Acier allié vs acier au carbone : différences clés pour une sélection optimale

L'acier est l'une des plus grandes industries au monde, produit en combinant le fer avec d'autres éléments métalliques et non métalliques. Le but de cette combinaison pour fabriquer l'acier est d'obtenir différentes propriétés chimiques pour des applications spécifiques. Lors de la sélection de matériau pour l'usinage CNC d'acier, diverses propriétés de l'acier allié vs acier au carbone pour une sélection appropriée doivent être considérées. L'acier allié et l'acier au carbone sont les deux types d'acier. Comprendre les différences entre acier allié et acier au carbone nous donne la capacité de les utiliser en conséquence dans nos industries respectives pour en tirer profit.

Sélectionner l'acier pour la fabrication de pièces et composants usinés CNC est un grand défi. Dans cet article, nous discuterons les différences acier allié vs acier au carbone, leurs types, applications, éléments d'alliage, et propriétés. Cela vous aidera à juger le meilleur acier pour votre projet et obtenir les meilleures pièces et produits.

Qu'est-ce que l'acier allié ?

L'acier allié est mélangé à un certain nombre d'éléments d'alliage tels que silicium, chrome, molybdène, bore, vanadium, nickel, aluminium, etc. Ces éléments augmentent la résistance, la ténacité, la dureté, et la résistance à l'usure de l'acier allié. Certains éléments d'alliage et leurs effets sont présentés ci-dessous.

• Cobalt : Améliore la dureté, augmente résistance à l'usure et ténacité.
• Manganèse : Renforce la dureté de surface, résistance aux chocs, améliore résistance à la contrainte.
• Chrome : Améliore ténacité et résistance à l'usure, augmente dureté.
• Molybdène : Augmente résistance à la chaleur et aux chocs, améliore résistance.
• Nickel : Renforce résistance et ténacité, augmente résistance à la corrosion.
• Vanadium : Améliore résistance, renforce résistance aux chocs et corrosion, accroît ténacité.
• Tungstène : Améliore résistance et ténacité, renforce résistance à la corrosion.
• Chrome-Vanadium : Améliore considérablement la résistance à la traction, rendant l'alliage dur mais facile à plier et couper.

Types d'acier allié

L'acier allié est la combinaison de l'acier avec un certain nombre d'éléments pour obtenir des caractéristiques et propriétés uniques. Il a deux types basés sur le pourcentage en poids des éléments utilisés pour former l'acier allié, allant de 1 % à 50 %. Voici les deux groupes d'acier allié.

• Acier hautement allié (High-Alloy Steel) : Il a un haut pourcentage d'éléments d'alliage. Le type le plus courant d'acier hautement allié est l'acier inoxydable qui contient jusqu'à 12 % de chrome. Le chrome forme une fine couche d'oxyde à l'extérieur de l'acier, appelée couche passive. La grande quantité de chrome fournit une protection étendue contre l'érosion. Ce type d'alliage est un peu plus coûteux que l'acier faiblement allié. Il est principalement utilisé dans l'automobile et l'équipement industriel.

• Acier faiblement allié (Low-Alloy Steel) : Il a un pourcentage plus faible d'éléments d'alliage, de 1 à 5 %. Cet acier a différentes résistances et applications selon l'alliage utilisé. De plus, les brides de grand diamètre utilisent ce type d'alliage pour obtenir des propriétés mécaniques spécifiques. Par conséquent, l'acier faiblement allié est utile pour une variété de projets dans un grand nombre d'industries comme la production de sorties de tubulures et le forgeage de bagues sans soudure laminées.

Applications de l'acier allié

L'acier allié est utilisé dans un certain nombre de secteurs industriels et aide à fabriquer des centaines de produits. Leur résistance extrême, dureté, ténacité, et usinabilité en font le matériau le plus demandé pour de nombreuses industries. Par conséquent, l'acier allié est idéal pour composants structurels, automobile, minier, machinerie, ferroviaire, et bien d'autres industries.

• Industrie de la construction
• Industrie aérospatiale
• Industrie minière

Astuce : Vous pouvez lire notre article approfondi sur les applications de l'acier.

Qu'est-ce que l'acier au carbone ?

L'acier au carbone est un type d'acier courant. Pour définir l'acier au carbone simplement, c'est un alliage de fer et de carbone. Comme son nom l'indique, l'acier au carbone a une teneur en carbone plus élevée avec un point de fusion plus bas et une plus grande durabilité comparé à l'acier inoxydable. L'acier au carbone est le groupe le plus important d'alliages d'ingénierie et ils représentent la majorité des applications d'acier selon les procédés.

Types d'acier au carbone

Les types d'acier au carbone sont classés et catégorisés par la teneur en carbone qu'ils contiennent. Examinons certains types d'acier au carbone et leurs caractéristiques qui les rendent désirables dans des applications spécifiques.

• Acier à faible teneur en carbone (Low-carbon steel) : C'est la forme la plus courante et largement utilisée d'acier au carbone. Il contient moins de 0,25 % de carbone. L'acier à faible teneur en carbone est généralement plus faible et plus tendre, et aussi facilement soudable et ductile, ce qui le rend utile en usinage et soudage à faible coût.

• Acier à teneur moyenne en carbone (Medium-Carbon Steel) : Avec une teneur en carbone de 0,25 % à 0,6 % et manganèse de 0,6 % à 1,65 %, les propriétés mécaniques de ces métaux peuvent être améliorées par traitement thermique. L'acier à carbone moyen est plus résistant mais moins ductile et tenace que l'acier à faible carbone.

• Acier à haute teneur en carbone (High Carbon Steel) : Ce type d'acier au carbone est le plus dur et le plus tenace, avec haute résistance à l'usure, faible ductilité, et toujours trempé et revenu. De plus, leurs plages de carbone et manganèse sont 0,6-1,25 % et 0,3-0,9 % respectivement.

Applications de l'acier au carbone

Grâce à la haute polyvalence de l'acier au carbone, il a de nombreuses applications et est employé dans une large gamme d'industries, surtout dans les secteurs pétrochimique et pétrole & gaz. Nous avons rassemblé quelques applications de l'acier au carbone dans différentes industries pour élaborer son usage vaste dans le marché actuel, telles que :

• Construction navale
• Tuyaux et vessels sous pression
• Construction

Si vous avez besoin de plus d'informations sur les applications de l'acier, consultez cet article. Vous pouvez aussi démarrer votre projet en cliquant sur le bouton ci-dessous.

Quelles sont les différences entre acier allié vs acier au carbone ?

Les deux types d'acier qui se ressemblent physiquement ont des propriétés chimiques distinctes. Cependant, ces propriétés les rendent uniques et donnent aux industries des raisons de les employer et d'en tirer profit. Nous avons rassemblé quelques différences entre acier allié et acier au carbone pour vous donner une meilleure compréhension des deux types d'acier.

Applications

L'acier allié est utilisé dans diverses industries pour la fabrication de poutres, sections structurelles, pièces d'avion, hélices de navires, barres, rails, tiges, vis, boulons, clous, et fils. D'autre part, l'acier au carbone est aussi populaire dans de nombreuses industries de fabrication pour la production de composants de carrosserie automobile, boîtes de conserve alimentaires, roues, vilebrequins, engrenages, pièces de machinerie, tuyaux, outils de coupe, ressorts, matrices, composants de construction et de ponts.

Composition

L'acier allié contient un haut pourcentage d'éléments d'alliage autres que fer et carbone. Alors que l'acier au carbone a une haute teneur en carbone et un faible pourcentage d'autres éléments.

Résistance à la corrosion

L'acier allié est un bon matériau résistant à la corrosion comparé à l'acier au carbone. Les éléments d'alliage dans l'acier allié le rendent plus résistant à la corrosion et améliorent aussi son usinabilité.

Dureté

La haute teneur en carbone dans l'acier au carbone le rend plus dur. L'allié est moins dur comparé à l'acier au carbone.

Résistance

L'acier au carbone est bon en termes de résistance. L'acier allié a aussi une belle résistance mais inférieure à l'acier au carbone.

Ténacité

Le haut nombre de carbone dans l'acier au carbone le rend plus tenace. Alors qu'à l'inverse, l'acier allié avec différents éléments d'alliage autres que le carbone est moins tenace.

Malléabilité

Les multiples éléments d'alliage dans l'acier allié réduisent la malléabilité de l'acier allié. Cependant, l'élément carbone dans l'acier au carbone augmente sa malléabilité.

Soudabilité

L'acier au carbone possède une haute soudabilité comparé à l'acier allié. C'est dû à une quantité réduite d'éléments d'alliage (autres que carbone) dans le fer. Ce sera plus complexe de souder l'acier s'il contient des éléments comme bore, magnésium, et silicium.

Ductilité

C'est la capacité de l'acier à se déformer sans fracture. Cela dépend des éléments d'alliage présents dans l'acier. Plus d'éléments carbone diminuent la ductilité de l'acier. L'allié est plus ductile que l'acier au carbone.

Coût

L'acier allié est un acier très cher comparé à l'acier au carbone. Le prix de l'acier au carbone varie et dépend de la teneur en carbone. Plus la teneur en carbone est élevée, plus le prix est élevé.

Voici un tableau récapitulatif montrant certaines différences entre acier allié vs acier au carbone :

	Acier Allié	Acier au Carbone
Résistance à la corrosion	Bonne	Faible
Dureté	Faible	Élevée
Résistance	Faible	Élevée
Ténacité	Faible	Élevée
Malléabilité	Faible	Élevée
Soudabilité	Faible	Élevée
Ductilité	Élevée	Faible
Coût	Cher	Abordable

Conclusion

Dans cet article, nous avons discuté les différences acier allié vs acier au carbone pour vous donner une compréhension de ces termes largement utilisés dans l'industrie manufacturière et d'usinage. Grâce aux excellentes propriétés mécaniques de l'acier allié et au carbone, ils continueront à jouer un rôle crucial et dominant dans l'avenir. La formabilité, la rentabilité, et la recyclabilité de ces aciers ont un impact significatif sur l'usage industriel. Si vous cherchez un partenaire d'usinage CNC d'acier avec des capacités d'usinage impeccables, ne cherchez plus.

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FAQ sur l'acier allié vs acier au carbone

Lequel est meilleur : acier allié ou acier au carbone ?

La sélection du matériau dépend entièrement des exigences du projet ou produit. En général, l'acier allié a des qualités exceptionnelles comparé à l'acier au carbone mais l'un de ses problèmes majeurs est le manque de résistance à la corrosion. L'acier allié convient aux composants structurels.

Lequel est plus résistant : acier allié ou acier au carbone ?

La résistance à la traction de l'acier à faible carbone est d'environ 450 MPa et celle de l'acier à haut carbone de 965 MPa. L'acier allié a une résistance à la traction plus élevée comparé à l'acier au carbone. La résistance à la traction de l'acier allié varie entre 758 – 1882 MPa.

L'acier allié est-il le même que l'acier au carbone ?

Non. Ce sont deux matériaux différents. L'acier au carbone consiste en fer avec du carbone ajouté et l'acier allié inclut divers autres matériaux. L'ajout d'autres matériaux aide à modifier les propriétés physiques et chimiques du matériau.