Comment le carbone façonne l'acier : améliorer la résistance et la polyvalence

La transformation de l'acier est rendue possible par le carbone. La teneur en carbone de l'acier modifie ses propriétés pour différentes applications. Les propriétés de traction peuvent créer n'importe quoi, de l'acier aluminium malléable aux plaques blindées résistantes aux chocs, en utilisant un pourcentage mesuré de carbone dans l'acier.

Propriétés de l'acier

Le fer est le métal de base de l'acier, mais il est trop mou pour être productif. Lorsque l'austénite et la ferrite (formes de carbone) sont introduites, différentes formations d'acier peuvent être réalisées. D'autres éléments d'alliage, tels que la cémentite, peuvent également être utilisés pour modifier la valeur structurelle de l'acier. Un chauffage et un refroidissement supplémentaires dans des conditions contrôlées solidifient le matériau.

Améliorations de la production

Avant 1968, le procédé Bessemer était la base de la production commerciale d'acier. L'oxygène était utilisé pour brûler les impuretés telles que le silicium, le manganèse et le carbone. En 1968, des convertisseurs à oxygène basique ont été développés pour améliorer le contrôle et la vitesse de l'oxygène. Aujourd'hui, plus de 66 % de la production mondiale d'acier utilise ce procédé.

Aciers au carbone couramment utilisés

Il existe 3 types d'aciers au carbone fréquemment utilisés dans différentes applications. Les niveaux de carbone créent la traction nécessaire pour la fabrication, le soudage et la détermination de la sécurité structurelle pour chaque projet.

• L'acier à faible teneur en carbone a le pourcentage de carbone le plus faible par poids (0,05-0,25 %). Il est principalement utilisé pour les produits plats laminés, tels que le fil, les plaques d'étain et les panneaux de carrosserie automobile.
• L'acier à teneur moyenne en carbone augmente le pourcentage de carbone à 0,30-0,60 %. Ajoutez à cela une présence de manganèse de 0,60-1,65 % et l'état de trempe change pour une forme plus résiliente. L'acier de construction, tel que les essieux, les engrenages et les rails, peut supporter une résistance accrue en utilisant l'acier à teneur moyenne en carbone.
• L'acier à haute teneur en carbone peut varier de 0,60 à 1,00 % avec un manganèse combiné de 0,30-0,90 % par poids. Connu pour ses combinaisons optimales de résistance, dureté, ténacité et résistance à l'usure, ce type d'acier de construction est réservé aux produits tels que les couteaux, les essieux robustes et les barres métalliques dures.

L'importance des propriétés mécaniques

Il existe une certaine chimie dans la création d'acier de construction connue sous le nom de métallurgie. Par l'étude et la recherche de l'oxydation et l'ajout ou la suppression d'éléments, il est noté que toute augmentation de carbone au-dessus de 0,12 % s'avère insignifiante. Les propriétés mécaniques sont ensuite introduites pour perfectionner davantage l'acier de construction afin de l'aligner sur les conditions atmosphériques. La corrosion atmosphérique est courante dans l'acier de construction sans l'aide de certaines propriétés mécaniques. Le carbone peut former une traction désirée dans les aciers au carbone conventionnels, mais une plus grande résistance aux éléments est fournie par les aciers microalliés.

Traitement thermique dans les aciers faiblement alliés

Des réglementations peuvent s'appliquer aux aciers faiblement alliés traités thermiquement, ainsi qu'aux aciers trempés et revenus, normalisés et revenus. Les alliages, comme l'acier, sont utilisés pour protéger contre la corrosion et d'autres dégradations environnementales. Ils aident également à former une ténacité après traitement thermique.

1. Les aciers à faible teneur en carbone trempés et revenus sont excellents pour le forgeage ou les moulages.
2. Les aciers à teneur moyenne en carbone à ultra-haute résistance fonctionnent bien comme billettes, barres, tiges, tôles et tubes.
3. Les aciers pour roulements sont utilisés pour les applications de roulements à rouleaux et à billes et peuvent être soit à haute teneur en carbone, soit à faible teneur en carbone - selon l'application.
4. Les aciers chrome-molybdène sont souvent requis dans les industries pétrolière et gazière en raison de leur résistance à l'oxydation et à la corrosion et de leur protection à haute température.

Les propriétés chimiques et mécaniques de l'acier de construction peuvent être ajustées pour presque tout type d'application, mais seulement lorsque le carbone est autorisé à jouer un rôle significatif. Selon l'industrie et les exigences atmosphériques d'un travail, la formule parfaite peut être créée. Tenez compte de la résistance, de la résistance aux éléments, des préoccupations environnementales et des normes de performance définies par les organismes de réglementation lorsque vous décidez comment améliorer votre situation actuelle.

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