Les aciers HLE ?

...EuroNCAP ont largement contribué à l'amélioration de la sécurité passive des véhicules. Entre la BMW Série 3 de 1997 et celle de 2006, les résultats de crash tests sont passés de 1 à 5 étoiles… Les progrès réalisés par les aciers représentent la raison majeure de cette amélioration.

La résistance des aciers est donnée en Newton par millimètre carré (N/mm2) ou en Méga Pascal (MPa). Ainsi un acier doux offre une résistance de 100 à 250 MPa. Les aciers HLE (Haute Limite Elastique) sont apparus dans l'automobile il y a environ une quinzaine d'années. Leur résistance est comprise entre 300 et 500 MPa. Sont apparus ensuite des aciers THLE (Très Haute Limite Elastique), entre 500 et 800 MPa, et récemment des UHLE (Ultra Haute Limite Elastique), d'une résistance encore supérieure. Nous commençons ainsi à voir des aciers de 1 300 à 1 500 MPa sur des voitures très récentes. Ils sont principalement utilisés dans les zones où la déformation est peu permise, comme pour les piliers centraux, les longerons latéraux et les renforts de portes.

Les aciers THLE et UHLE ne sont pas plus lourds. Les constructeurs peuvent donc réduire l'épaisseur des tôles, tout en conservant une résistance équivalente, et ainsi diminuer le poids du châssis.

Comment fonctionnent-ils ?

La résistance des aciers est mesurée par des tests d'étirement jusqu'à la rupture. Lors de ces tests, l'acier passe par deux phases. La première est appelée phase "élastique" car, si la matière d'allonge sous l'effort, elle reprend sa forme initiale lorsqu'elle n'est plus contrainte. Elle réagit comme un élastique ou un ressort par exemple. Elle donne aussi la valeur maximale de résistance de la pièce, celle-ci se déforme mais reprend sa forme une fois libérée. La deuxième phase est appelée "plastique". L'acier ne rompt pas sous l'effort, mais s'allonge de façon irréversible. Dans cette condition, une pièce ne va pas casser, mais restera déformée.

Dans la construction d'un châssis automobile, les pièces qui doivent rester rigides, telles que celles de l'habitacle par exemple, sont calculées pour être utilisées dans la zone élastique, avec une valeur de rupture très élevée (de 800 à 1 500 MPa). En revanche, la partie avant, qui doit se déformer pour absorber la collision et ralentir progressivement les passagers, utilisera la zone plastique des aciers. Ceux-là n'auront pas nécessairement besoin d'une résistance élevée (entre 600 et 1 000 MPa), mais une large zone plastique permettant une grande déformation sans rupture.

Yvonnick Gazeau