Les aciers
L'acier est un alliage métallique composé de fer et de carbone avec une teneur en ce dernier inférieure à 2,06%, au-delà de cette valeur et jusqu'à un maximum de 6,67%, on parle de fonte ; le carbone est toujours présent sous forme de cémentite, une substance également connue sous le nom de carbure de fer Fe3C, tandis que la présence d'un pourcentage significatif d'autres éléments chimiques confère au produit des propriétés particulières.
Classification des aciers
Selon leur composition chimique, les aciers sont classés en aciers ordinaires au carbone et en aciers spéciaux.
LES ACIERS AU CARBONE ORDINAIRES
Il s'agit d'aciers formés uniquement de fer et de carbone, dont la teneur en ce dernier est comprise entre 0,2 % et 1 % ; les caractéristiques mécaniques de l'acier varient en fonction du pourcentage de carbone. En particulier, l'augmentation de son pourcentage accroît la résistance mécanique, la dureté, la trempabilité et la résistance à l'usure, tout en augmentant la fragilité et en diminuant la malléabilité, la ductilité, la ténacité et l'aptitude à la soudure.
Selon la teneur en carbone présente dans l'acier, on peut avoir :
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Aciers extra-doux: C < 0,008% ;
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Aciers doux: C compris entre 0,008% et 0,1% ;
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Aciers semi-doux: C compris entre 0,1% et 0,4% ;
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Aciers semi-durs: C compris entre 0,40 et 0,55% ;
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Aciers durs: C compris entre 0,55% et 0,80% ;
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Aciers extra-durs: C compris entre 0,80 % et 2,06 %.
Ces types d'aciers représentent la majeure partie de la production, ils résistent bien aux charges statiques et sont utilisés dans divers domaines comme par exemple, la fabrication de couteaux et de ciseaux, la production de cordes de levage, la fabrication de câbles pour la haute tension, la production de pièces automobiles et mécaniques en général, etc.
LES ACIERS SPÉCIAUX
Ce sont des aciers qui sont souvent appelés aciers alliés car, en plus du carbone, ils contiennent d'autres éléments chimiques qui confèrent au produit des propriétés particulières ; les éléments généralement ajoutés sont le nickel, le chrome, le molybdène, le silicium, le cuivre, le manganèse, le tungstène, etc.
Les aciers spéciaux sont utilisés dans toutes les applications où des propriétés supérieures à celles des aciers ordinaires sont requises, et le type d'alliage varie en fonction du type d'utilisation auquel il est destiné ; en général, la présence de chrome (Cr) augmente la dureté et la résistance à l'oxydation, et pour ces raisons, ils sont utilisés, par exemple, dans la fabrication de roulements et de pièces d'installations thermiques et chimiques.
La présence de silicium (Si) augmente la limite d'élasticité, c'est pourquoi ils sont utilisés dans la fabrication des ressorts.
La présence de manganèse (Mn) augmente la pénétration des effets de durcissement, donc la dureté et la résistance à l'usure. Pour ces raisons, ils sont utilisés dans la fabrication de pièces où des propriétés mécaniques élevées sont requises dans des zones très profondes de la pièce.
La présence de tungstène (W) augmente la dureté, c'est pourquoi ils sont utilisés dans la fabrication d'outils de tournage, de fraisage, etc.
La présence de plomb (Pb) augmente la capacité d’émiettement, c'est-à-dire la capacité du matériau à se laisser usiner et à produire des copeaux, raison pour laquelle ils sont également appelés aciers automatiques et sont utilisés dans la fabrication de pièces en série sur des machines automatiques.
