Amstrong® Ultra 700MCT – Acier ultra haute résistance à grain fin et bas carbone pour soudabilité supérieure

Présentation générale

L'Amstrong® Ultra 700MCT offre des valeurs de limite d'élasticité exceptionnellement élevées. Il possède une structure à grain fin, une teneur en carbone faible pour une soudabilité améliorée, et une pureté interne contrôlée. La désignation « T » indique la version à ténacité renforcée (garantie 27 J à -40 °C).

Propriétés

Général

Propriété	Valeur
Note sur l'équivalent carbone	CEV = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Cu+Ni)/15 et PCM = C + Si/30 + (Cr+Mn+Cu)/20 + Ni/60 + Mo/15 + V/10 + 5B

Dimensions

Veuillez consulter la figure sur la page du matériau pour plus de détails sur les dimensions disponibles.

Propriétés mécaniques

Propriété	Température	Valeur	Commentaire
Énergie de rupture Charpy	-40 °C	27 J	min. | épaisseur 6–13 mm
Allongement		10 %	min. | épaisseur 2–3 mm | Transversal/Longitudinal, A80
		12 %	min. A5,65√So | épaisseur 3–13 mm | Transversal
		14 %	min. A5,65√So | épaisseur 3–13 mm
Résistance à la traction		750 – 930 MPa	épaisseur 2–13 mm
		760 – 950 MPa	épaisseur 2–13 mm | Transversal
Limite d'élasticité		680 MPa	min. | épaisseur 8–13 mm
		700 MPa	min. | épaisseur 2–8 mm
		700 MPa	min. | épaisseur 8–13 mm | Transversal
		720 MPa	min. | épaisseur 2–8 mm | Transversal

Composition chimique (analyse de coulée, % masse)

Élément	Valeur	Commentaire
Aluminium	0,015 %	min.
Bore	0,005 %	max.
Carbone	0,10 %	max.
Manganèse	2,1 %	max.
Molybdène	0,5 %	max.
Niobium	0,09 %	max.
Phosphore	0,025 %	max.
Silicium	0,25 %	max.
Soufre	0,005 %	max.
Titane	0,15 %	max.
Vanadium	0,2 %	max.

Propriétés technologiques

Domaines d'application

Sa limite d'élasticité très élevée permet d'augmenter la charge utile et de réaliser des structures plus résistantes. Applications types : grues télescopiques, nacelles élévatrices, pompes à béton, chariots télescopiques, bennes et remorques poids lourds, où la résistance et l'allègement sont primordiaux.

Composition chimique

Les valeurs ci-dessus sont basées sur l'analyse de coulée.

Autres caractéristiques

Réduction de poids

Ce grade allie propriétés mécaniques exceptionnelles (très haute résistance, résistance à la fatigue, ténacité) avec bonne formabilité et soudabilité. Sa limite d'élasticité garantie permet une réduction substantielle d'épaisseur (downgauging) tout en maintenant performance et sécurité. Il remplace souvent les aciers de construction conventionnels quand l'allègement est recherché.

La réduction d'épaisseur apporte des économies supplémentaires : soudage plus aisé, coûts de transport réduits. En service : consommation d'énergie moindre, performances mécaniques et sécurité améliorées.

Estimation de la réduction d'épaisseur possible :

t₂ = t₁ × (Re₁/Re₂)½ où t = épaisseur et Re = limite d'élasticité.

Note : vérifier la résistance à la fatigue avant de réduire l'épaisseur.

Résistance à la fatigue

La finesse du grain et la faible teneur en soufre améliorent la résistance à la fatigue. La performance est mesurée par essais uniaxiaux à divers niveaux de contrainte, permettant de tracer la courbe de Wöhler et de déterminer la limite d'endurance.

Ténacité

Le grain fin et les faibles teneurs en soufre et carbone améliorent la ténacité. Deux versions sont disponibles pour les Amstrong® Ultra 650MC et 700MC :

• Version standard : garantie 40 J / -20 °C
• Version renforcée (Tough) : garantie 27 J / -40 °C

Pliage

Le rayon minimal de pliage à 180° varie selon la qualité des bords :

• Bords fraisés ou coupés plasma/laser de bonne qualité : diamètre de mandrin minimal 1,8 × épaisseur
• Bords cisaillés/tronçonnés : selon le soin de la coupe, 1,8 × épaisseur possible mais risque de fissuration de la face externe

Finition de surface

Ce grade est disponible uniquement en finition « A – Non exposé ».

Coupage thermique et soudage

Apte au coupage oxycoupage, plasma et laser.

Résistance à l'usure

Dans certaines applications (convoyeurs, engins de terrassement, véhicules de transport), la surface peut subir de l'usure. Ce phénomène complexe dépend des matériaux abrasifs et des conditions (pression, température, chocs, corrosion...). Comparés aux aciers de construction standards, les grades UHSS offrent une amélioration significative de la résistance à l'usure, souvent plus économiques et plus faciles à transformer que les aciers spécialisés anti-usure.

Soudage

La soudabilité et la sensibilité à la fissuration à froid sont évaluées par la formule PCM (Parameter Crack Measurement), adaptée aux aciers bas carbone (< 0,11 %).

Grâce à son faible équivalent carbone (PCM < 0,25), ce grade ArcelorMittal ne nécessite ni préchauffage ni post-chauffage. Il n'est pas sujet au durcissement excessif (faible teneur en carbone et en alliages), est totalement insensible à la fissuration à froid et convient à tous les procédés d'arc.

Valeurs typiques CEV et PCM

Grade	Plage d'épaisseur	CEV typique	PCM typique
Amstrong® Ultra 700MCT	< 6 mm	0,37	0,16
	6 – 10 mm	0,43	0,18
	≥ 10 mm	0,45

Ramollissement de la zone affectée thermiquement (ZAT) – Recommandations de soudage

Un ramollissement peut survenir dans la ZAT, particulièrement dans la ZAT intercritique (ICHAZ), comportement typique des aciers laminés thermomécaniquement à Re > 500 MPa. L'étendue et la largeur de la zone ramollie augmentent avec l'apport de chaleur.

Pour préserver les propriétés mécaniques du métal de base après soudage, il est recommandé de limiter l'énergie de soudage à ~1,5 kJ/cm par mm d'épaisseur, correspondant aux temps de refroidissement max (800–500 °C) :

• Si seule la résistance du joint prime : t₈₀₀₋₅₀₀ ≤ 20 s
• Si résistance du joint ET ténacité de la ZAT (à -40 °C) priment : t₈₀₀₋₅₀₀ ≤ 13 s

Température d'interpasse & traitement thermique

L'Amstrong® Ultra 700MCT ne nécessite pas de pré- ni post-chauffage. En soudage multipasse, la température d'interpasse agit comme préchauffage pour la passe suivante et augmente le temps de refroidissement. Elle doit être limitée (max 100 °C) pour minimiser la perte de propriétés. De même, un traitement thermique post-soudage peut dégrader les propriétés : contacter ArcelorMittal avant toute opération.

Choix du métal d'apport

Utiliser des fils d'apport au moins équivalents ou surclassant la résistance du métal de base. Fils/flux recommandés pour Amstrong® Ultra 700MCT :

Fournisseur	SMAW	GMAW	FCAW	SAW
Esab	OK 75.75	OK Autrod 13.29, OK Aristorod 13.31	OK Tubrod 14.03	OK Autrod 13.43	OK Flux 10.62
Filarc	Filarc 118	–	Filarc PZ 6148	–
Lincoln	Conarc 80	LNM MoNiVa	Outershield 690-H	LNS 168	P230
	Conarc 85	–	Outershield MC-100	LA 100	Lincolnweld 8500
Oerlikon	Tenacito 80 CL	Carbofil NiMoCr	Fluxofil 42	OE-S3 NiMoCr	OP 121TT
	Tenax 118M	Carbofil MnNiMo	Citoflux M07	Fluxocord 42
S.A.F. Air Liquide	Safer ND 80	Nertalic 88	Steelcored 42	–
			Safdual 270
Thyssen	SHNK 100	Union NiMoCr	–	Union S3 NiMoCr	UV 421TT

Propriétés mécaniques après soudage

Soudé dans la plage d'apport de chaleur recommandée, la résistance à la traction et la ténacité à la rupture de la zone soudée de l'Amstrong® Ultra 700MCT dépassent les exigences minimales des normes européennes EN 288 et EN 10149 relatives au métal de base.