Partie 1 Partie 2

Les alliages d'aciers sont préparés comme le couscous de grand mère. Si la grand mère ajoute des épices et des ingrédient pour donner du goût à sont couscous, les métallurgistes cuisinent leurs aciers dans des coulées (heat) en ajoutant au fer, principal composant, du carbone, du nickel et d'autres élements,  à des proportions maitrisés pour donner à l'acier les caractéristiques physico-chimiques souhaitées.

Fer [\(Fe \)]

Le fer le constituant principal des aciers au carbone et constitue le métal de base de l'acier.

Le fer est capable de prendre deux formes cristallines (formes allotropiques cristallines), et ce selon sa température:

• Ferrite : corps cubique centré
• Austénite : cubique à faces centrées

En raison de sa haute résistance à la traction et de son faible coût, c'est un composant majeur utilisé dans les bâtiments, les infrastructures, les outils, les navires, les trains, les automobiles, les machines, les appareils électroménagers, etc.

Carbone [\(C\)]

Le carbone est l'élément d'alliage le plus important dans l'acier même s'il n'est présent  que jusqu'à 2%  et la plupart des aciers soudés sont à moins de 0,5 %.

Le carbone peut exister soit dissous dans le fer, soit dans une forme combinée, telle que le carbure de fer (\(Fe 3 C\)).

Des quantités accrues de carbone augmentent la dureté et la résistance à la traction ainsi que la réponse au traitement thermique (trempabilité).

D'autre part, des valeurs accrus de carbone réduisent la soudabilité.

Aluminium [\(Al\)]

Utilisé dans les a alliages d'acier comme décapant pour éliminer les impuretés et améliorer la grosseur du grain et  en limiter ainsi leur grossissement.

Chrome [\(Cr\)]

Augmente la dureté et améliore la résistance à l’usure, sans fragilité.

Augmente la ténacité et la résistance à la corrosion.

Diminue aussi la ductilité de l’acierinoxydables, outils, turbines, aciers de construction, pièces de machines, récipients; sous pression, etc

Cobalt [\(Co\)]

Maintient la dureté du métal porté au rouge.

Courament utilisé dans la fabrication de fourneaux et d’outils de coupe.

Cuivre [\(Cu\)]

Augmente la résistance à la corrosion atmosphérique.

Abaisse la température critique.

Réduit l’usinabilité par forgeage, mais n’influe pas sur le soudage réalisé à l’arc électrique ou par procédé oxyacétylénique lorsqu’il est présent dans une proportion inférieure à 0,15 %.

Étain [\(Sn\)]

Est utilisé comme revêtement et pour empêcher la corrosion principalement dans l'industrie de mise en conserve.

Manganèse [\(Mn\)]

Affine la structure.

Augmente la ténacité et la ductilité.

Améliore la qualité et le fini de surface, l’aptitude à la trempe, la résistance aux chocs et la résistance à l’usure.

Courament utilisé dans la fabrication de de rails, essieux, barillets d’armes à feu, etc.

Molybdène [\(Mo\)]

Durcit et augmente la ténacité des aciers.

Est courement utilisé dans la fabrication de récipients sous pression, moulage pour applications sous pression, pièces de machines, outils, etc.

Nickel [\(Ni\)]

Résiste aux effets de la chaleur et de la corrosion.

Améliore la résistance à la traction et la ductilité de l’acier.

Courament utilisé dans la fabrication de turbines, forgeage industriel pour charpentes à haute résistance, aciers inoxydables, récipients sous pression

Phosphore [\(P\)]

Augmente la limite apparente d’élasticité et la trempabilité.

Améliore les qualités d’usinage.

Plus la proportion de phosphore augmente, moins l’alliage est résistant aux chocs.

Courament utilisé dans les aciers faiblement alliés.

Plomb [\(Pb\)]

Améliore l’usinabilité lorsque ajouté à l’étain.

Utilisé pour empêcher la corrosion.

Silicium [\(Si\)]

Est utilisé pour améliorer la résistance à la traction. Agit en général comme désoxydant .

Accroît la résistance à la dureté, mais moins que le manganèse.

Courament utilisé dans la fabrication de moulage de précision, aciers à aimants et pour équipement électrique

Soufre [\(S\)]

Améliore l’usinabilité. Plus l’alliage contient de soufre, moins il est facile à souder.

Courament utilisé dans la fabrication pièces usinées

Titane[\(Ti\)]

Constitue un agent nettoyant.

Prévient la précipitation du carbone dans les aciers inoxydables.

Courament utilisé dans aciers inoxydables, aciers faiblement alliés

Tungstène [\(W\)]

Augmente la ténacité, la dureté ainsi que la résistance à l’usure à des températures élevées.

Courament utilisé dans aciers pour outils à coupe rapide, aimants

Vanadium [\(V\)]

Procure de la ténacité et de la résistance à la traction.

Résiste à l’adoucissement lorsde la trempe.

Retarde le grossissement du grain à la température critique.

Courament utilisé dans la fabrication  d’outils, de pièces de machines

Zinc [\(Zn\)]

Résiste à la corrosion.

Courament utilisé  pour le revêtement de l’acier (galvanisation)

Zirconium [\(Zr\)]

Est utilisé comme désoxydant, élimine l’oxygène, l’azote et les inclusions d’éléments non métalliques lorsque l’acier est en fusion ;

Utilisé dans aciers de structure à grain fin et tubes de charpente.