DI-MC 500 B (EN S500M) : Acier structural haute résistance, soudable

Présentation générale

Le DI-MC 500 est un acier structural à grain fin, laminé thermomécaniquement, présentant une limite d'élasticité minimale de 500 MPa à la livraison (pour la gamme d'épaisseurs la plus faible). Il satisfait aux exigences de la norme EN 10025-4.

Grâce à sa composition chimique, ce matériau affiche un équivalent carbone faible, ce qui lui confère une excellente soudabilité. Il est privilégié dans la construction métallique, la construction hydraulique, le génie mécanique, les réservoirs et sphères de stockage, où des exigences élevées en matière de soudabilité sont requises malgré l'utilisation d'aciers à haute résistance.

Propriétés générales

Propriété	Valeur	Commentaire
Équivalent carbone (CET)	0,26	valeur typique pour épaisseur t < 20 mm
	0,27	valeur typique pour épaisseur 80 < t ≤ 120 mm
	0,28	valeur typique pour épaisseur 120 < t ≤ 150 mm
	0,29	valeur typique pour épaisseur 20 ≤ t ≤ 80 mm
Équivalent carbone (CEV)	0,39	valeur typique pour épaisseur t < 20 mm
	0,43	valeur typique pour épaisseur 80 < t ≤ 120 mm
	0,44	valeur max. pour épaisseur t < 20 mm
	0,44	valeur max. pour épaisseur 80 < t ≤ 120 mm
	0,44	valeur typique pour épaisseur 120 < t ≤ 150 mm
	0,45	valeur typique pour épaisseur 20 ≤ t ≤ 63 mm
	0,45	valeur max. pour épaisseur 120 < t ≤ 150 mm
	0,46	valeur max. pour épaisseur 20 ≤ t ≤ 63 mm
	0,47	valeur max. pour épaisseur t ≤ 63 mm selon EN 10025-4
	0,47	valeur typique pour épaisseur 63 < t ≤ 80 mm
	0,48	valeur max. pour épaisseur 63 < t ≤ 80 mm
	0,48	valeur max. pour épaisseur 63 < t ≤ 150 mm selon EN 10025-4
Note : CEV = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Cu+Ni)/15 et CET = C + (Mn+Mo)/10 + (Cr+Cu)/20 + Ni/40

Propriétés mécaniques

Propriété	Température	Valeur	Commentaire
Énergie de rupture Charpy, entaille en V	-20 °C	20 J	moyenne de 3 essais | éprouvettes longitudinales/transversales
	-20 °C	40 J	moyenne de 3 essais | éprouvettes longitudinales/transversales
	-10 °C	24 J	moyenne de 3 essais | éprouvettes longitudinales/transversales
	-10 °C	43 J	moyenne de 3 essais | éprouvettes longitudinales/transversales
	0 °C	27 J	moyenne de 3 essais | éprouvettes longitudinales/transversales
	0 °C	47 J	moyenne de 3 essais | éprouvettes longitudinales/transversales
Allongement		17 %	min. pour épaisseur t ≤ 150 mm | éprouvettes transversales, A5
Résistance à la traction		560 - 750 MPa	pour épaisseur 80 < t ≤ 150 mm | éprouvettes transversales
		600 - 750 MPa	pour épaisseur 50 < t ≤ 80 mm | éprouvettes transversales
		610 - 750 MPa	pour épaisseur t ≤ 50 mm | éprouvettes transversales
Limite d'élasticité (ReH)		460 MPa	min. pour épaisseur 80 < t ≤ 150 mm | éprouvettes transversales
		480 MPa	min. pour épaisseur 50 < t ≤ 80 mm | éprouvettes transversales
		490 MPa	min. pour épaisseur 16 < t ≤ 50 mm | éprouvettes transversales
		500 MPa	min. pour épaisseur t ≤ 16 mm | éprouvettes transversales

Propriétés chimiques (valeurs maximales sauf indication contraire)

Élément	Valeur	Commentaire
Aluminium	0,02 %	min.
Carbone	0,09 %	max.
Chrome	0,30 %	max.
Cuivre	0,40 %	max.
Fer	Base
Manganèse	1,0 - 1,7 %
Molybdène	0,20 %	max.
Nickel	0,70 %	max.
Niobium	0,05 %	max.
Azote	0,025 %	max.
Phosphore	0,02 %	max.
Silicium	0,15 - 0,55 %
Soufre	0,005 %	max.
Titane	0,025 %	max.
Vanadium	0,08 %	max.

Propriétés technologiques et conditions de livraison

Formage à froid

Grâce à sa ténacité élevée, le DI-MC 500 peut généralement être bien formé à froid (températures < 580 °C). Le formage à froid s'accompagne toujours d'un écrouissage et d'une diminution de la ténacité. Cette modification des propriétés mécaniques peut généralement être partiellement récupérée par un traitement de détente ultérieur. Les bords coupés au chalumeau ou cisaillés dans la zone de pliage doivent être meulés avant le formage à froid. Pour des degrés de formage à froid importants, nous recommandons de nous consulter avant la commande.

Condition de livraison

Le DI-MC 500 peut être livré en deux qualités :

• Qualité de base (B) avec valeurs de résilience minimales à -20 °C : DI-MC 500 B, applicable au sens de S500M selon EN 10025-4
• Qualité basse température (T) avec valeurs de résilience minimales à -50 °C : DI-MC 500 T, applicable au sens de S500ML selon EN 10025-4

Épaisseurs disponibles : 8 à 150 mm selon le programme dimensionnel. Le marquage CE est apposé pour les désignations DI-MC 500 B/S500M et DI-MC 500 T/S500ML jusqu'à 150 mm, sauf accord contraire. Les conditions générales de livraison selon EN 10021 s'appliquent sauf convention contraire.

Coupage thermique et soudage

Le DI-MC 500 peut être coupé au chalumeau dans toutes les gammes d'épaisseur sans préchauffage. Le coupage plasma et laser est également possible sans préchauffage pour les épaisseurs usuelles.

L'acier présente une excellente soudabilité si les règles techniques générales sont respectées (application analogue de l'EN 1011). Le risque de fissuration à froid est faible. Le choix de la température de préchauffage appropriée dépend de la construction, de l'épaisseur, de l'apport de chaleur, du procédé de soudage, des métaux d'apport et des matériaux de base (qualité B ou T). L'expérience montre qu'un choix approprié de ces paramètres permet souvent de se passer de préchauffage, même pour de fortes épaisseurs (> 50 mm). Pour éviter la fissuration à froid par l'hydrogène, seuls des métaux d'apport apportant très peu d'hydrogène au métal de base doivent être utilisés (jusqu'à 5 ml/100 g DM selon ISO 6390).

La faible teneur en carbone et en éléments d'alliage confère de bonnes propriétés de ténacité dans la zone affectée thermiquement, même avec des apports de chaleur élevés. Selon le procédé de soudage, le métal d'apport et les exigences de ténacité dans la zone affectée thermiquement, des temps de refroidissement (t8/5) supérieurs aux valeurs limites de 25 s (EN 1011-2 et SEW 088) sont permis.

Redressage au chalumeau

Pour les aciers laminés thermomécaniquement, le rapport CEN/TR 10347 recommande des températures maximales de redressage au chalumeau.

Traitement thermique

Les joints soudés du DI-MC 500 sont généralement utilisés en état soudé. Si un traitement de détente est nécessaire, il est effectué entre 530 et 580 °C avec refroidissement à l'air. Le temps de maintien ne doit pas dépasser 4 heures (même en cas d'opérations multiples). Pour des exigences particulières, nous recommandons de nous consulter avant commande.

Formage à chaud

Le formage à chaud (températures > 580 °C) modifie l'état matériel d'origine. Il est impossible de rétablir les mêmes propriétés mécaniques obtenues lors de la fabrication initiale par un traitement ultérieur. Par conséquent, le formage à chaud n'est pas autorisé.

Options

Il est possible de commander en option le DI-MC 500 dans la gamme d'épaisseurs jusqu'à 100 mm avec une limite d'élasticité minimale de 500 MPa et une résistance à la traction minimale de 600 MPa (option 1). Dans ce cas, la valeur max. de CEV suivante s'applique : CEV ≤ 0,45 %. Option 2 : Les propriétés de résilience et de traction sont vérifiées pour chaque planche mère.

Identification

Sauf accord contraire, le marquage est réalisé par poinçonnage avec au minimum : désignation de l'acier (DI-MC 500 B S500M ou DI-MC 500 T S500ML), numéro de coulée, numéro de planche mère et planche individuelle, signe du fabricant, signe du représentant de l'inspection.

Méthodes de traitement

Les techniques de traitement et d'application sont fondamentales pour la fiabilité des pièces et ensembles. L'utilisateur doit s'assurer que sa conception, sa construction et ses méthodes de traitement sont adaptées au matériau, correspondent à l'état de la technique et conviennent à l'usage prévu. Le client est responsable du choix du matériau. Les recommandations selon EN 1011 et SEW 088 doivent être observées.

État de surface

Sauf accord contraire, les spécifications suivent la norme EN 10163, classe A2.

Essais

Les essais de traction et de résilience sont effectués une fois par coulée, 60 t et par gamme d'épaisseur selon le tableau 5 de l'EN 10025-4. Des essais sur chaque planche mère sont possibles sur demande (option 2). Les éprouvettes sont prélevées et préparées selon les parties 1 et 4 de l'EN 10025. L'essai de traction suit l'EN ISO 6892-1. L'essai de résilience utilise des éprouvettes Charpy-V (EN ISO 148-1) avec batteur de 2 mm. Sauf accord contraire, l'essai est effectué à -20 °C pour la qualité B et -50 °C pour la qualité T sur éprouvettes longitudinales. Les résultats sont documentés dans un certificat 3.1 selon EN 10204. Sauf accord contraire, le DI-MC 500 satisfait aux exigences de la classe S1E1 selon EN 10160.

Tolérances

Sauf accord contraire, les tolérances suivent la norme EN 10029, avec classe A pour l'épaisseur.