Éléments d'alliage. Le carbone a une importance primordiale car c'est lui qui, associé au fer, confère à l'alliage le nom d'acier. Son influence sur les propriétés mécaniques de l'acier est prépondérante.
L'acier, un alliage fer-carbone
Il tient l'essentiel de ses propriétés de sa teneur en carbone. Lorsque celle-ci augmente, la dureté de l'alliage s'améliore et son allongement à la rupture diminue. L'ajout d'autres éléments, tels le chrome ou le nickel, permet aussi de modifier les propriétés physiques de l'acier.
La teneur en carbone de l'acier affecte ses propriétés – résistance, ductilité et possibilité de soudage. L'acier à faible teneur en carbone est généralement caractérisé par ce qu'on appelle douceur et bonne soudabilité.
Re : Aciers et pourcentage de carbone
Selon NF EN 10020 un acier est défini comme un alliage ferreux de teneur en carbone inférieure à 2% (en masse), sauf pour certains acier à forte teneur en chrome.
Encore plus dur que le diamant !
Le carbyne, c'est une résistance qui est 40 fois supérieure à celle du diamant, le plus résistant des minéraux.
Matériau noble par excellence, le carbone n'échappe pas aux contraintes d'utilisation classiques et notamment à la rouille du couteau. Gardez à l'esprit qu'un couteau avec une lame en acier carbone peut rouiller, d'où l'importance d'un entretien spécifique.
La trempe et plus généralement les traitements thermiques (austénitisation, trempe, revenu, …) effectués sur les pièces de fonderie en acier permettent de leur conférer leurs propriétés d'usage : caractéristiques mécaniques, résistance à la corrosion, résistance à l'usure, ….
Fer (métal pur) : Excellente résistance mécanique mais très sensible à la rouille. Acier : Alliage de fer et de carbone qui rouille lorsqu'il entre en contact avec l'air et l'eau.
Pour le durcir, il faut effectuer une trempe. Cette manipulation consiste à chauffer le métal puis à le refroidir de façon contrôlée dans un bain d'eau ou d'huile. La trempe est suivie d'un revenu qui est une étape permettant de fixer les propriétés de dureté et de ductilité de l'acier X Source de recherche .
L'acier est un alliage de fer et de carbone. Un alliage est l'association de plusieurs éléments, la plupart du temps métalliques qui possèdent des propriétés différentes de chaque élément initial.
Les aciers alliés sont plus résistants à haute température, mais surtout les aciers non alliés sont alors souvent coulés « effervescents », c'est-à-dire que les gaz dissous dans le métal lors du soufflage au convertisseur s'échappent pendant la solidification.
Pour les autres aciers alliés, on distingue : les aciers de qualité alliés pour lesquels il existe par exemple des exigences de propriétés spécifiées de ténacité, de grosseur de grain et/ou de formabilité ; ces aciers ne sont pas destinés à un traitement de trempe et revenu ou à un traitement de trempe superficielle.
L'acier au carbone a tendance à avoir une teneur en chrome inférieure à 10,5 %, mais l'acier doit avoir au moins 10,5 % de chrome pour être considéré comme inoxydable.
Communément appelé « acier brut », l'acier noir est un alliage de fer et de carbone. Il peut être galvanisé (coulé et revêtu de zinc) ou phosphaté (coulé et revêtu de phosphore) pour améliorer sa résistance à la corrosion.
Pour augmenter la dureté d'un alliage fer-carbone, il faut réaliser un chauffage supérieur à une température critique, évaluée entre 750 et 1 200 °C (variables possibles en fonction de la composition du métal).
L'huile est un autre moyen de trempe populaire. Ce moyen fonctionne beaucoup plus rapidement que l'air comprimé, mais pas aussi vite que l'eau. Cependant, il existe différents types d'huiles disponibles en fonction de la vitesse de refroidissement souhaitée.
FENSO 150 est une huile de trempe rapide préconisée pour les aciers au carbone et alliés lorsque la régularité du durcissement est primordiale, de même que la propreté et la stabilité dimensionnelle des pièces.
Le 440 est un acier de coutellerie de qualité supérieure dont la dureté et la tenue du tranchant sont meilleures. Il en existe trois types différents : 440A : Ce type a une teneur en carbone comprise entre 0,65 % et 0,75 %. De tous les aciers 440, celui-ci est le plus résistant à la rouille.
Une grande quantité de carbone dans un type d'acier est donc souvent bon signe. Malheureusement le carbone a une autre propriété : il provoque la corrosion de l'acier.
Sur le plan des performances, l'acier carbone présente une structure plus fine et moins dure que l'acier inoxydable. Le tranchant d'un couteau avec une lame en acier carbone se révèle alors plus performant, sans oublier un aiguisage plus facile.
L'acier allié le plus populaire est l'acier inoxydable avec une teneur en chrome d'au moins 10,5 %. Ce rapport donne à l'acier inoxydable une meilleure résistance à la corrosion et une couche d'oxyde de chrome peut ralentir la rouille.
1740-1745 Découverte de l'acier au creuset par l'Anglais Benjamin Huntsmann. 1769 Essai de coulée de fonte au coke à Hayange (France). 1783 Brevet de l'Anglais Peter Onions pour le puddlage. 1784 Brevet de l'Anglais Henry Cort pour le puddlage.