Quels types d'acier existent et comment les traiter

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Quels types d'acier existent et comment les traiter
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Sans la découverte de l'acier, de ses propriétés et de ses méthodes de transformation, la civilisation moderne n'existerait pas. Depuis l'Antiquité, on connaît certains types d'acier qui ont été utilisés pour la production d'armes et d'outils. Avec le développement de la métallurgie et de la technologie du travail des métaux, ce matériau a commencé à être utilisé dans presque tous les domaines de l'activité humaine.

Classification par composition chimique

L'alliage de fer avec du carbone, dont la teneur en ce dernier ne dépasse pas 2%, est appelé acier. Ses principaux types sont classés principalement selon le niveau de teneur en carbone:

  • faible teneur en carbone;
  • carbone moyen;
  • haute teneur en carbone.

La première forme du composant nommé ne contient pas plus de 0,25 %. Dans les aciers à moyenne teneur en carbone, sa teneur est comprise entre 0,25 et 0,6 %, et les aciers à haute teneur en carbone se distinguent par une concentration supérieure à 0,6 %.

Alliage d'acier

Les matières premières d'origine pour la fabrication de l'acier contiennent déjà des impuretés. La plupart d'entre eux sont nocifs, mais il y en a quiaméliorer les propriétés du produit final. Au fil du temps, il a été constaté que certains additifs modifient considérablement les propriétés physiques et chimiques de base de l'alliage décrit. Ainsi, le processus d'alliage a été découvert. Et aujourd'hui, les types et les propriétés des aciers alliés sont une priorité dans la recherche des laboratoires et instituts métallurgiques.

Pièces en acier allié
Pièces en acier allié

Selon la concentration en impuretés utiles, ces aciers sont divisés en trois groupes:

  • faiblement allié (impuretés jusqu'à 2,5 %));
  • moyennement allié (éléments d'alliage de 2,5 à 10 %));
  • fortement allié (plus de 10 % d'alliage).

Classement par objectif

Selon la méthode de production, la composition chimique et la quantité d'éléments d'alliage, on distingue les types d'acier suivants:

  • structurel;
  • instrumental;
  • avec des propriétés physiques particulières;
  • avec des qualités chimiques particulières.

Le type structurel est le plus massif, ces alliages sont utilisés dans la fabrication de la plupart des produits d'ingénierie et dans la construction.

Les outils sont à haute teneur en carbone, très durs, mais aussi cassants. Ils sont utilisés dans la fabrication de divers instruments - de la chirurgie à la coupe des métaux. D'où le nom de ce type d'acier.

Produits en acier à outils
Produits en acier à outils

Pour les cas particuliers de production, des alliages avec des caractéristiques physiques données sont nécessaires:faible coefficient de dilatation linéaire, capacité de magnétisation élevée, etc. Ces types d'acier appartiennent à la classe des propriétés physiques spéciales.

Les alliages aux propriétés chimiques spécifiées sont le dernier type de notre liste. Certains d'entre eux résistent à la corrosion, d'autres à la chaleur et il existe des matériaux à résistance chimique accrue.

Classification selon le niveau d'impuretés nocives

Les impuretés les plus courantes qui dégradent les propriétés de l'acier sont le soufre et le phosphore. Dans les alliages de qualité ordinaire, une teneur en soufre jusqu'à 0,06% et en phosphore jusqu'à 0,07% est autorisée. Les aciers appartenant au groupe de haute qualité ne contiennent pas plus de 0,035% de chacun des éléments nocifs, et les aciers de haute qualité - pas plus de 0,025%. Dans les aciers particulièrement de haute qualité, le niveau d'impuretés de soufre ne dépasse pas 0,015 % et la teneur en phosphore est autorisée jusqu'à 0,025 %.

Méthodes de traitement de l'acier

Selon le degré de chauffage, le traitement est chaud et froid. Dans le premier cas, l'alliage est chauffé jusqu'au stade de formation de l'austénite, mais en dessous du point de fusion. L'acier devient mou et peut être remodelé. Le type de traitement de l'acier à froid est effectué dans des conditions normales.

Acier forgé à chaud
Acier forgé à chaud

Selon le type d'impact, deux principaux types de traitement sont divisés: la pression et la coupe. Le premier type comprend le forgeage, le laminage, l'étirage, l'estampage et le pressage.

Le deuxième type de traitement comprend les travaux suivants: tournage, perçage, fraisage. Mais il fait aussi froidestampage, ainsi que forgeage à froid, qui a reçu un nom distinct - "durcissement".

Travail à froid de l'acier: perçage
Travail à froid de l'acier: perçage

Les derniers développements en matière de travail à froid de l'acier basés sur la théorie de la fluidité des métaux vous permettent de modifier considérablement la forme et la taille de la pièce d'origine sans chauffage et à l'aide de la pression volumétrique. L'acier est chargé jusqu'à ce qu'il atteigne un état d'élasticité et qu'il soit "maniable" pour l'usinage. Cette méthode est pertinente pour certains alliages qui modifient leurs caractéristiques physiques, chimiques ou de résistance lorsqu'ils sont chauffés.

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