Types et propriétés de l'acier

Différents types de acier sont produits selon les propriétés mécaniques et physiques requises pour leur application. Divers systèmes de classement sont utilisés pour distinguer les aciers en fonction de ces propriétés, notamment 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 alliés, le processus de production et la manière dont les aciers sont travaillés pour produire des produits particuliers.

Selon l'American Iron and Steel Institute (AISI), les aciers peuvent être largement classés en quatre groupes en fonction de leurs compositions chimiques:

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

Les aciers au carbone sont des alliages fabriqués à partir d'une combinaison de fer et de carbone. En variant 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 solide 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 utilisé principalement pour les fils. L'ultra-haut Acier Carbone également appelé "fonte" est utilisé pour les pots et autres objets. La fonte est un acier très dur, mais il est également assez fragile.

Les aciers alliés sont ainsi nommés parce qu'ils sont fabriqués avec un petit 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 en apparence. L'acier additionné de manganèse devient exceptionnellement dur et résistant.

Les aciers inoxydables contiennent entre 10 et 20% de chrome, ce qui rend l'acier extrêmement résistant à la corrosion (rouille). Lorsque l'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 existe 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 la transformation des aliments et la tuyauterie. Ils sont appréciés, 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 magnétique, très dur et solide, et peut être encore renforcée par le travail à froid.
• Les aciers martensitiques contiennent des quantités modérées de chrome, de nickel et de carbone. Ils sont magnétiques et traitables thermiquement. Les aciers martensitiques sont souvent utilisés pour couper des outils tels que des couteaux et du matériel chirurgical.

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 perceuses. Il existe différents types d'aciers à outils, contenant des quantités variables de différents métaux alliés.