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

Les aciers à ultra haute limite d’élasticité (UHSS) pour automobile sont tout simplement des aciers avancés à haute limite d’élasticité (AHSS) qui présentent des résistances minimales à la traction largement supérieures. Autrement dit, il est possible de classer les aciers UHSS (ou « aciers à ultra-haute résistance ») dans la catégorie des aciers AHSS.

Il n’existe pas de résistance à la traction généralement admise à partir de laquelle une nuance est définie comme un acier à ultra haute limite d’élasticité : certaines entreprises l'estiment à 780 MPa, d’autres à 980 MPa, 1180 MPa ou 1270 MPa.

Auparavant, WorldAutoSteel, l’association des sidérurgistes spécialisée dans les aciers AHSS automobiles, proposait les définitions approximatives suivantes, fondées sur la résistance minimale à la traction (TS) :

Aciers avancés à haute limite d’élasticité (AHSS) ≥ 550 MPa TS
Aciers à ultra haute limite d’élasticité (UHSS) ≥ 780 MPa TS
Aciers GigaPascal ≥ 1000 MPa ou 1 GPa TS

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.

Types d’aciers à ultra haute limite d’élasticité

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

Vous cherchez des aciers AHSS pour des ascenseurs, des remorques et équipements agricoles ?

Les aciers Docol® AHSS/UHSS sont spécialement élaborés pour l’industrie automobile. Mais, si vous concevez des ascenseurs, des remorques, des engins agricoles ou autres équipements qui pourraient profiter des avantages d'un l’acier structurel avancé à haute limite d'élasticité, regardez du côté de l’acier à hautes performances Strenx® par SSAB.

Spécifique au constructeur

Aciers avancés et à ultra haute limite d'élasticité spécifiques à vos propres applications automobiles.

Pourquoi la désignation « UHSS » est importante ?

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.

Applications automobiles pour les aciers AHSS/UHSS

Protection renforcée contre les impacts et sécurité

Les aciers avancés et à ultra haute limite d’élasticité vous permettent de respecter de nouvelles normes de sécurité plus strictes, ou de fournir une marge supplémentaire (et commercialisable) de sécurité pour vos produits.

Léger et écoénergétique

Chaque année, de plus en plus d’aciers avancés et à ultra haute résistance sont demandés par les constructeurs automobiles qui optimisent encore davantage leurs voitures pour les alléger – tout en respectant des normes de plus en plus strictes pour les crash tests. L’allègement obtenu grâce aux aciers AHSS et UHSS peut aider votre produit à répondre aux futures exigences légales, ainsi qu’aux besoins actuels des clients en termes de réduction des dépenses d’exploitation.

Augmentation de la capacité et des performances des véhicules

Passer aux nuances d’acier AHSS/UHSS peut rendre vos véhicules plus résistants, leur offrir des charges utiles plus élevées et une plus grande durabilité. Les aciers avancés et à ultra haute limite d’élasticité peuvent également améliorer la rigidité torsionnelle pour une meilleure maniabilité et réactivité des voitures. Ils peuvent aussi créer plus d’espace interne (pour le câblage, l’électronique, etc.) en remplaçant des matériaux plus épais par des nuances d’acier AHSS/UHSS en tôles plus minces.

Assemblage automobile

Meilleure écoresponsabilité

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.

Pour le moment, vous pouvez spécifier des nuances d’acier AHSS/UHSS fabriquées dans certaines des aciéries 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® sans énergie fossile disponibles dans le commerce, dès 2026.

Collaborer pour des caisses en blanc en acier : plus légères, plus sûres et plus efficaces

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 AHSS/UHSS

. Vous cherchez à utiliser des matériaux mixtes et d’éventuels adhésifs structurels avec des aciers AHSS/UHSS ? Nous pouvons répondre à tous vos besoins d’assemblage des aciers AHSS/UHSS.

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