, leur résistance à la traction ultime va jusqu’à 2 000 MPa (290 ksi) et il n'y a que peu ou pas de retour élastique. Avec un revenu adapté, vous pouvez sur une seule et même pièce, combiner « zones dures pleines » et « zones tendres » pour que la performance soit multifonctionnelle en cas de choc.
Parmi les aciers avancés à haute limite d’élasticité, les aciers à phase complexe présentent les taux d’expansion de trou les plus élevés (jusqu’à 100 %). Ces valeurs élevées d'expansion de trous donnent d’excellentes propriétés au formage à froid pour les rives/rebords poinçonnés et étirés, ainsi que pour les formes obtenues par emboutissage profond. Les limites d’élasticité supérieures des aciers CP permettent une grande absorption de l’énergie due aux chocs, tandis que leur niveau de résistance à la traction autorise des épaisseurs plus fines, pour une réduction significative du poids des automobiles.
Les aciers automobiles à double phase présentent un excellent équilibre entre ductilité, haute résistance à la traction, aptitude facile au formage à froid et très bonne absorption de l’énergie des chocs. L'écrouissage précoce élevé (valeur n) de l’acier DP le rend résistant à la striction locale en raison de la redistribution des déformations, ce qui permet l'uniformisation de l'allongement. Le faible rapport limite d’élasticité/résistance à la traction de l’acier à double phase crée une aptitude générale au formage vraiment élevée pour des emboutissages profond, avec forts étirements, le tout avec une bonne soudabilité.
L’acier HSLA à haute ductilité des rives avec une aptitude au formage considérablement améliorée et un rapport d’expansion des trous nettement meilleur – idéal pour les composants automobiles aux conceptions complexes sur des rives étirées et cisaillées.
Comparés aux aciers doux au carbone conventionnels, les aciers faiblement alliés à haute limite d’élasticité sont rentables pour augmenter la résistance et réduire le poids. Les aciers HSLA présentent de plus une excellente aptitude au pliage et au soudage et peuvent augmenter la résistance et/ou réduire le poids de nombreux composants automobiles de caisses en blanc et de châssis, dont les suspensions, les poutres et les sous-châssis.
Les aciers ferrite-bainite sont multiphasés, avec des rapports d’expansion de trou élevés et de bonnes possibilités d'étirement des rives de tôle. Les aciers FB permettent de former des rebords à froid et de les poinçonner, pour alléger des composants automobiles tels que les roues, les traverses et d'autres pièces structurelles.