Acier : composition, propriétés, types et applications. Composition de l'inox

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Beaucoup de gens savent que l'acier est un produit obtenu lors de la fusion d'autres éléments. Mais quoi? Qu'y a-t-il dans l'acier ? Aujourd'hui, cette substance est un alliage déformable de fer avec du carbone (sa quantité est de 2,14 %), ainsi qu'une petite proportion d'autres éléments.

Informations générales

Il convient de noter que l'acier est un alliage qui contient exactement jusqu'à 2, 14% de carbone dans sa composition. Un alliage contenant plus de 2,14 % de carbone est déjà appelé fonte.

On sait que la composition de l'acier au carbone et de l'acier ordinaire n'est pas la même. Si le substrat habituel comprend du carbone et d'autres composants d'alliage (amélioration), alors il n'y a pas d'éléments d'alliage dans le produit carboné. Si nous parlons d'acier allié, sa composition est beaucoup plus riche. Afin d'améliorer les performances de ce matériau, des éléments tels que Cr, Ni, Mo, Wo, V, Al, B, Ti, etc. sont ajoutés à sa composition. Il est important de noter que les meilleures propriétés de cette substance sont fourni précisément en ajoutant des complexes alliés, pas une ou deux substances.

Classement

Dépenserla classification du matériel que nous envisageons peut être basée sur plusieurs indicateurs:

• Le premier indicateur est la composition chimique de l'acier.
• La seconde est la microstructure, qui est également très importante.
• Bien sûr, les aciers diffèrent par leur qualité et leur méthode de production.
• Aussi, chaque type d'acier a sa propre application.

Plus en détail, la composition peut être considérée en utilisant l'exemple de la composition chimique. Sur cette base, deux autres types sont distingués - ce sont les aciers alliés et au carbone.

Parmi les aciers au carbone, il existe trois variétés, dont la principale différence est la teneur quantitative en carbone. Si la substance contient moins de 0,3 % de carbone, elle est classée comme à faible teneur en carbone. La teneur de cette substance dans la région de 0,3% à 0,7% traduit le produit final dans la catégorie des aciers à carbone moyen. Si l'alliage contient plus de 0,7 % de carbone, l'acier est classé comme à haute teneur en carbone.

Avec les aciers alliés, les choses sont à peu près les mêmes. Si la composition du matériau contient moins de 2,5 % d'éléments d'alliage, il est alors considéré comme faiblement allié, de 2,5 % à 10 % - moyennement allié et à partir de 10 % et plus - fortement allié.

Microstructure

La microstructure de l'acier diffère selon son état. Si l'alliage est recuit, sa structure sera divisée en carbure, ferritique, austénitique, etc. Avec une microstructure normalisée de la substance, le produit peut être perlitique, martensitique ou austénitique.

La composition et les propriétés de l'acier déterminent si un produit appartient à l'une de ces trois classes. Les aciers les moins alliés et au carbone sont de la classe perlitique, les moyens sont martensitiques, et la teneur élevée en éléments d'alliage ou en carbone les traduit dans la catégorie des aciers austénitiques.

Production et qualité

Il est important de noter qu'un alliage tel que l'acier peut inclure certains éléments négatifs dont la teneur élevée détériore les performances du produit. Ces substances comprennent le soufre et le phosphore. Selon la teneur de ces deux éléments, la composition et les types d'acier sont répartis dans les quatre catégories suivantes:

• Acier privé. Il s'agit d'un alliage de qualité ordinaire, contenant jusqu'à 0,06 % de soufre et jusqu'à 0,07 % de phosphore.
• Qualité. La teneur des substances ci-dessus dans ces aciers est réduite à 0,04 % de soufre et 0,035 % de phosphore.
• Haute qualité. Ne contient que jusqu'à 0,025 % de soufre et de phosphore.
• L'alliage de la plus haute qualité est attribué si le pourcentage de soufre ne dépasse pas 0,015 et le phosphore ne dépasse pas 0,025%.

Si nous parlons du processus de production d'un alliage ordinaire, il est le plus souvent obtenu dans des fours à foyer ouvert ou dans des convertisseurs Bessmerov, Thomas. Ce produit est coulé en gros lingots. Il est important de comprendre que la composition de l'acier, sa structure, ainsi que ses caractéristiques de qualité et ses propriétés sont déterminées précisément par la méthode de sa fabrication.

Pour obtenir de l'acier de haute qualité sont également utilisésfours à foyer ouvert, cependant, le processus de fusion est plus rigoureux afin d'obtenir un produit de qualité.

La fusion des aciers de haute qualité est effectuée uniquement dans des fours électriques. Cela est dû au fait que l'utilisation de ce type d'équipement industriel garantit une teneur presque minimale en additifs non métalliques, c'est-à-dire qu'elle réduit le pourcentage de soufre et de phosphore.

Afin d'obtenir un alliage de qualité particulièrement élevée, ils recourent à la méthode de refusion sous laitier électroconducteur. La production de ce produit n'est possible que dans des fours électriques. Après la fin du processus de fabrication, ces aciers sont toujours obtenus uniquement alliés.

Types d'alliages par application

Naturellement, un changement dans la composition de l'acier affecte grandement les performances de ce matériau, ce qui signifie que la portée de son utilisation change également. Il existe des aciers de construction qui peuvent être utilisés dans la construction, le formage à froid, la cémentation, la trempe, la haute résistance, etc.

Si nous parlons d'aciers de construction, ils comprennent le plus souvent des alliages à teneur moyenne en carbone, ainsi que des alliages faiblement alliés. Puisqu'ils sont principalement utilisés pour la construction de bâtiments, la caractéristique la plus importante pour eux est une bonne soudabilité. L'acier cémenté est le plus souvent utilisé pour diverses pièces, dont le but principal est de travailler dans des conditions d'usure de surface et de chargement dynamique.

Autres aciers

À d'autres types d'acier peut être attribué amélioré. Ce type d'alliage n'est utilisé qu'après traitement thermique. L'alliage est soumis à des températures élevées pour la trempe, puis soumis à un revenu dans n'importe quel environnement.

Le type d'aciers à haute résistance comprend ceux dans lesquels, après sélection de la composition chimique, ainsi qu'après avoir subi un traitement thermique, la résistance atteint presque un maximum, c'est-à-dire environ le double de celle des aciers habituels type de ce produit.

Les aciers à ressort peuvent également être distingués. Il s'agit d'un alliage qui, du fait de sa production, a reçu les meilleures qualités en termes de limite élastique, de résistance à la charge et de fatigue.

Composition en acier inoxydable

L'acier inoxydable est de type alliage. Sa principale propriété est une résistance élevée à la corrosion, obtenue en ajoutant un élément tel que le chrome à la composition de l'alliage. Dans certaines situations, le nickel, le vanadium ou le manganèse peuvent être utilisés à la place du chrome. Il convient de noter qu'en fondant le matériau et en y ajoutant les éléments nécessaires, il peut acquérir les propriétés de l'une des trois nuances d'acier inoxydable.

La composition de ces types d'alliages est bien sûr différente. Les plus simples sont les alliages conventionnels à résistance accrue à la corrosion 08 X 13 et 12 X 13. Les deux types suivants de cet alliage résistant à la corrosion doivent avoir une résistance élevée non seulement à des températures normales, mais également à des températures élevées.