L’importance de l’acier

Pour commencer, il est important de savoir que l’acier est composé de fer et de carbone. La teneur du carbone dans le fer est infime car elle varie de 0.02 % jusqu’à 2 %, par rapport au fer. Mais ce mélange doit exister pour que l’alliage puisse porter le nom d’acier.

D’autres mélanges dans l’acier

L’acier sert dans de multiples domaines. Il doit donc pouvoir résister aux sollicitations chimiques ou mécaniques. Pour se faire, d’autres éléments sont rajoutés comme le nickel, le mobylène, le manganèse ou le chrome pour les principaux. Certaines impuretés de hauts fourneaux sont des constituants de la fonte servant à la fabrication de l’acier comme le phosphore, le plomb, le soufre l’antimoine, l’arsenic ou l’étain. Quand l’acier est spécifique pour une utilisation définie, on rajouter des éléments d’accompagnement comme le silicium, l’aluminium et le calcium.

L’importance de la teneur en carbone dans l’alliage

La teneur en carbone est très importante pour la dureté de l’acier. Ainsi en dessous de 0.008 %, l’alliage est malléable. Au dessus et en dessous de 2 %, la teneur en acier dans le fer vient améliorer fortement la dureté du métal. Ce dernier est alors doux, mi-doux, mi-dur, dur, ou extra-dur selon le dosage du mélange employé. L’acier n’est pas un alliage cher car il est au moins composé de minerai de fer à 98 %. De plus ce minerai se réduit très facilement et l’addition de carbone s’effectue à haute température.

acier chaudron

L’importance des élément d’alliage

Le carbone est primordial pour fabriquer de l’acier car c’est lui qui lui donne sa dureté. Le vanadium, lorsqu’il est utilisé, sert à augmenter la trempabilité du métal. C’est un durcisseur secondaire appréciable. L’aluminium est un désoxydant et aide à réduite la croissance du grain par contre il peut avoir une influence néfaste sur l’acier lors de la galvanisation à chaud. Le tungstène aide à rendre l’acier plus dur à température élevée. Le chrome rend l’acier plus résistant et l’aide également à mieux résister à la corrosion lorsqu’il dépasse une teneur de 12 % en fonction de la teneur en carbone déjà présente. Le silicium aide à favoriser la résistivité magnétique du métal et favorise son orientation cristalline. Il est aussi utilisé comme désoxydant. Le manganèse est source de sulfures augmentant la trempabilité ainsi que l’usinabilité de l’acier. Le nickel aide à la production d’acier à trempabilité modérée ou élevée selon le cas et le dosage. Il est surtout utilisé pour l’acier ductile à basse température.

Les différentes classifications

Dans la construction, sont utilisés des aciers non-alliés. Pour souder, forger ou manier l’acier utilisé est non-allié et spécial. Quand il est faiblement allié, l’acier est de haute dureté. Dans ce cas, il va servir pour la fabrication d’outils, de roulements, ressorts, etc. Quand l’acier est fortement allié, il est soit inoxydable ou rapide et utilisé pour des outils connaissant une forte vitesse comme un foret par exemple.

acier plaques

L’acier non allié

L’acier non allié serve dans l’usinage, le pliage, la construction soudée et bien d’autres encore. Ils sont classé en cinq catégories : S,P, L, E et R. Ceux classés R servent aux rails, les E, à la construction métallique, les P pour les appareils de pression, les L pour les conduites et tubes et les S pour un usage général dans le bâtiment. La lettre indique l’épaisseur et la résistance. Il existe également des métaux de même catégorie non alliés mais spéciaux. Ils sont de type C et possède moins de 10 % de manganèse. Ils servent aux forets de perceuses, aux moules, matrices, ressorts, arbres de transmission, etc. Si la lettre C est précédée par la lettre G alors l’acier comprend un taux de carbone à 0.22 %.

Les autres aciers

Les autres sont l’acier faiblement allié avec une teneur en manganèse supérieure à 1 %, l’acier fortement allié comportant un élément d’addition d’au moins 5 en teneur, l’acier inoxydable résistant à la corrosion, au fluage, et à l’oxydation. Cet acier est un mélange de fer , de carbone, de nickel et de chrome. Il se classe en quatre groupes qui sont : austénitique, martensitique, ferritique et austéno-ferritique. Cet acier contient toujours moins d’1 % de carbone. Les aciers multiphasés.