Qu’est-ce que l’acier ?
L'acier est un alliage de fer et le principal élément d'alliage est le carbone. Il existe cependant quelques exceptions à cette définition comme les aciers sans interstitiel (IF) et les aciers inoxydables ferritiques de type 409, dans lesquels le carbone est considéré comme une impureté.
Qu'est-ce qu'un alliage ?
Lorsque différents éléments sont mélangés en plus petites quantités dans l’élément de base, le produit résultant est appelé un alliage de l’élément de base. L’acier est donc un alliage de fer car le fer est l’élément de base (constituant principal) de l’acier et le principal élément d’alliage est le carbone. Certains autres éléments tels que le manganèse, le silicium, le nickel, le chrome, le molybdène, le vanadium, le titane, le niobium, l'aluminium, etc. sont également ajoutés en quantités variables pour produire différentes qualités (ou types) d'acier.
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Quels sont les différents types d’acier ?
Sur la base des compositions chimiques, l'acier peut être classé en quatre (04) types de base :
● Acier au carbone
● Acier inoxydable
● Acier allié
● Acier à outils
1. Acier au carbone :
L'acier au carbone est l'acier le plus utilisé dans les industries et représente plus de 90 % de la production totale d'acier. Sur la base de la teneur en carbone, les aciers au carbone sont classés en trois groupes.
● Acier à faible teneur en carbone/acier doux
● Acier au carbone moyen
● Acier à haute teneur en carbone
La teneur en carbone est donnée dans le tableau ci-dessous :
| Non. | Type d'acier au carbone | Pourcentage de carbone |
| 1 | Acier à faible teneur en carbone/acier doux | Jusqu'à 0,25% |
| 2 | Acier au carbone moyen | 0,25% à 0,60% |
| 3 | Acier à haute teneur en carbone | 0,60% à 1,5% |
2. Acier inoxydable :
L'acier inoxydable est un acier allié qui contient 10,5 % de chrome (minimum). L'acier inoxydable présente des propriétés de résistance à la corrosion, dues à la formation d'une très fine couche de Cr2O3 à sa surface. Cette couche est également appelée couche passive. L'augmentation de la quantité de chrome augmentera encore la résistance à la corrosion du matériau. En plus du chrome, du nickel et du molybdène sont également ajoutés pour conférer les propriétés souhaitées (ou améliorées). L'acier inoxydable contient également des quantités variables de carbone, de silicium et de manganèse.
Les aciers inoxydables sont en outre classés comme :
1. Aciers inoxydables ferritiques
2. Aciers inoxydables martensitiques
3. Aciers inoxydables austénitiques
4. Aciers inoxydables duplex
5. Aciers inoxydables à durcissement par précipitation (PH)
● Acier inoxydable ferritique : les aciers ferritiques sont constitués d'alliages fer-chrome avec des structures cristallines cubiques centrées sur le corps (BCC). Ceux-ci sont généralement magnétiques et ne peuvent pas être durcis par traitement thermique mais peuvent être renforcés par écrouissage.
● Acier inoxydable austénitique : les aciers austénitiques sont les plus résistants à la corrosion. Il est non magnétique et ne peut pas être traité thermiquement. Généralement, les aciers austénitiques sont hautement soudables.
● Acier inoxydable martensitique : Les aciers inoxydables martensitiques sont extrêmement solides et résistants, mais pas aussi résistants à la corrosion que les deux autres classes. Ces aciers sont hautement usinables, magnétiques et traitables thermiquement.
● Aciers inoxydables duplex : L'acier inoxydable duplex est constitué d'une microstructure biphasée constituée de grains d'acier inoxydable ferritique et austénitique (c'est-à-dire Ferrite + Austénite). Les aciers duplex sont environ deux fois plus résistants que les aciers inoxydables austénitiques ou ferritiques.
● Aciers inoxydables à durcissement par précipitation (PH) : Les aciers inoxydables à durcissement par précipitation (PH) possèdent une résistance ultra élevée en raison du durcissement par précipitation.
3. Acier allié
Dans l'acier allié, diverses proportions d'éléments d'alliage sont utilisées pour obtenir les propriétés souhaitées (améliorées) telles que la soudabilité, la ductilité, l'usinabilité, la résistance, la trempabilité et la résistance à la corrosion, etc. Certains des éléments d'alliage les plus utilisés et leurs effets sont les suivants :
● Manganèse – Augmente la résistance et la dureté, diminue la ductilité et la soudabilité.
● Silicium – Utilisé comme désoxydant dans le processus de fabrication de l'acier.
● Phosphore – Augmente la résistance et la dureté et diminue la ductilité et la résistance aux chocs de l'acier.
● Soufre – Diminue la ductilité, la résistance aux chocs et la soudabilité. Trouvé sous forme d'inclusions de sulfures.
● Cuivre – résistance améliorée à la corrosion.
● Nickel – Augmente la trempabilité et la résistance aux chocs des aciers.
● Molybdène – Augmente la trempabilité et améliore la résistance au fluage des aciers faiblement alliés.
4. Acier à outils
Les aciers à outils ont une teneur élevée en carbone (0,5 % à 1,5 %). Une teneur plus élevée en carbone offre une dureté et une résistance plus élevées. Ces aciers sont principalement utilisés pour fabriquer des outils et des matrices. L'acier à outils contient diverses quantités de tungstène, de cobalt, de molybdène et de vanadium pour augmenter la résistance à la chaleur et à l'usure ainsi que la durabilité du métal. Cela rend les aciers à outils très idéaux pour une utilisation comme outils de coupe et de perçage.
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Heure de publication : 19 décembre 2022