Quels sont les types et les propriétés des aciers?

Différents alliages d'acier ont des propriétés et des utilisations différentes.

Différents types d' acier sont produits en fonction des propriétés mécaniques et physiques requises pour leur application. Différents systèmes de classement sont utilisés pour distinguer les aciers en fonction de ces propriétés, qui comprennent la densité, l'élasticité, le point de fusion, la conductivité thermique, la résistance et la dureté (entre autres). Pour fabriquer différents aciers, les fabricants varient le type et la quantité de métaux d'alliage, le processus de production, et la manière dont les aciers sont travaillés pour produire des produits particuliers.

Selon l'Institut américain du fer et de l'acier (AISI), les aciers peuvent être catégorisés en quatre groupes en fonction de leur composition chimique:

1. Aciers au carbone
2. Aciers alliés
3. Aciers inoxydables
4. Aciers à outils

Propriétés des aciers au carbone

Les aciers au carbone sont des alliages faits d'une combinaison de fer et de carbone. En faisant varier le pourcentage de carbone, il est possible de produire de l'acier avec une variété de qualités différentes. En général, plus le niveau de carbone est élevé, plus l'acier est résistant et cassant.

L'acier à faible teneur en carbone est parfois appelé "fer forgé". Il est facile à travailler et peut être utilisé pour des produits décoratifs tels que des clôtures ou des lampadaires. L'acier au carbone moyen est très résistant et est souvent utilisé pour les grandes structures telles que les ponts. L'acier à haute teneur en carbone est principalement utilisé pour les fils. L'acier à très haute teneur en carbone, également appelé «fonte», est utilisé pour les pots et autres articles. Bien que ce soit un acier très dur, il est également très fragile.

Propriétés des aciers alliés

Les aciers alliés sont ainsi nommés parce qu'ils sont fabriqués avec un faible pourcentage d'un ou plusieurs métaux en plus du fer. L'ajout d'alliages modifie les propriétés des aciers. Par exemple, l'acier fabriqué à partir de fer, de chrome et de nickel produit de l'acier inoxydable. L'ajout d'aluminium peut rendre l'acier plus uniforme.

L'acier avec du manganèse ajouté devient exceptionnellement dur et fort.

Propriétés des aciers inoxydables

Les aciers inoxydables contiennent entre 10 et 20% de chrome, ce qui rend l'acier extrêmement résistant à la corrosion (rouille). Lorsqu'un acier contient plus de 11% de chrome, il est environ 200 fois plus résistant à la corrosion que les aciers qui ne contiennent pas de chrome. Il y a trois groupes d'aciers inoxydables:

• Les aciers austénitiques, très riches en chrome, contiennent également de petites quantités de nickel et de carbone. Ceux-ci sont très couramment utilisés pour le traitement des aliments et la tuyauterie. Ils sont évalués, en partie, parce qu'ils sont non-magnétiques.
• Les aciers ferritiques contiennent environ 15% de chrome, mais seulement des traces de carbone et d'alliages métalliques tels que le molybdène, l'aluminium ou le titane. Ces aciers sont magnétiques, très durs et solides, et peuvent être renforcés par un travail à froid.
• Les aciers martensitiques contiennent des quantités modérées de chrome, de nickel et de carbone. Ils sont magnétiques et peuvent être traités thermiquement. Les aciers martensitiques sont souvent utilisés pour couper des outils tels que des couteaux et du matériel chirurgical.

Propriétés des aciers à outils

Les aciers à outils sont des métaux durables et résistants à la chaleur contenant du tungstène, du molybdène, du cobalt et du vanadium. Ils sont utilisés, sans surprise, pour fabriquer des outils tels que des exercices.

Il existe une variété de différents types d'aciers à outils, contenant des quantités variables de différents métaux d'alliage.