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PolskiQu'est-ce que l'acier au carbone ? Tout ce qu'il faut savoir
Qu'est-ce que l'acier au carbone ?
Avant d'aborder les caractéristiques de l'acier au carbone, précisons d'abord la définition de l'acier.
L'acier est un type d'alliage à base de fer. Le fer pur est fragile et sujet à la rouille, ce qui le rend impropre aux applications industrielles. Pour y remédier, on ajoute du carbone au fer, ainsi que des éléments tels que le manganèse et le phosphore, afin de créer un matériau allié. Le terme acier désigne spécifiquement les compositions dont la teneur en carbone est comprise entre 0,02 % et 2,14 % environ. En revanche, le fer est classé comme ayant une teneur en carbone inférieure à 0,008 %.
Plus la teneur en carbone du fer augmente, plus il devient dur, mais aussi plus il devient cassant. S'il est moins sujet à la déformation sous l'effet de la force, il devient également plus susceptible de se briser, en particulier lorsqu'il est soumis à un impact soudain ou à des forces dépassant sa tolérance. C'est pourquoi les matériaux utilisés pour les machines et les structures doivent être à la fois durs et résistants.
L'acier contient juste la bonne quantité de carbone pour équilibrer la dureté et la résistance du fer.
Comme nous l'avons mentionné, divers autres éléments tels que le manganèse, le chrome et le titane sont ajoutés à l'acier pour créer des aciers alliés et des aciers spéciaux, chacun ayant des caractéristiques distinctes. Des aciers spéciaux présentant des caractéristiques telles que la résistance à la rouille ou aux températures élevées sont développés à des fins spécifiques.
Parmi les différents types d'acier, l'acier au carbone désigne l'acier qui n'entre pas dans la catégorie des aciers alliés ou des aciers spéciaux. En d'autres termes, l'acier au carbone est de l'acier à l'état naturel, sans ajout d'éléments ou de procédés spécialisés. L'acier au carbone est défini par une teneur en éléments autres que le fer et le carbone inférieure aux valeurs spécifiées. Par exemple, le chrome est limité à 0,3 % ou moins, et le titane à 0,05 % ou moins.
L'acier au carbone est classé en fonction de sa teneur en carbone, ce qui donne trois catégories : l'acier à faible teneur en carbone, l'acier à teneur moyenne en carbone et l'acier à haute teneur en carbone.
L'acier à faible teneur en carbone désigne les matériaux dont la teneur en carbone est comprise entre 0,02 % et 0,25 %, l'acier à teneur moyenne en carbone a une teneur en carbone comprise entre 0,25 % et 0,6 %, et l'acier à haute teneur en carbone contient de 0,6 % à 2,14 % de carbone.
Le type d'acier le plus utilisé : Qu'est-ce que le SS400 ?
Le SS400 appartient à une catégorie de matériaux SS (acier de construction) connue sous le nom d'acier laminé de construction général.
Le SS400 est un acier de construction à haute résistance à la traction, égale à 400N/mm² ou plus.
Le SS400 est connu pour être plus abordable et plus accessible que d'autres matériaux métalliques. Il est également facile à traiter par des méthodes telles que le soudage et le découpage. En outre, il est disponible sous forme de feuilles et est couramment utilisé pour le traitement des tôles, la découpe au laser et d'autres applications similaires. Cependant, le SS400 ne peut pas subir de traitement thermique (recuit). Il est également sujet à la rouille et nécessite donc des traitements anticorrosion tels que le placage ou le noircissement.
Applications du SS400
Le SS400 est utilisé comme matériau structurel pour les ponts, les navires et autres, couvrant une large gamme d'applications allant de la machinerie à la construction. Lorsqu'il s'agit de créer quelque chose avec du fer ou de l'acier, , il n'est pas exagéré de dire que le SS400 est le matériau que les concepteurs considèrent en premier. Le SS400 est un matériau largement et couramment utilisé.
Avantages du SS400
- Abordable et facilement disponible
- Facile à souder
- Convient pour les traitements tels que le travail de la tôle et le découpage
- Très polyvalent
Il s'agit d'un matériau largement distribué et facilement disponible, ce qui le rend plus abordable que d'autres matériaux métalliques. Il est plus souple que des matériaux tels que l'acier inoxydable, ce qui facilite sa transformation par des méthodes telles que le découpage et le travail de la tôle, permettant ainsi de nombreuses applications. En raison de sa faible teneur en carbone et de sa résistance aux effets de la chaleur, il convient également au soudage. Toutefois, pour le soudage de matériaux plus épais (25 mm et plus), il peut être préférable d'utiliser des matériaux spécifiques au soudage.
Inconvénients du SS400
- Ne peut subir de traitement thermique (recuit)
- Relativement faible parmi les matériaux sidérurgiques
- Sujet à la rouille : nécessite une prévention de la corrosion telle que le placage ou la peinture.
Lorsque des matériaux plus résistants sont nécessaires, d'autres options doivent être envisagées. En outre, en raison de sa faible teneur en carbone, le SS400 ne peut pas subir de traitement thermique, ce qui empêche l'obtention d'une dureté superficielle par de tels procédés. En outre, comme il est susceptible de rouiller, il doit être protégé par placage, peinture ou oxyde noir (film d'oxydation).
Traitements de surface courants pour SS400
Compte tenu de sa susceptibilité à la rouille, le SS400 subit souvent des traitements de surface tels que le nickelage ou le chromage. Dans les cas où une résistance élevée à la corrosion n'est pas nécessaire, par exemple dans les zones non exposées à l'eau, le traitement à l' oxyde noir peut être la meilleure solution.
Liste des traitements de surface courants pour SS400
- Film de tétroxyde de fer (noircissement) : les surfaces en fer sont oxydées à l'aide de produits chimiques pour créer un revêtement de tétroxyde de tri-fer (Fe3O4). Cela permet d'éviter la corrosion.
- Nickelage chimique : le nickelage est appliqué par réduction chimique. Combiné à un traitement thermique, il augmente la dureté de la surface et améliore la résistance.
- Chromage dur : plus épais que le chromage décoratif, ce placage améliore la résistance à l'usure et les propriétés de glissement.
- Chromate trivalent : Traitement après placage effectué pour améliorer la qualité du placage, principalement utilisé pour le placage électro-galvanisé.
Conclusion
Carbon L'acier est un matériau essentiel et polyvalent qui trouve sa place dans de nombreuses industries et applications. Parmi ses différents types, SS400 se distingue comme une nuance largement utilisée et fiable, appréciée pour ses propriétés mécaniques et sa rentabilité. Sa résistance, sa soudabilité et son aptitude à l'usinage en font un choix privilégié pour les structures et l'ingénierie. En comprenant les caractéristiques et les avantages du SS400 et d'autres variantes d'acier au carbone, les ingénieurs et les fabricants peuvent prendre des décisions éclairées lorsqu'ils sélectionnent des matériaux pour leurs projets. Grâce à ses propriétés remarquables et à sa grande utilité, l'acier au carbone continue de façonner le monde moderne de la fabrication et de la construction.
