La production d'acier structurel aux États-Unis : un aperçu complet

Depuis plus de 5 000 ans, la race humaine a énormément profité de l'utilisation des métaux pour une raison ou une autre. Ce bénéfice a été considérablement augmenté avec le développement de la sidérurgie, en particulier en ce qui concerne la création d'acier structurel au 19e siècle par le procédé de réaffinage de Henry Bessemer. La technologie de la sidérurgie moderne a continué de progresser au 21e siècle. Voici une brève histoire de comment tout cela est arrivé et où elle en est maintenant :

Histoire

• Acier pré-Bessemer – Avant Henry Bessemer, un inventeur anglais, qui a développé la première technique de sidérurgie moderne, tous les objets en acier étaient soit forgés, soit coulés dans des creusets. Dans le premier procédé, un lingot d'acier est soumis à un certain nombre de presses qui l'estampillent ou le plient en forme. Dans le second, une boue d'acier en fusion est déposée dans un moule préformé et laissée refroidir. Le moule est ensuite retiré et la pièce métallique est davantage affinée mécaniquement. Les deux procédés ont leurs avantages et inconvénients, mais le forgeage est essentiellement inutile pour créer de grandes pièces d'acier structurel. Il fonctionne bien pour créer de plus petites pièces d'acier telles que les épées et la coutellerie.

• Le procédé Bessemer – Probablement sans s'en rendre compte, Henry Bessemer a créé l'une des méthodes de fabrication d'acier modernes les plus répandues jamais conçues. Dans le processus qu'il a découvert, de petites quantités d'air - et donc d'oxygène - sont soufflées sur la fonte brute en fusion. L'oxydation résultante du matériau élimine une grande partie des impuretés dans le métal en fusion. Ces impuretés s'échappent soit sous forme de gaz, soit forment une crasse sur le dessus de l'acier et sont ensuite éliminées par un processus mécanique. Le produit final est connu sous le nom d'acier « doux ».

• Quel est l'état de la technologie maintenant ? – La grande majorité de l'acier structurel moderne est de la variété douce - ou à faible teneur en carbone. Il a de nombreux avantages significatifs à son actif. Il présente un excellent rapport résistance/poids et se joint facilement à d'autres métaux de construction. Il peut également se former en un nombre quelconque de formes en utilisant des machines de force industrielle telles que les presses à plaques, les lignes de poutres et les détailleurs d'angles. De plus, il est facilement et abordablement produit en utilisant une méthode assez similaire au procédé Bessemer original.

La fabrication de l'acier structurel

• Comment l'acier structurel moderne est fabriqué – La sidérurgie à l'oxygène basique (BOS) – également connue sous le nom de procédé au convertisseur à oxygène – est la méthode principale de sidérurgie aux États-Unis aujourd'hui. En substance, le processus prend de la fonte brute riche en carbone, la chauffe dans un four à foyer ouvert, souffle de l'air oxygéné sur le substrat et la transforme ainsi en acier de haute qualité. De plus, une base - telle qu'un flux de chaux brûlée ou de dolomie – - est également introduite pour abaisser le niveau d'impuretés dans le produit final - d'où le terme « basique ». Les usines les plus modernes utilisent des fours à arc électrique (EAF) pour chauffer la fonte brute, mais ils peuvent devenir prohibitifs en termes de coûts lorsque le prix de l'électricité est élevé.

• Aciers au carbone et alliés – Techniquement, tout l'acier contient du carbone, mais l'acier allié contient des matériaux supplémentaires tels que le manganèse, le nickel, le chrome, le molybdène, le vanadium, le silicium et le bore inclus dans sa composition. Le substrat résultant peut ensuite être traité thermiquement pour augmenter ses propriétés bénéfiques - dont certaines sont la résistance, la dureté, la durabilité, la résistance à l'usure et à la corrosion, la trempabilité externe et la dureté à chaud. En résumé, les derniers alliages peuvent être personnalisés avec divers matériaux selon des spécifications exactes chaque fois qu'un acier structurel spécifique est requis.

• Pourquoi utiliser l'acier structurel ? – Le dernier procédé de fabrication d'acier structurel aujourd'hui crée un alliage polyvalent qui offre un certain nombre d'avantages au monde de la construction du 21e siècle. L'acier laminé peut être facilement formé en un nombre quelconque de formes, y compris des poutres et des colonnes ainsi que des formes plus complexes telles que W, S, C, angles, sections tubulaires et tuyaux. La résistance, la durabilité et la rentabilité de l'acier structurel en font le seul choix pratique de matériau de construction squelettique pour tout projet de construction à grande échelle n'importe où dans ce pays.

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