Quels sont les différents types d'acier?
En substance, l'acier est composé de fer et de carbone, bien que ce soit la quantité de carbone, ainsi que le niveau d'impuretés et d'éléments d'alliage supplémentaires qui déterminent les propriétés de chaque nuance d'acier.
La teneur en carbone dans l'acier peut varier de 0,1 à 1,5%, mais les nuances d'acier les plus utilisées ne contiennent que 0,1-0,25% de carbone.
Des éléments tels que le manganèse , le phosphore et le soufre sont présents dans toutes les nuances d'acier, mais, bien que le manganèse ait des effets bénéfiques, le phosphore et le soufre sont nuisibles à la résistance et à la durabilité de l'acier.
Différents types d'acier sont produits en fonction des propriétés requises pour leur application, et différents systèmes de classification sont utilisés pour distinguer les aciers en fonction de ces propriétés. Selon l'American Iron and Steel Institute (AISI), l'acier peut être catégorisé en quatre groupes en fonction de leur composition chimique:
- Aciers au carbone
- Aciers alliés
- Aciers inoxydables
- Aciers à outils
Aciers au carbone
Aciers au carbone contiennent des traces d'éléments d'alliage et représentent 90% de la production totale d'acier. Les aciers au carbone peuvent être classés en trois groupes en fonction de leur teneur en carbone:
- Les aciers à faible teneur en carbone et les aciers doux contiennent jusqu'à 0,3% de carbone
- Les aciers au carbone moyens contiennent 0,3 à 0,6% de carbone
- Les aciers à haute teneur en carbone contiennent plus de 0,6% de carbone
Aciers alliés
Les aciers alliés contiennent des éléments d'alliage (manganèse, silicium, nickel , titane , cuivre , chrome et aluminium ) en proportions variables pour manipuler les propriétés de l'acier telles que sa trempabilité , sa résistance à la corrosion , sa solidité , sa soudabilité ou sa ductilité.
Les applications pour les alliages d'acier comprennent les pipelines, les pièces automobiles, les transformateurs, les groupes électrogènes et les moteurs électriques.
Aciers inoxydables
Aciers inoxydables contiennent généralement entre 10 et 20% de chrome en tant qu'élément d'alliage principal et sont évalués pour une résistance élevée à la corrosion. Avec plus de 11% de chrome, l'acier est environ 200 fois plus résistant à la corrosion que l'acier doux. Ces aciers peuvent être divisés en trois groupes en fonction de leur structure cristalline:
- Austénitique : Les aciers austénitiques sont non magnétiques et ne peuvent pas être traités thermiquement. Ils contiennent généralement 18% de chrome, 8% de nickel et moins de 0,8% de carbone. Les aciers austénitiques constituent la plus grande partie du marché mondial de l'acier inoxydable et sont souvent utilisés dans l'équipement de transformation des aliments, les ustensiles de cuisine et la tuyauterie.
- Ferritique : Les aciers ferritiques contiennent des traces de nickel, 12-17% de chrome, moins de 0,1% de carbone, ainsi que d'autres éléments d'alliage, tels que le molybdène , l'aluminium ou le titane. Ces aciers magnétiques ne peuvent pas être durcis par traitement thermique mais peuvent être renforcés par un travail à froid .
- Martensitique : Les aciers martensitiques contiennent de 11 à 17% de chrome, moins de 0,4% de nickel et jusqu'à 1,2% de carbone. Ces aciers magnétiques et thermo-traitables sont utilisés dans les couteaux, les outils de coupe, ainsi que dans les équipements dentaires et chirurgicaux.
Aciers à outils
Les aciers à outils contiennent du tungstène , du molybdène, du cobalt et du vanadium en quantités variables pour augmenter la résistance à la chaleur et la durabilité, ce qui les rend idéaux pour les équipements de coupe et de forage.
Les produits en acier peuvent également être divisés par leurs formes et applications connexes:
- Les produits longs / tubulaires comprennent les barres et les tiges, les rails, les fils, les cornières, les tuyaux et les formes et sections. Ces produits sont couramment utilisés dans les secteurs de l'automobile et de la construction.
- Les produits plats comprennent les plaques, les feuilles, les bobines et les bandes. Ces matériaux sont principalement utilisés dans les pièces automobiles, les appareils ménagers, les emballages, la construction navale et la construction.
- Les autres produits comprennent les vannes, les raccords et les brides et sont principalement utilisés comme matériaux de tuyauterie.
Sources
- Association mondiale de l'acier. Site Web: www.worldsteel.org
- Street, Arthur & Alexander, WO 1944. Les métaux au service de l'homme . 11ème édition (1998).
- Efunda.com. Propriétés générales des aciers . Site Web: www.efunda.com
- L'American Iron & Steel Institute. www.steel.org