Aciers à ultra haute résistance (UHSS) : que sont-ils et qu'apportent-ils à l'automobile ?

Par le passé, WorldAutoSteel utilisait les définitions suivantes en fonction de la résistance à la traction minimale :

≥ 550 MPa TS : aciers avancés à haute résistance (AHSS)
≥ 780 MPa TS : acier à haute limite d'élasticité (UHSS)
≥ 1000 MPa ou 1 GPa TS : Aciers GigaPascal

Toutefois, le guide des meilleurs pratiques pour applications en AHSS (AHSS Application Guidelines) 2021 de WorldAutoSteel fixe le niveau de traction minimal pour les aciers AHSS à 440 MPa, tout en reconnaissant qu’il n’existe pas vraiment de consensus. Il se peut que le terme moins usité « GigaPascal » prenne de l'importance puisque sa définition ne présente pas d’ambiguïté : acier d'une résistance à la traction de 1000 MPa ou plus.

Les types d’aciers métallurgiques capables d’atteindre les résistances UHSS peuvent inclure :

• Martensitique (M)
• Acier pour durcissement sous presse (PHS, acier au bore durcissable, ou acier « formé à chaud »)
• À phase complexe (CP)
• Haute ductilité des bords (HE)
• À double phase (DP)
• À double phase avec bonne aptitude au formage (DH)
• À ferrite-bainite (FB)

S’il n’existe pas de définition généralement acceptée pour l’acier à ultra haute limite d’élasticité, pourquoi utiliser ce terme ? La réponse est que « UHSS » est utile aussi bien pour les sidérurgistes que pour les constructeurs automobiles, car il permet de désigner des nuances d’acier AHSS plus robustes.

Et comme les aciers UHSS continuent de progresser en résistance, il faut réfléchir davantage à la manière dont ils sont formés en pièces automobiles, en anticipant des problèmes comme le retour élastique. Cela étant dit, la plupart de ces problèmes de formage peuvent être résolus en sélectionnant correctement les propriétés de l’acier UHSS, en simulant des méthodes de formage avancées, en utilisant les paramètres d’outillage corrects et en adoptant les bonnes méthodes de conception des pièces automobiles.

Les aciers AHSS/UHSS permettent aux constructeurs automobiles d’optimiser leurs conceptions de caisses en blanc de plusieurs façons : une meilleure protection contre les impacts, un allègement et une efficacité énergétique améliorés, une capacité plus grande et de meilleures performances pour les véhicules et beaucoup plus d'éco-responsabilité lorsqu’ils proviennent d’aciéries à optimisation de CO₂ ou utilisant des ferrailles recyclées.

Même si les matières à base d'aluminium et de fibre de carbone sont résistants et légers, ils produisent beaucoup de CO₂ et sont plus difficiles à recycler que l’acier. Lorsque vous choisissez des matériaux structurels, demandez-vous si vos choix sont en adéquation avec les objectifs de développement durable de vos clients.

Dès aujourd'hui, vous pouvez obtenir des nuances d’acier AHSS/UHSS fabriquées dans les aciéries parmi les plus économes en CO₂au monde, à des coûts 40 à 400 % inférieurs à ceux des matériaux non ferreux à haute résistance. Encore mieux : SSAB est sur le point de produire des aciers AHSS Docol^® entièrement décarbonés disponibles sur le marché, dès 2026.

Les aciers à plus grande limite élastique demandent plus d'études et de planification avant la production. C’est la raison pour laquelle nos experts en acier AHSS/UHSS peuvent vous aider à optimiser vos conceptions en modélisant les performances, le formage et l’assemblage de vos produits.

Et nous disposons de techniciens de production d’acier en interne pour vous conseiller à chaque étape, que votre fabrication AHSS/UHSS comprenne le formage à froid, le profilage 3D, des flancs ou bobines soudés au laser, ou l’estampage à chaud des aciers PHS.

Assembler des aciers conventionnels et des aciers AHSS ? Vous avez des questions sur le soudage par points par résistance ou sur le soudage laser des aciers AHSS ? Consultez notre manuel de soudage des aciers AHSS/UHSS.

Vous cherchez à utiliser plusieurs matières voire des adhésifs structurels avec des aciers AHSS/UHSS ? Nous pouvons répondre à tous vos besoins d’assemblage des aciers AHSS/UHSS.