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Descriptif de la technologie

Les aciers à très hautes performances visent à répondre à des spécifications d’allégement, de tenue à la corrosion, de sécurité, de meilleure tenue mécanique

en conditions extrêmes et/ou aux chocs.

Filières concernées

• Automobile

• Aéronautique

• Energie

• Construction de machines

• Fabricants d’outillages

• Défense

• Bâtiment

Contexte • Les aciers à très haute résistance (THR) atteignent aujourd’hui des résistances supérieures à 2000 MPa. Le développement des aciers plats pour formage à chaud permettent une formabilité améliorée et résistance élevée (1600 MPa).

• Pièces massives en super-alliages, à base nickel ou cobalt, avec addition par exemple de rhénium ou de ruthénium (nouveaux moteurs d’avion à température de combustion plus élevée, résistance à haute température pour les nouvelles motorisations automobiles « essence » à haut rendement énergétique).

• L’innovation dans ces nouveaux matériaux est poussée par les fournisseurs.

• Le marché des super-alliages reste modeste par rapport à celui des aciers hautes performances.

Difficultés d’acquisition et freins au

développement

• Manque de données sur ces matériaux, leur mise en œuvre et leurs avantages/inconvénients par rapport aux autres matériaux.

• Fluctuations du coût des matières premières.

• Risque sur la sécurité d’approvisionnement en certains éléments d’alliages (terres rares, etc.).

• Coûts de mise en œuvre des matériaux nouveaux (outillages, procédés de transformation nouveaux), formabilité diminuée, nécessité de concevoir pour fabriquer à coût minimum.

• Risques de conception erronée, nécessitant la maîtrise d’outils de conception/d’optimisation sophistiqués.

Impact compétitif de la technologie

• Matériaux permettant de répondre à des cahiers des charges fonctionnels complexes, pour des durées de vie maîtrisées, tout en respectant des conditions de fonctionnement sévères (choc, température, corrosion, fatigue...).

Secteurs concernés

Métiers Composants Équipements

Aciers à très hautes performances et super-alliages

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Feuille de route

La technologie en 2013

• La production et de l’utilisation des aciers au bore pour emboutissage à chaud dans l’automobile sont industrialisées.

• Maîtrise des procédés de mise en œuvre de ces nouveaux aciers.

• Développement de matériaux d’outillages adaptés au formage à chaud.

• Recherche de matériaux de substitution à certains éléments d’alliage coûteux (nickel, etc.).

• Confirmation des monocristaux pour les superalliages, notamment dans l’aéronautique et l’énergie.

• Pression environnementale (directive REACH) favorable au développement de matériaux résistant à la corrosion sans nécessiter de revêtement.

• Contribution à l’allègement.

Notes de veilleLes aciers austénoferritiques «hyper-duplex» Aciers HLE & autotrempants (documentation) Aciers spéciaux. Mise en œuvre des aciers HLEAmélioration des performances des aciers à très haute résistanceSoudage des superalliagesProduction et marchés des aciers inoxydablesLes aciers inoxydables duplex

Prospective 2015 Prospective 2020

• Développement du formage à chaud.

• Accroissement de l’emploi des super-alliages pour les moteurs à combustion interne optimisée.

• Capitalisation sur les premières applications réussies.

• Développement d’aciers inoxydables à haute résistance pour la construction aéronautique.

• Données plus nombreuses pour les bureaux d’études.

• Matériaux portés par les tendances du downsizing et la recherche de performance énergétique globale.

Technologies liées :

● Surfaces fonctionnelles

● Usinage hautes performances● Techniques de soudage à hautes performances● Technologies innovantes de formage des tôles