L'acier est un alliage, un métal combiné composé de fer et de carbone. La teneur en carbone de l'acier atteint un maximum de 1,5%. En raison de sa dureté et de sa résistance, l'acier est utilisé dans la construction de bâtiments, de ponts, d'automobiles et de nombreuses autres applications de fabrication et d'ingénierie.
La plupart de l'acier produit aujourd'hui est de l'acier ordinaire au carbone ou simplement de l'acier au carbone. Le carbone de l'acier existe à l'état de carbure de fer. D'autres éléments, dont le soufre, le phosphore, le manganèse et le silicium, sont également présents.
Teneur en carbone de l'acier
L'acier au carbone est défini comme l'acier qui a ses propriétés principalement en raison de sa teneur en carbone et ne contiennent plus de 0,5% de silicium et 1,5% de manganèse. Les aciers au carbone ordinaire, qui varient de 0,06% à 1,5% de carbone, sont divisés en quatre types:
Ces aciers progressent de plus en plus tendres à plus durs, mais ils tendent également vers une fragilité croissante. Le premier type est utilisé dans les carrosseries automobiles. Le deuxième type se trouve dans les rails et les produits ferroviaires tels que les accouplements, les vilebrequins, les essieux, les engrenages et les pièces forgées. Le troisième type est utilisé dans les outils de coupe et les lignes de chemin de fer, et le dernier type est utilisé dans les pistons et les cylindres.
Propriétés physiques de base de l'acier
L'acier a une densité de 7 850 kg /m 3 , ce qui le rend 7,85 fois plus dense que l'eau. Son point de fusion de 1 510 C est supérieur à celui de la plupart des métaux. En comparaison, le point de fusion du bronze est de 1 040 C, celui du cuivre de 1 083 C, celui de la fonte de 1 300 C et celui du nickel de 1 453 C. Le tungstène, cependant, fond à une température de 3 410 C, ce qui n'est pas surprenant puisque cet élément est utilisé dans les filaments d'ampoules. Le coefficient de dilatation linéaire de l'acier à 20 ° C, en µm par mètre par degré Celsius, est de 11,1, ce qui le rend plus résistant au changement de taille avec les changements de température que, par exemple, le cuivre (16,7), l'étain (21,4) et le plomb (29,1). Les aciers inoxydables sont utilisés dans la construction lorsque la résistance à la corrosion est un atout majeur, comme avec les couteaux qui doivent maintenir une tranchant. Les aciers inoxydables sont également utilisés pour leurs propriétés à haute température. Dans certains projets, la résistance à l'oxydation à haute température est une exigence absolue, tandis que dans d'autres, la résistance à haute température est un besoin principal. De petites quantités d'autres métaux ajoutés à l'acier changent ses propriétés de manière favorable à certaines applications industrielles. Par exemple, le cobalt entraîne une perméabilité magnétique plus élevée et est utilisé dans les aimants. Le manganèse ajoute de la résistance et de la dureté, et le produit convient aux passages à niveau lourds. Le molybdène conserve sa résistance à des températures élevées, donc cet additif est pratique lors de la fabrication de pointes de perceuse rapide. Le nickel et le chrome résistent à la corrosion et sont généralement ajoutés dans la fabrication d'instruments chirurgicaux en acier.
Acier inoxydable
Additifs pour l'acier
