Qu'est-ce que l'acier allié ?

L'acier est un matériau commun et polyvalent avec des utilisations dans la construction, la fabrication, l'ingénierie et plus encore, et dans cet article, nous explorerons les aciers alliés. Les aciers se répartissent en quatre grandes catégories :carbone, aciers inoxydables, outils et alliages. Techniquement parlant, chaque acier est un alliage, car il est créé en combinant du fer avec du carbone, cependant, pour être officiellement désigné comme « acier allié », il doit contenir un ou plusieurs autres éléments en plus de ces deux éléments. La raison de la création d'aciers alliés est d'améliorer les propriétés mécaniques ou physiques du métal, telles que la résistance, la maniabilité ou la résistance à la corrosion.

Les aciers sont généralement divisés en deux catégories principales :fortement allié ou faiblement allié. Il est communément admis que les aciers faiblement alliés contiennent jusqu'à 8 % d'éléments d'alliage, et tout ce qui dépasse 8 % entre dans la catégorie des aciers fortement alliés.

Éléments d'alliage courants de l'acier.

Bien qu'il ne s'agisse pas d'une liste exhaustive, ce sont quelques-uns des éléments les plus populaires utilisés dans l'alliage d'acier. On estime qu'environ 75% de tous les alliages d'acier ont été créés au cours des 20 dernières années seulement, et le développement est en cours. De nombreux alliages nécessitent un traitement thermique pour développer davantage leurs caractéristiques requises. Bien que cette liste donne une idée des propriétés qui peuvent être affectées par différents matériaux d'alliage, la plupart des alliages contiendront deux éléments ou plus pour créer un effet spécifique souhaité. Un exemple typique est la série 4100 d'alliages chrome-molybdène, largement utilisés dans tout, des projets structurels aux équipements militaires.

Aluminium

L'aluminium est utilisé en quantités relativement faibles, ce qui donne un métal robuste et léger avec une grande résistance à la corrosion, bien que, selon les proportions, cela puisse se traduire par une fragilité accrue et une faible résistance aux chocs.

Chrome

Un faible pourcentage de chrome dans un alliage peut augmenter la dureté et la ténacité, mais avec une certaine perte de ductilité. Des proportions plus importantes de chrome augmentent considérablement la résistance à la corrosion ; l'acier inoxydable est l'alliage le plus connu de cette catégorie, avec une teneur en chrome d'environ 11 % ou plus.

Cobalt

Les alliages de cobalt ont une dureté accrue et une résistance considérablement améliorée à l'entartrage à haute température, ce qui en fait un acier à outils populaire.

Silicium

Le silicium est utilisé en petites quantités, généralement autour de 3%, pour améliorer légèrement la résistance tout en augmentant le magnétisme et en agissant comme un désoxydant très efficace. Cela les rend utiles dans les applications électriques telles que les transformateurs, les moteurs et les générateurs.

Manganèse

Le manganèse améliore à la fois la ductilité et la dureté, réduit la fragilité et augmente considérablement la résistance à l'usure et aux chocs. Ces alliages sont le choix idéal pour le martelage ou lorsque le métal sera soumis à des contraintes.

Nickel

Autre désoxydant, le nickel augmente considérablement la résistance à la corrosion lorsqu'il est utilisé dans des proportions plus élevées. Il améliore également la résistance et la dureté sans compromettre la ductilité comme certains alliages.

Tungstène

En plus d'une résistance et d'une dureté accrues, les alliages de tungstène sont principalement utilisés pour leur impressionnante résistance à la chaleur avec un point de fusion plus élevé que la plupart des aciers. Cette capacité à conserver leur ténacité à des températures élevées les rend idéales pour les outils à grande vitesse et les pièces de machines telles que les forets et les lames de coupe.

Vanadium

Les alliages de vanadium sont un excellent choix polyvalent, avec une résistance à la traction, une ténacité, une résistance à l'usure et une résistance à la corrosion accrues. Ceux-ci sont souvent alliés au chrome pour conserver un niveau de formabilité exploitable.

Applications et utilisations des aciers alliés

Les aciers alliés ont des utilisations illimitées dans une grande variété d'industries.

Dans l'industrie de la construction, les aciers alliés sont utilisés pour créer une large gamme de produits, notamment des poutres, des barres, des tuyaux, des plaques, des tôles, des tiges, des poutres et bien plus encore. Les projets d'infrastructure à grande échelle tels que les ponts, les barrières autoroutières, les pylônes électriques et les voies ferrées sont tous principalement construits à partir de types d'acier. L'acier inoxydable et d'autres aciers alliés sont utilisés dans de nombreux appareils et raccords tels que les fixations, les supports et les douilles ; la liste est presque sans fin.

Les alliages d'acier se trouvent presque partout où vous regardez et parfois dans des endroits inattendus ; par exemple, l'acier au titane est récemment devenu un choix à la mode dans l'industrie de la bijouterie. D'autres produits impliquant des alliages d'acier comprennent de nombreux appareils électroménagers, équipements de cuisine, articles ménagers, récipients alimentaires, équipements médicaux, automobiles, produits aérospatiaux, éclairage - tout, du trombone au dernier iPhone !