Différents types d'acier et composants d'acier

Dans cet article, nous allons parler de la classification de l'acier. Différents types d'acier sont définis sur des bases différentes. Nous en apprendrons également sur les constituants de l'acier , ce que l'acier inoxydable contient et beaucoup plus. Voyons le classement.

Classification de l'acier

Selon IS :7598-1974 les aciers sont classés en :

1. Aciers non alliés, communément appelés aciers au carbone ordinaires , et

2. Aciers alliés

Acier non allié ou acier ordinaire au carbone

Les principaux facteurs affectant les propriétés de l'acier ordinaire au carbone sont la teneur en carbone et la microstructure. Le carbone est le principal déterminant de nombreuses propriétés de performance. Il a un effet fortifiant et durcissant. Dans le même temps, il diminue la ductilité, comme en témoignent une diminution de l'allongement et une réduction de la surface.

De plus, une augmentation de la teneur en carbone diminue l'usinabilité et diminue la soudabilité . La quantité de carbone présente affecte également les propriétés physiques et la résistance à la corrosion. Avec une augmentation de la teneur en carbone, la conductivité thermique et électrique diminue, la perméabilité magnétique diminue considérablement et la résistance à la corrosion est abaissée.

La microstructure est déterminée par la composition de l'acier, c'est-à-dire le carbone manganèse, le silicium, le phosphore et le soufre toujours présents et les éléments résiduels dont l'oxygène, l'hydrogène et l'azote, et par l'opération finale de laminage, de forgeage ou de traitement thermique. Cependant, la plupart de ces types d'acier sont utilisés sans traitement thermique final et, par conséquent, les opérations de laminage et de forgeage influencent la microstructure.

Les aciers au carbone sont les types d'acier qui sont principalement paralytiques dans les conditions coulées, laminées ou forgées. Les constituants des aciers hypo-eutectoïdes (aciers contenant au moins 0,87 % de carbone) sont donc de la ferrite et de la perlite et des aciers hypereutectoïdes (contenant à partir de 0,87 % de carbone) cémentite et perlite.

Types d'acier selon la teneur en carbone . Sur la base de la teneur en carbone, les aciers au carbone simples sont généralement divisés en :

1. Acier à faible teneur en carbone ou doux - 0,05 à 0,30 % de carbone

2. Acier à carbone moyen - 0,03-0,06 % de carbone

3. Acier à haute teneur en carbone 0,60-1,50 % de carbone

4. Acier à outils (haute teneur en carbone) – 0,90-1,50 % de carbone

Il convient de noter que la teneur en carbone de ces quatre types d'acier au carbone n'est pas rigide et qu'il peut y avoir un certain chevauchement d'un type à l'autre.

Types d'acier selon la pratique de désoxydation

L'acier est souvent identifié par son degré de désoxydation résultant lors de la production d'acier :

1. Aciers tués

Ils sont fortement désoxydés et se caractérisent par une grande uniformité de composition et de propriété. Tous les aciers de forge et, en général, tous les aciers contenant plus de 0,25 % de carbone sont tués. La qualité essentielle des aciers calmés est la solidité (absence de trous de soufflage et de ségrégation). Lorsque l'acier est suffisamment désoxydé, il n'y a pas de dégagement de gaz et la surface supérieure du lingot se solidifie presque immédiatement. Le symbole K signifie acier tué.

2. Aciers semi-calmés ou aciers équilibrés

Ces types d'acier peuvent être considérés comme intermédiaires entre ceux des aciers calmés et cerclés et ont un degré d'uniformité variable. Les aciers de construction contenant de 0,15 à 0,25 % de carbone sont généralement semi-calmés. En acier semi-calmé l'objectif est de produire du métal sans évent ni tuyau de surface. La surface doit avoir une peau saine d'une épaisseur considérable. Les tôles et les produits structuraux sont normalement fabriqués à partir d'acier semi-calmé. Aucun symbole n'est utilisé pour désigner la qualité semi-calmée de l'acier qui représente 90 pour cent de la production totale d'acier.

3. Aciers cerclés

En rimming, l'acier est partiellement désoxydé. En cerclé d'acier , le but est de produire une surface propre en teneur en carbone. Une grande variété d'emboutissages profonds est réalisée par le procédé de rimming. Surtout lorsque la facilité de formage et la finition de surface sont des considérations majeures. Ces aciers sont donc des idées de laminage. Les tôles et bandes fabriquées à partir de tôles cerclées ont une excellente qualité de surface et des caractéristiques de formage à froid. Le symbole R est utilisé pour l'acier cerclé.

Types d'acier basés sur la composition chimique

L'acier est classé en quatre (04) types d'acier de base en fonction de sa composition chimique :

1. Acier au carbone
2. Acier inoxydable
3. Acier allié
4. Acier à outils

1. Acier au carbone

Acier au carbone est un acier avec une teneur en carbone d'environ 0,05 à 2,1 % en poids.

L'acier au carbone est l'acier le plus couramment utilisé dans l'industrie, représentant plus de 90 % de la production totale d'acier. Les aciers au carbone sont en outre classés en trois groupes en fonction de leur teneur en carbone.

• Acier à faible teneur en carbone/acier doux
• Acier à teneur moyenne en carbone
• Acier à haute teneur en carbone

2. Acier inoxydable

Acier inoxydable sont des alliages de fer (Fe) contenant environ 12 % de carbone et plus.

Les aciers inoxydables sont les types d'acier contenant 10,5 % de chrome (minimum). En raison de la formation d'une très fine couche de Cr2O3 à sa surface, l'acier inoxydable possède des propriétés de résistance à la corrosion. Cette couche est également appelée couche passive. L'augmentation de la quantité de chrome améliorera encore plus la résistance à la corrosion du matériau. En plus du chrome, du nickel et du molybdène sont ajoutés pour fournir les propriétés souhaitées (ou améliorées). Le carbone, le silicium et le manganèse sont également présents en quantités variables dans l'acier inoxydable.

Classification des aciers inoxydables

1. Aciers inoxydables ferritiques
2. Aciers inoxydables martensitiques
3. Aciers inoxydables austénitiques
4. Aciers inoxydables duplex
5. Aciers inoxydables à durcissement par précipitation (PH)

1. Acier inoxydable ferritique :- Les aciers ferritiques sont des alliages fer-chrome avec des structures cristallines cubiques centrées (BCC). Ceux-ci sont généralement magnétiques et ne peuvent pas être durcis par traitement thermique, mais peuvent être renforcés par travail à froid.

2. Acier Inoxydable Austénitique :- Les aciers austénitiques sont les plus résistants à la corrosion. Il est amagnétique et ne peut pas être chauffé. Les aciers austénitiques, en général, sont très soudables.

3. Acier Inoxydable Martensitique :- Les aciers inoxydables martensitiques sont extrêmement résistants et résistants, mais ils ne sont pas aussi résistants à la corrosion que les deux autres classes. Ces aciers sont usinables, magnétiques et traitables thermiquement.

4. Acier Inoxydable Duplex :- L'acier inoxydable duplex a une microstructure à deux phases composée de grains d'acier inoxydable ferritique et austénitique (c'est-à-dire ferrite + austénite). Les aciers duplex ont environ deux fois la résistance des aciers inoxydables austénitiques ou ferritiques.

5. Acier inoxydable à durcissement par précipitation (PH) : Durcissement par précipitation (PH) En raison du durcissement par précipitation, les aciers inoxydables ont une résistance extrêmement élevée.

3. Acier allié

En acier allié , des proportions variables d'éléments d'alliage sont utilisées pour obtenir les propriétés (améliorées) souhaitées telles que la soudabilité, la ductilité, l'usinabilité, la résistance, la trempabilité et la résistance à la corrosion, entre autres. Voici quelques-uns des éléments d'alliage les plus courants et leurs effets :

Manganèse – Augmente la résistance et la dureté tout en diminuant la ductilité et la soudabilité.

Silicium est utilisé comme désoxydant dans le processus de fabrication de l'acier.

Phosphore augmente la résistance et la dureté de l'acier tout en diminuant la ductilité et la résistance aux chocs.

Soufre – Réduit la ductilité, la résistance aux chocs et la soudabilité. Trouvé sous forme d'inclusions de sulfure.

Cuivre – meilleure résistance à la corrosion

Nickel améliore la trempabilité et la résistance aux chocs des aciers.

Molybdène – Augmente la trempabilité et la résistance au fluage des aciers faiblement alliés.

4. Acier à outils

Acier à outils ont une forte teneur en carbone (0,5 % à 1,5 % ). Une teneur en carbone plus élevée se traduit par une plus grande dureté et résistance. Ces aciers sont principalement utilisés pour fabriquer des outils et des matrices. L'acier à outils contient des quantités variables de tungstène, de cobalt, de molybdène et de vanadium pour améliorer la résistance à la chaleur et à l'usure, ainsi que la durabilité. Cela rend les aciers à outils idéaux pour une utilisation comme outils de coupe et de perçage.

Constituants de l'acier

L'acier est un alliage fer-carbone. Il peut contenir des traces de silicium, de phosphore, de soufre et d'oxygène.

L'acier a une teneur en carbone allant de 0,08 à 1,5 %. De ce fait, il est plus dur que le fer forgé mais moins cassant que la fonte. L'acier a une combinaison distincte de dureté, de flexibilité et de résistance à la traction. Il est plus durable et conserve un bord plus tranchant que le fer forgé plus doux. En même temps, il est plus résistant aux chocs et à la tension que la fonte cassante.

Les propriétés de l'acier dépendent principalement de la teneur en carbone et dans une large mesure du silicium, du manganèse, du soufre et du phosphore. Par conséquent, une compréhension de l'effet de chacun des éléments chimiques sur les propriétés de l'acier est nécessaire dans la sélection de l'acier à des fins précises. Les constituants de l'acier sont les suivants :

Carbone

Le carbone augmente la résistance, l'élasticité (déterminée par la limite d'élasticité) et la dureté, et diminue la ductilité (caractérisée par l'allongement) et la résistance aux chocs. Un fait important est qu'au-dessus de 0,3 % de carbone, l'acier peut être durci par chauffage et trempe dans l'eau ou l'huile.

Silicium

Le silicium dans l'acier fini varie généralement de 0,05 à 0,30 %. Le silicium est mis dans les aciers au carbone pour éviter qu'ils ne deviennent poreux. Il agit comme un très bon désoxydant et élimine les gaz et les oxydes, empêche les soufflures et rend ainsi l'acier plus résistant et plus dur.

Manganèse

Le manganèse sert également d'agent désoxydant et purifiant précieux. Le manganèse se combine également avec le soufre et diminue ainsi l'effet néfaste de cet élément restant dans l'acier. Lorsqu'il est utilisé dans des aciers ordinaires à faible teneur en carbone, le manganèse rend le métal ductile et de bonnes qualités de flexion. La teneur en manganèse de l'acier au carbone est généralement inférieure à 1,00 % et varie généralement de 0,30 à 1,00 %.

Soufre

Le soufre est présent dans l'acier sous forme de sulfure de fer ou de sulfure de manganèse. Le sulfure de Tron, en raison de son point de fusion bas, produit un redshortness, c'est-à-dire une fragilité accrue à des températures élevées, tandis que le sulfure de manganèse n'affecte pas autant. Par conséquent, le sulfure de manganèse est moins gênant dans l'acier que le sulfure de fer. La présence d'une quantité substantielle de soufre (inclusion de soufre) dans l'acier affecte défavorablement d'autres propriétés de l'acier, par exemple la résistance à la traction, la limite d'élasticité, la limite de fatigue, etc., et diminue sa résistance à la corrosion.

Phosphore

Le phosphore confère une brièveté à froid, c'est-à-dire une fragilité élevée à des températures normales et surtout à basses températures. Il augmente la résistance à la traction mais du même type réduit la résistance aux chocs et la ductilité. A une teneur en phosphore légèrement supérieure à 0,2 %, la résistance aux chocs a une valeur nulle. L'effet de fragilisation du phosphore augmente avec une augmentation de la teneur en carbone de l'acier. La somme du carbone et du phosphore ne dépasse généralement pas 0,25 %. Les aciers à outils de la meilleure qualité n'en contiennent pas plus de 0,02 %.

La teneur en soufre et phosphore est strictement limitée en raison de leur effet néfaste sur la qualité de l'acier.

Que contient l'acier inoxydable ?

Les aciers inoxydables contiennent au moins 10,5 % de chrome, moins de 1,2 % de carbone et d'autres éléments d'alliage. Les aciers inoxydables sont résistants à la corrosion et ses propriétés mécaniques peuvent être encore améliorées par l'ajout d'autres éléments, tels que le nickel, le molybdène, le titane, le niobium, le manganèse, etc.

De quoi l'acier inoxydable contient-il 10 % ?

Les aciers inoxydables sont les types d'acier contenant 10,5 pourcentage de chrome (Minimum).

L'acier inoxydable contient-il du cuivre ?

Le cuivre se trouve couramment comme élément résiduel dans l'acier inoxydable. Il est cependant ajouté à quelques alliages pour fournir des qualités de durcissement par précipitation ou pour améliorer la résistance à la corrosion, en particulier dans des conditions d'eau de mer et d'acide sulfurique.

Quel est le type d'acier le plus résistant ?

Tungstène a la résistance à la traction la plus élevée de tout métal pur, avec une résistance à la traction allant jusqu'à 500 000 livres par pouce carré à température ambiante. Il possède la résistance à la traction maximale, même à des températures supérieures à 1 500 °C. Le tungstène, en revanche, est cassant, ce qui le rend moins utile sous sa forme pure.

Quel grade d'acier est le meilleur ?

L'acier inoxydable 304 est le type d'acier inoxydable le plus largement utilisé dans le monde en raison de sa résistance à la corrosion et de sa valeur supérieures. Le 304 est capable de résister à la plupart des acides oxydants. En raison de sa durabilité, le 304 est facile à désinfecter, ce qui le rend excellent pour la cuisine et les applications culinaires.

Nous avons essayé de couvrir tous les détails sur les aciers qui incluent différents types d'acier , Constituants des aciers et certaines des questions fréquemment posées comme, ce que l'acier inoxydable contient etc. J'espère que cet article vous a plu. Veuillez donner votre avis dans les commentaires ci-dessous.