Quand certaines personnes pensent à l'acier, elles peuvent envisager d'assembler un gratte-ciel en utilisant des poutres rivées massives, tandis que d'autres personnes peuvent imaginer le corps et le moteur d'une voiture classique lors d'un salon automobile. En effet, l'acier est présent dans beaucoup de choses que les gens utilisent tous les jours. Comprendre la composition chimique de l'acier est utile pour déterminer quel type d'acier devrait être utilisé, ainsi que dans quelle application l'utiliser. Parce que l'acier est un mélange plutôt qu'un composé chimique, il n'a pas de formule chimique définie. Lorsque vous recherchez le bon type d'acier à utiliser, les additifs déterminent quel acier est le meilleur choix pour votre objectif.

TL; DR (trop long; n'a pas lu)

L'acier est un mélange de fer et de carbone fusionné avec un ou plusieurs autres métaux ou non-métaux. Parce que l'acier est un mélange plutôt qu'un composé chimique, l'acier n'a pas de formule chimique définie. La convention d'appellation pour l'acier dépend de la composition de l'acier - ce qui est mélangé avec le fer - tel que l'acier au carbone ou l'acier au tungstène.

Le fer et le carbone jouent un rôle important

Le fer est modérément un métal réactif qui est susceptible de se combiner chimiquement avec des non-métaux tels que l'oxygène et le carbone. Lorsque le fer est extrait ou trouvé dans la nature, il est généralement trouvé comme un minéral naturel. Lorsque le minerai de fer est chauffé en présence d'un agent réducteur tel que le monoxyde de carbone, il produit du fer métallique. De là, le fer est encore affiné pour créer un alliage fer-carbone qui peut être utilisé pour fabriquer le matériau que nous connaissons comme acier.

L'alliage fer-carbone est le matériau de base de l'acier. La proportion de carbone dans l'alliage est habituellement de l'ordre de 0,15 à 0,30 pour cent, et il détermine la résistance initiale et la ductilité - la capacité à être tiré dans le fil ou à travailler - de l'alliage. Lorsque l'alliage a une plus grande proportion de carbone, l'acier est plus fort. Cependant, il est moins ductile qu'un alliage à faible teneur en carbone.

Après que l'alliage fer-carbone a été raffiné au rapport désiré du carbone au fer, des matériaux supplémentaires peuvent être ajoutés pour améliorer les caractéristiques de l'acier final. alliage. Par exemple, si l'alliage final est de l'acier inoxydable, du chrome et du manganèse sont ajoutés au mélange.

L'acier de renforcement

Alors que certaines formes d'acier, comme l'acier doux, peuvent ne consister en rien de plus que le fer et le carbone, plusieurs éléments chimiques importants sont utilisés pour créer de l'acier de qualité structurelle. Par exemple, le manganèse et le niobium sont utilisés pour fournir une résistance supplémentaire à l'acier, tandis que le chrome, le nickel ou le cuivre sont ajoutés pour réduire la susceptibilité de l'acier à la rouille et à la corrosion. De même, du molybdène, du vanadium, du tungstène ou du titane peuvent être ajoutés pour améliorer d'autres aspects de l'acier afin d'améliorer les performances. Les aciers peuvent être traités par antirouille au moyen d'une galvanisation (revêtement au zinc, souvent par immersion dans du zinc fondu) ou galvanoplastie (dépôt d'un revêtement de matériau sur la surface à l'aide d'un courant électrique).