Différents types et propriétés d'acier

Selon la World Steel Association, il existe plus de 3 500 grades différents de acier, englobant des propriétés physiques, chimiques et environnementales uniques.

L'acier est essentiellement composé de fer et de carbone, bien qu'il s'agisse de la quantité de carbone, ainsi que niveau d'impuretés et d'éléments d'alliage supplémentaires qui déterminent les propriétés de chaque acier classe.

La teneur en carbone de l'acier peut aller de 0,1% à 1,5%, mais les nuances d'acier les plus utilisées ne contiennent que 0,1% à 0,25% de carbone. Des éléments tels que manganèse, le phosphore et le soufre se trouvent dans toutes les nuances d'acier, mais, alors que le manganèse fournit des effets bénéfiques, le phosphore et le soufre sont nocifs pour la résistance et la durabilité de l'acier.

L'acier peut être largement classé en quatre groupes en fonction de leurs compositions chimiques:

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

Le tableau ci-dessous montre les propriétés typiques des aciers à température ambiante (25 ° C). Les larges gammes de résistance à la traction, à la limite d'élasticité et à la dureté sont largement dues à différentes conditions de traitement thermique.

Les 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 / les aciers doux contiennent jusqu'à 0,3% de carbone
• Les aciers à carbone moyen contiennent 0,3-0,6% de carbone
• Les aciers à haute teneur en carbone contiennent plus de 0,6% de carbone

Aciers alliés contiennent des éléments d'alliage (par exemple manganèse, silicium, nickel, titane, cuivre, chrome et aluminium) dans des proportions variables dans l'ordre pour manipuler les propriétés de l'acier, telles que sa trempabilité, sa résistance à la corrosion, sa résistance, sa formabilité, sa soudabilité ou sa ductilité. Les applications de l'acier allié comprennent les pipelines, les pièces automobiles, les transformateurs, les générateurs électriques et les moteurs électriques.

Les aciers inoxydables contiennent généralement entre 10 et 20% de chrome comme élément d'alliage principal et sont appréciés pour leur 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, et contiennent généralement 18% de chrome, 8% de nickel et moins de 0,8% de carbone. 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: 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 peut être renforcée par le 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 les équipements dentaires et chirurgicaux.

Les aciers à outils contiennent tungstène, molybdène, cobalt et le vanadium en quantités variables pour augmenter la résistance à la chaleur et la durabilité, ce qui les rend idéaux pour l'équipement de coupe et de forage.

Produits sidérurgiques peuvent également être divisés par leurs formes et leurs applications:

• Les produits longs / tubulaires comprennent les barres et les tiges, les rails, les fils, les angles, 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 électroménagers, l'emballage, la construction navale et la construction.
• Les autres produits incluent les vannes, les raccords et les brides et sont principalement utilisés comme matériaux de tuyauterie.