Informations sur l'acier

acier

L'acier est un alliage composé principalement de fer et de carbone, et le pourcentage de carbone qu'il contient se situe entre (0.002 et 2.1) % de son poids. Il comprend également 1 % de manganèse et d'autres quantités d'autres éléments, et peut dépasser la résistance. La résistance du fer est environ mille fois supérieure et le fer, qui est l’élément principal dans la fabrication de l’acier, est le quatrième élément le plus abondant dans la croûte terrestre après l’oxygène, le silicium et l’aluminium.

L'acier est le matériau le plus courant pour la construction d'infrastructures et dans les industries du monde entier ; Il est utilisé pour fabriquer tous les matériaux, des aiguilles aux pétroliers. En 2013, sa production mondiale s'est élevée à environ 1.6 milliard de tonnes, tandis que la quantité de production d'aluminium, qui est le deuxième métal d'ingénierie le plus important, a atteint environ 47 millions de tonnes. Ce qui indique son importance.

La raison de la popularité de l'utilisation de l'acier est due au coût relativement faible de sa fabrication, de son formage et de son traitement, à ses propriétés mécaniques et à l'abondance de ses matières premières. La pièce d'acier la plus ancienne remonte à 2000 avant JC, et a été extrait d'un site archéologique en Anatolie.

Informations sur l'acier

Espèces

Il existe plus de 3,500 XNUMX qualités d'acier selon la World Steel Association, comprenant des propriétés environnementales, chimiques et physiques distinctes et uniques ; La quantité de carbone, le niveau d'impuretés et les éléments ajoutés à l'alliage affectent les propriétés de chacun de ces types. L'acier commercial est classé en quatre types principaux en fonction de la teneur en métal de l'alliage et est utilisé comme suit :

• Acier Carbone (en anglais : Carbon Steels) : Ce type d'acier constitue 90 % de la production mondiale d'acier, et le pourcentage de manganèse est inférieur à 1.65 %, le pourcentage de silicium est inférieur à 0.6 % et le pourcentage de cuivre est supérieur à 0.6 %. %, afin que le total de ces éléments ajoutés ne dépasse pas 2%. Parmi ses types figurent les suivants :
  • Acier à faible teneur en carbone : Sa teneur en carbone varie entre 0.05 et 0.19 %.
  • Acier à carbone moyen : la teneur en carbone varie entre 0.2 et 0.49 %.
  • Acier à haute teneur en carbone : dont la teneur en carbone est supérieure à 0.5 %.
• Acier allié (en anglais : Alloy steel) : Il contient certains métaux tels que : le manganèse, le silicium, le nickel, le chrome,^[4]Parmi ses types se trouve l'acier faiblement allié à haute résistance (HSLA), qui contient moins de 0.05 % de carbone et de petites quantités d'un ou d'une combinaison des éléments suivants : chrome, nickel, molybdène, vanadium et titane. Le niobium est utilisé dans la fabrication d’oléoducs et de gazoducs, d’installations maritimes, de navires et de réservoirs de stockage.
• Acier inoxydable ou acier inoxydable (Anglais : Acier inoxydable) : Il contient 10 % de chrome.
• Acier à outils (Anglais : Tool Steels) : C'est de l'acier qui est combiné à des températures élevées avec des métaux durs tels que : le tungstène et le molybdène. Il est produit en petites quantités et comprend des métaux coûteux.

Différents types d'acier sont produits en fonction des propriétés requises pour différentes applications, et il existe différents systèmes de classification ; Pour distinguer les aciers en fonction de ces propriétés, notamment : la densité, la malléabilité, le point de fusion, la conductivité thermique, la résistance et la dureté, et pour obtenir des différences dans ces propriétés, les fabricants modifient généralement le type et la quantité de métaux utilisés dans l'alliage, en complément au processus de production.

Les minéraux les plus courants

Les métaux les plus courants dans l’acier sont :

• Carbone: Il est utilisé comme élément de renforcement et est maintenu à des niveaux proportionnés à la soudabilité et à la flexibilité de l’alliage.
• Manganèse: Il contribue à la dureté et à la durabilité.
• Phosphore et cuivre: Chacun d'eux augmente la solidité et la résistance à la corrosion atmosphérique.
• SoufreDes niveaux élevés entraînent une diminution de la flexibilité, de la ductilité, de la dureté et de la soudabilité.
• Silicone: C'est un oxydant puissant, utilisé dans l'industrie sidérurgique et qui contribue à la durabilité et à la dureté.

L'acier contient également de petites quantités d'aluminium, d'oxygène et d'azote, ainsi que des quantités d'autres éléments qui y sont intentionnellement ajoutés, tels que : le nickel, le chrome, le titane, le bore, le molybdène et le niobium. Pour affecter ses différentes propriétés telles que : la dureté, la flexibilité et la durabilité.

Processus de fabrication

Après extraction, le minerai de fer contient beaucoup de carbone, ce qui empêche d'en obtenir les propriétés requises. Par conséquent, les boulettes de minerai de fer sont refondues et traitées pour réduire la quantité de carbone, et des quantités d'éléments supplémentaires sont ajoutées, après quoi l'acier est coulé. , ou réalisés sous forme de lingots.

L'acier moderne est actuellement fabriqué à partir de fonte ou de fonte brute, et environ 40 % de celui-ci est produit à l'aide du procédé de base du four à oxygène (BOF), et environ un quart de l'acier dans le monde est produit par le procédé à l'arc électrique (en Anglais : méthode à arc électrique), environ un sixième de l'acier est produit dans le monde par la méthode du four à foyer ouvert (en anglais : open-hearth), bien qu'il ait été remplacé par le four à oxygène de base et les méthodes à arc électrique par les industries développées. des pays.

Faits généraux sur l'acier

Les faits généraux sur l’acier comprennent :

• La durée de vie moyenne de l'acier est d'environ quarante ans.
• L'acier nouvellement produit contient en moyenne environ 37 % d'acier recyclé.
• La quantité d'acier utilisée dans le monde en 2017 a atteint environ 1,587 51 millions de tonnes, et ses utilisations se répartissaient principalement comme suit : 12 % dans les bâtiments et les infrastructures, 11 % dans les automobiles et les moyens de transport, 15 % dans l'industrie métallurgique et XNUMX % dans l'industrie métallurgique. % dans l’industrie des équipements mécaniques et dans d’autres industries.
• L'acier inoxydable est idéal pour une utilisation dans les équipements médicaux ; En raison de son inertie, de sa facilité de nettoyage, de sa stérilisation et de sa résistance à la corrosion et aux rayures.