0740 244 478
La composition chimique de l'acier est ce qui définit les propriétés de l'acier. C'est en fonction de cette caractéristique que se différencient les différentes qualités d'acier.
L'acier en général est un alliage de carbone et de fer, mais il contient de nombreux autres éléments. Certains d'entre eux sont retenus lors du processus de fabrication de l'acier, d'autres éléments sont ajoutés pour produire des propriétés spécifiques.
Les éléments chimiques les plus courants dans la composition chimique de l'acier, aux côtés du fer, sont : le carbone, le manganèse, le silicium, le phosphore, le soufre, le chrome, le molybdène, le nickel, l'aluminium et le vanadium.
Chaque élément ajouté à la composition de base de l'acier a certains effets sur les propriétés de l'acier et sur la façon dont il réagit aux procédés de fabrication.
La teneur en carbone est comprise entre 0,02 % et 2,11 %.
Composition chimique de l'acier – l'influence du carbone
Le carbone est l'élément le plus important de l'acier. Il est essentiel dans les aciers qui doivent être durcis par trempe, et le taux de carbone contrôle la dureté et la résistance du matériau, ainsi que la réponse au traitement thermique (trempabilité).
La teneur en carbone est comprise entre 0,02 % et 2,11 %.
La ductilité, la forgeabilité et l'usinabilité diminuent si la quantité de carbone augmente, tout comme les propriétés de soudage de l'acier.
Plus la teneur en carbone de l'acier est élevée, plus la dureté, la résistance et la résistance à l'usure sont importantes après le traitement thermique. La dureté et la résistance augmentent proportionnellement à mesure que la teneur en carbone augmente jusqu'à environ 0,85 %.
À mesure que la teneur en carbone de l'acier augmente, la limite d'élasticité et la résistance à la traction augmentent, mais la plasticité et les propriétés de résilience aux chocs diminuent. De plus, le carbone peut augmenter la sensibilité à la chaleur et le vieillissement de l'acier.
De même, lorsque la teneur en carbone dépasse 0,23 %, la performance de soudage de l'acier se détériorera.
En fonction de la teneur en carbone, nous pouvons établir la classification suivante :
- acier à faible teneur en carbone, jusqu'à 0,3 % de carbone;
- acier à teneur moyenne en carbone, entre 0,3 et 0,6 % de carbone;
- acier à haute teneur en carbone, entre 0,6 – 1 % de carbone;
- acier à très haute teneur en carbone, 1 – 2%.
Par rapport aux autres éléments présents dans l'acier (à l'exception du bore), de faibles variations de la teneur en carbone peuvent modifier radicalement ses propriétés et ses utilisations.
Ainsi, si l'acier a une teneur en carbone inférieure à 0,7% C, il peut être utilisé comme acier de construction. En revanche, si la teneur en carbone dépasse cette valeur, il peut être utilisé comme acier à outils.
