« Retour vers le futur » de l'inox dans l'automobile

“Back to the future” of stainless steel in the automotive

¹ APERAM Centre de Recherche BP. 15, 62330 Isbergues, France
² APERAM Direction Commerciale BP. 15, 62330 Isbergues, France

Résumé

Cette présentation reprend le contenu d'une conférence donnée en décembre 2012 à l'INSA de Lyon pour célébrer les 100 ans de l'Inox. L'objectif est de balayer 20 ans de recherche en métallurgie des aciers inoxydables qui ont accompagné l'évolution de l'automobile, en particulier celle de la ligne d'échappement et de sa fonction en dépollution. Le titre faisait aussi référence au film « Retour vers le Futur »  et à la DeLorean conduite par les héros et qui reste le seul véhicule conçu et vendu dans les années 80 avec une carrosserie en inox. Une idée qui refait surface aujourd'hui pour des considérations d'allègement plutôt que d'esthétique.

L'utilisation de l'acier inoxydable n'est pas récente et est souvent illustrée par la décoration automobile, une fonction esthétique exigeante où l'inox reste le matériau de référence. Aujourd'hui, l'essentiel de l'inox utilisé dans le véhicule se trouve dans l'échappement et l'environnement moteur. La ligne d'échappement s'est transformée et l'acier inoxydable s'est adapté aux contraintes des normes de dépollution et d'allègement, se traduisant par des condensats d'échappement de plus en plus acides, des températures plus hautes. En parallèle une augmentation des garanties fonctionnelles de la ligne d'échappement est régulièrement demandée. Les aciers inoxydables présentent aussi des propriétés mécaniques qui les placent aux niveaux des aciers THR tout en conservant un allongement supérieur. Actuellement un effort de recherche est entrepris pour incorporer de l'inox dans d'autres parties du véhicule en particulier la structure (caisse en blanc et pièce de châssis), le réservoir et la pile à combustible (notamment les plaques d'interconnexion du cœur de pile).

Abstract

The use of stainless steel in automotive is not really new and began with the decorative trims because of its unique brightness and anticorrosion properties. Today, most of the stainless steel parts in vehicle are situated in the exhaust and powertrain systems. In fact, the exhaust line is subjected to a continuous evolution due to the more and more severe emissions regulations. Consequences are more acidic condensates, higher temperatures, and new high temperature corrosion-fatigue mechanisms that lead to the requirement of more and more resistant stainless steels to guaranty longer component's lifetime. The stainless steels could also exhibit interesting and very high mechanical properties at the level of AHSS carbon steels but preserving their excellent elongation and structural applications could be also prospected. Therefore research efforts are currently attempted to introduce stainless steel in body-in-white or chassis parts, but also in bio-fuel tank components, battery and for the future, in fuel cells propulsion. This paper is the summary of a talk at INSA Lyon in December 2012 to celebrate the century of the stainless steel. Its objective is to deal with the research progress made to adapt the stainless steel family to the transformation of the automotive for 20 years.