Les aciers à haute résistance de troisième génération sont très utilisés dans l'industrie automobile en raison de leurs caractéristiques mécaniques exceptionnelles, notamment leur résistance à la traction et leur ténacité à la rupture élevée. Dans l'industrie automobile, le soudage par résistance par points est le procédé d'assemblage prédominant pour ces aciers lors de la fabrication des caisses en blanc, en raison de sa haute productivité et de son aptitude à l'automatisation.
Bien qu'ils s'accommodent de plages de courant de soudage assez larges, les aciers avancés à hautes résistances peuvent s'avérer particulièrement enclins au phénomène de fragilisation par métal liquide induite par le zinc, qui survient lorsque le matériau de base comporte du zinc fondu issu des revêtements, et peut se traduire par des fissurations dont la sévérité peut être variable. Ces fissures peuvent provoquer des défaillances inattendues des composants, avec des amorçages et des propagations accentuées par les sollicitations mécaniques.
Si de nombreuses recherches ont été menées sur les effets de ce phénomène de fragilisation sur les propriétés mécaniques statiques (telles que la résistance à la traction et la ténacité), son impact sur la durée de vie en fatigue - un facteur critique pour les applications automobiles - reste moins bien compris. Une rupture induite par la fatigue peut survenir de manière prématurée, car la fragilisation par métal liquide peut accélérer la croissance des fissures sous chargement cyclique. Comprendre l'interaction entre les fissures formées lors de la mise en œuvre du soudage par points et le comportement en fatigue des assemblages est essentiel pour améliorer la fiabilité et élargir le champ d'application des aciers de nouvelle génération.
Cette étude, qui constitue le premier volet de travaux de recherche plus larges, vise à développer une méthodologie pour analyser l'influence de la fragilisation par métal liquide induite par le zinc sur la durée de vie en fatigue de ces matériaux, en se concentrant sur les mécanismes d'amorçage et de propagation des fissures de fatigue sous chargement cyclique. Pour ce faire, des fissures ont été générées intentionnellement en exerçant un effort sur électrode au profil décroissant, et la reproductibilité du phénomène a été étudiée. La surface des fissures a été examinée par stéréomicroscopie et par microscopie électronique à balayage. Un essai de fatigue sur une éprouvette présentant une fissure sévère a été étudiée par corrélation d'images numériques, permettant d'évaluer les zones critiques.
La méthodologie élaborée vise à servir de guide pour quantifier l'influence des fissures LME sur la durée de vie en fatigue, contribuant ainsi au processus de développement de nouveaux matériaux et composants.
- Auteur(s) : ULLRICH M., JUTTNER S.
- Affiliation(s) : Institute for Material, Technologies and Mechanics, Otto-Von-Guericke-University Magdeburg
- Pays : Allemagne
- Source : Welding in the World, Vol.70, n°7, juillet 2026, pp. 3141-3152 (12 pages), en anglais
- Cote ISDOC : WW202607.3141-3152
