L’acier est un matériau caractérisé par sa composition de fer et de carbone. Sa combinaison de résistance, de durabilité, de malléabilité et sa capacité à être transformé en fait un choix incontournable pour une variété d’applications. Cependant, il existe différents types d’acier, chacun avec des caractéristiques spécifiques qui le rendent plus adapté à certaines tâches que d’autres.
Qu’est-ce que l’acier ?
L’acier est un alliage métallique, c’est-à-dire un mélange de plusieurs éléments chimiques, dont le principal constituant est le métal. Cet alliage est constitué principalement de fer et de carbone. Il se distingue des fontes et des ferroalliages par sa teneur en carbone comprise entre 0,2% et 2% en masse. La teneur en carbone a une forte importance puisque, associée au fer, elle confère à l’alliage son nom d’acier.
Les différents types d’acier
Selon les normes EN 10027-1 et 2, les aciers sont désignés en plusieurs catégories : les aciers non alliés, les aciers faiblement alliés et les aciers fortement alliés.
Acier non allié
Les aciers non-alliés sont composés d’une combinaison de fer et de carbone. Pour ce type d’acier, l’élément carbone est généralement le seul ajout au fer. L’ajout d’autres éléments ne peut dépasser les valeurs spécifiées dans la norme.
Ils se caractérisent par une plasticité et une ductilité élevée, ainsi qu’un traitement facile. Ces aciers sont habituellement utilisés pour la construction : ils sont destinés à la création de structures en acier (ponts, poutres, etc.), de pièces d’appareils et de machines.
Acier faiblement allié
Les aciers alliés sont caractérisés par l’ajout d’éléments d’alliage au fer et au carbone, tels que le manganèse, le nickel, le chrome. Ces ajouts confèrent à l’acier des propriétés spécifiques pour des applications nécessitant une résistance aux chocs, à la traction, à l’usure, etc.
Les aciers faiblement alliés contiennent une teneur de chaque élément d’alliage inférieure à 5% et une teneur en manganèse supérieure ou égale à 1%. Ils sont utilisés dans les domaines de l’aéronautique, de l’automobile ou encore de l’industrie pétrolière.
Acier fortement allié
Les aciers fortement alliés présentent un pourcentage élevé d’éléments d’alliage, en plus du fer et du carbone, avec au moins un élément d’alliage supérieur ou égal à 5%. Le type d’acier fortement allié le plus courant est l’acier inoxydable, qui contient plus de 10,5% de chrome. L’ajout de chrome forme une fine couche d’oxyde à l’extérieur de l’acier, offrant une protection prolongée contre l’érosion. Ainsi, contrairement à ce que l’on peut penser, cet acier n’est pas entièrement inoxydable : il s’oxyde mais forme une couche protectrice d’oxyde de chrome, au lieu de la rouille.
L’acier inoxydable est utilisé dans de nombreux domaines : industrie alimentaire, équipements médicaux, appareils électroménagers, pièces de machines et d’équipements pour l’industrie chimique ou encore revêtements externes de bâtiments.
D’autres éléments peuvent être ajoutés aux aciers fortement alliés, tels que le nickel (propriétés mécaniques), le molybdène ou le titane (stabilité de l’alliage), le vanadium ou le tungstène (résistance aux hautes températures).
