L’acier est l’un des produits sidérurgiques les plus utilisés massivement car il a beaucoup d’applications. Mais tous les aciers ne se valent pas, il y a énormément de types ; mais il n’est pas facile d’effectuer une unique classification précise, car cela dépend des dénominations qui proviennent des différentes normes internationales. Dans ce post, nous aborderons la classification des aciers et leurs principales applications.
1. Qu’est-ce que l’acier?
Il s’agit d’un alliage de fer avec ajout de petites quantités de carbone (entre 0,08 et 2%). Selon la quantité de carbone et l’ajout d’autres éléments (manganèse, cuivre,…) et la façon dont il a été fabriqué; cet alliage acquiert différentes qualités.
Les principales propriétés d’un acier sont :
* Ductilité : capacité d’acier à se déformer* D
* Dureté : propriété pour s’opposer à la pénétration d’autres matériaux
* Maléabilité : capacité de l’acier à résister à la déformation
* Résistance de traction : la force par unité qu’un acier peut résister lors de l’étirement
* Ténacité : c’est la combinaison de la ductilité et de la résistance
2. Comment les aciers sont-ils classés et qui les classent?
Comme nous l’avons dit dans l’introduction, il n’est pas facile d’établir un système de classification unique, parce qu’il n’en existe pas vraiment un. Chaque pays ou région utilise des normes ou des règlements qui impliquent une dénomination. Les tables d’équivalence sont donc fréquemment utilisées.
Cependant, il existe un terrain d’entente dans les critères de ces classifications : la composition chimique des aciers (alliages) et l’application de l’acier (construction, résistance à la corrosion, chaleur…).
Chaque pays ou région travaille avec les normes et les systèmes de normes développés par les différents organismes internationaux. C’est ainsi que nous avons décidé de parler des aciers AISI XXX, aciers UNE XXX.
Selon les différents éléments ajoutés à l’alliage, les propriétés de l’acier seront modifiées. Créant ainsi des aciers résistants au déshésage, aux températures élevées, à la corrosion, etc.
3.1. Aciers au carbone
Le nom le plus couramment utilisé est SAE, nommant l’acier:
SAE 10XX dans lequel XX est la teneur en carbone divisée par 10
Pour exemple: SAE 1010 (il s’agit d’un acier au carbone avec un pourcentage de 0,1% C; entre 0,08 et 0,13).
Aciers à faible teneur en carbone (C<0.03%)
Moyen teneur en carbone (0.03%< C<0.55%): avec une dureté et resistance plus élévée. Ils sont également appelés acier de cimentage.
Teneur en carbone élevé (0,55 %< C<1.40%): en générale ils sont soumis à un traitement thermique pour augmenter la dureté. Aciers SAE 1055 à 1095.
3.2. Aciers en alliage
Les aciers en alliage ont une plus grande résistance que les aciers au carbone, une résistance au rendement plus élevée, une résistance à la corrosion élevée et
une dureté plus élevée.
Aciers de manganèse : Quand à 12% il donne une excellente résistance à l’usure, il est donc utilisé dans les pièces d’usure de machine minière.
Nickel Steels: Cet élément permet une résistance et une dureté accrues sans augmenter la fragilité.
Aciers au Silice: avec une limite élastique élevée
Aciers au Chrome cet élément augmente la dureté et résiste à la dureté, et diminue la dureté. Lorsque dans les pourcentages de 12 à 30% résistance à la corrosion augmente.
Aciers de Molybdène : a la résistance aux températures élevées
3.3. Aciers inoxydables
L’acier inoxydable est un acier à faible teneur en carbone, contenant au moins 10,5 % des Cromo. Ils sont classés à son tour en fonction de la structure cristalline formée au cours du processus d’alliage : austenite, martresite, ferrite et duplex (austenite+ferrite).
Aciers inoxydables ferritiques: ils sont identifiés comme séries 400, ils sont essentiellement des alliages au chrome (entre 10,5% et 30%) et carbone. Certains contiennent du molybdène, du silicium en aluminium et du niobium. Faible dureté, raison pur laquelle ils sont utilisés pour les processus de déformation à froid.
Aciers inoxydables austenitiques : ce sont les séries 200 et 300 de la norme AISI : ils ont une excellente formabilité et résistance à la corrosion. Ils sont obtenus en ajoutant du nickel, du manganèse et de l’azote. La teneur en chrome varie de 16 à 26%.
Résistant à la corrosion à haute température.
Aciers stainless martensitiques: ils sont généralement également identifiés comme série 400, ils sont essentiellement des alliages de chrome (10,5%) et Cabono. Durcissables traités thermiquement pour développer de bonnes niveaux de force mécanique et de dureté.
Aciers Duplex (ferrite+austenite) : ils sont des alliages chrome+nickel+molybdène; Ils ne peuvent pas être durcis par le traitement thermique. Bonne résistance à la corrosion dans les environnements avec des ions chlorure.
3.4. Aciers à haute résistance (HSS)
Aciers renforcés : alliages avec ajout de phosphore (>0,8 %) l’augmentation de la limite élastique, de la résistance et de l’anticorrosion. Ce sont des aciers non recommandables pour la déformation et le soudage.
Aciers au Boro: avec de petits ajouts de manganèse, de chrome et de bore (0,05%). Cela permet d’augmenter la tempérabilité. Ils ont une structure martensitique avec un degré élevé de dureté et un bon rapport poids/résistance.
Aciers sans interticial : ils ont une faible teneur en carbone et une teneur minimale en alliages tels que le phosphore ou le titane. Excellente résistance à la fatigue et à l’impact
Aciers martensitiques : avec structure cristalline de martensite obtenue par traitement thermique. Il a une limite élastique élevée avec une forte résistance à la déformation.
Ultra High Strength Steels: nous trouvons ici aciers à double phase, phase complexe, ferrite-bainite et Trip entre autres. Chaque jour, de nouveaux alliages ultra-forts et légers sont développés pour des applications modernes.
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