Acier chromoly : le matériau faiblement allié résistant, durable et anticorrosion

L'acier chromoly est un type d'acier faiblement allié plus résistant et durable, poids pour poids, que l'acier au carbone doux. Le nom vient des deux principaux éléments d'alliage – chrome et molybdène. Le chrome additionnel augmente la trempabilité et la résistance à la corrosion ; le molybdène ajouté augmente la ténacité et la résistance aux fluctuations de température. L'acier chromoly est souvent utilisé quand une haute résistance est nécessaire car il est plus durable et considérablement plus fort que l'acier standard.

Le chromoly dans la fabrication.

L'excellent rapport résistance/poids et la résistance à la traction du chromoly le rendent hautement adapté à la fabrication de fuselages d'avions, cadres de vélos haut de gamme, et châssis de voitures de course. Grâce à sa haute résistance à la traction, les fabricants peuvent utiliser moins d'acier pour réduire le poids, sans compromettre la résistance ou l'intégrité du composant final. Avec vélos haut de gamme et voitures de course, cette réduction de poids se convertit en augmentation cruciale de vitesse et performance, cependant la rigidité reste approximativement la même, donc avec moins d'acier, le cadre chromoly est plus flexible qu'un cadre en acier standard. Aux USA, presque tous les châssis et arceaux de sécurité en NASCAR sont en chromoly car il offre meilleur rapport résistance/poids et ductilité plus élevée que les aciers au carbone ; c'est aussi plus rentable que fibre de carbone ou titane.

Le chromoly est utilisé dans l'aéronautique depuis plus de cent ans et dans l'automobile depuis les années 1950. Son usage dans le cyclisme est plus récent mais très répandu, et aussi courant dans la construction, pétrole et gaz.

Caractéristiques du chromoly

Une caractéristique importante : il peut être facilement durci par traitement thermique ou écrouissage. Il peut aussi être cémenté par carburisation, où la surface est significativement durcie tandis que le matériau conserve ses propriétés chimiques. Le durcissement est très bénéfique car il réduit l'usure sur la durée de vie. La carburisation permet à l'acier d'absorber du carbone chauffé dans un matériau carboné (charbon, monoxyde de carbone). Quand l'acier est trempé, le carbone en surface durcit ; selon température et durée, la zone traitée variera en teneur en carbone et donc dureté. En général, plus le traitement est long à haute température, plus la diffusion de carbone augmente la dureté. La capacité d'augmenter la dureté par traitement thermique ou écrouissage fait du chromoly un excellent matériau pour composants comme pistons et vilebrequins subissant des usages rudes.

Soudage du chromoly

Quelques considérations supplémentaires pour souder le chromoly, bien que la technique ne diffère pas beaucoup du soudage acier doux ou inoxydable. MIG ou TIG peuvent être utilisés, bien que les retours indiquent que le TIG est plus rapide, efficace et propre que le MIG. Le chromoly recuit a de bonnes propriétés d'usinage et soudabilité.

Une croyance courante est que le chromoly doit être préchauffé avant soudage, mais ce n'est généralement pas nécessaire si la tôle ou tube est < 3 mm. Si > 3 mm, le préchauffage doit être progressif. Le matériau doit être préparé par nettoyage approfondi avant soudage pour prévenir futurs problèmes. Le soudage doit être un peu plus lent que la normale pour ralentir le refroidissement, mais il n'est pas conseillé de refroidir rapidement les soudures.

Propriétés de corrosion

Bien que le chromoly contienne du chrome, bénéfique pour la résistance à la corrosion, la teneur n'est pas assez élevée pour fournir le niveau de résistance de l'acier inoxydable ; si l'acier doit être utilisé en environnement corrosif, d'autres matériaux avec résistance supérieure sont recommandés.

Rapport qualité-prix

L'acier chromoly coûte plus cher que l'acier doux, mais la résistance et durabilité combinées à la capacité d'en utiliser moins que l'acier standard équilibrent souvent et justifient ce surcoût.

Le chromoly peut aussi être considéré face aux coûts bien plus élevés de fibre de carbone et titane comme un produit au prix attractif offrant grande résistance, durabilité et flexibilité.

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