Beaucoup de gens savent que l'acier est un produit obtenuen cours de fusion d'autres éléments. Mais lesquels? Qu'y a-t-il dans l'acier? Aujourd'hui, cette substance est un alliage déformable de fer avec du carbone (sa quantité est de 2,14%), ainsi qu'une petite fraction d'autres éléments.
Informations générales
Il est à noter que l'acier est appelé un alliage qui contient exactement jusqu'à 2,14% de carbone dans sa composition. L'alliage, dans lequel il y a plus de 2,14% de carbone, est déjà appelé fonte.
Il est connu que la composition de l'acier au carbone et conventionnelne sont pas les mêmes. Si le carbone et d'autres composants d'alliage (d'amélioration) sont inclus dans le substrat habituel, alors il n'y a pas d'éléments d'alliage dans le produit carboné. Si nous parlons d'acier allié, sa composition est beaucoup plus riche. Afin d'améliorer les caractéristiques de fonctionnement de ce matériau, des éléments tels que Cr, Ni, Mo, Wo, V, Al, B, Ti, etc. sont ajoutés à sa composition. Il est important de noter que les meilleures propriétés de cette substance sont fournis précisément en ajoutant des complexes dopés plutôt qu'une ou deux substances.
Classification
Il est possible de classer le matériau que nous envisageons selon plusieurs indicateurs:
- Le premier indicateur est la composition chimique de l'acier.
- Le second est la microstructure, qui est également très importante.
- Bien entendu, les aciers diffèrent par leur qualité et leur méthode de production.
- De plus, chaque type d'acier a sa propre application.
Plus en détail, la composition peut être envisagée à l'aide de l'exemple de la composition chimique. Sur cette base, deux autres types sont distingués - ce sont les aciers alliés et les aciers au carbone.
Parmi les aciers au carbone, il y en a troisvariétés, dont la principale différence est la teneur en carbone quantitative. Si la composition de la substance contient moins de 0,3% de carbone, elle est classée comme à faible teneur en carbone. La teneur en cette substance dans la région de 0,3% à 0,7% convertit le produit final dans la catégorie des aciers à carbone moyen. Si l'alliage contient plus de 0,7% de carbone, l'acier est classé comme à haute teneur en carbone.
Avec les aciers alliés, les choses sontégalement. Si le matériau contient moins de 2,5% d'éléments d'alliage, il est considéré comme faiblement allié, de 2,5% à 10% - moyennement allié et de 10% et plus - fortement allié.
Microstructure
La microstructure de l'acier diffère selonson état. Si l'alliage est recuit, sa structure sera divisée en carbure, ferritique, austénitique, etc. Avec une microstructure normalisée de la substance, le produit peut être perlitique, martensitique ou austénitique.
La composition et les propriétés de l'acier déterminent l'accessoireproduit à l’une de ces trois classes. Les aciers les moins alliés et carbonés sont de la classe perlitique, les moyens appartiennent à la martensitique, et la forte teneur en éléments d'alliage ou en carbone les traduit dans la catégorie des aciers austénitiques.
Fabrication et qualité
Il est important de noter qu'un alliage tel que l'acier peutinclure des éléments négatifs dont la forte teneur dégrade les performances du produit Ces substances comprennent le soufre et le phosphore. En fonction du contenu de ces deux éléments, la composition et les types d'acier sont répartis dans les quatre catégories suivantes:
- Acier ordinaire. Il s'agit d'un alliage de qualité ordinaire, contenant jusqu'à 0,06% de soufre et jusqu'à 0,07% de phosphore.
- Haute qualité. La teneur des substances ci-dessus dans ces aciers est réduite à 0,04% de soufre et 0,035% de phosphore.
- Haute qualité. Ils ne contiennent que jusqu'à 0,025% de soufre et de phosphore.
- L'alliage de la plus haute qualité est attribué si le pourcentage de teneur en soufre n'est pas supérieur à 0,015% et que la teneur en phosphore n'est pas supérieure à 0,025%.
Si nous parlons du processus de production d'un ordinairealliage, puis le plus souvent il est obtenu dans des fours à foyer ouvert ou dans des convertisseurs immortels Thomas. Ce produit est embouteillé en gros lingots. Il est important de comprendre que la composition de l'acier, sa structure, ainsi que les caractéristiques de qualité et les propriétés sont déterminées avec précision par la méthode de sa fabrication.
Pour obtenir de l'acier de haute qualité, des fours à sole ouverte sont également utilisés, mais des exigences plus strictes sont imposées au processus de fusion afin d'obtenir un produit de qualité.
Faire fondre les mêmes aciers de haute qualitéeffectuée uniquement dans des fours électriques. Cela est dû au fait que l'utilisation de ce type d'équipement industriel garantit une teneur presque minimale en additifs non métalliques, c'est-à-dire qu'il réduit le pourcentage de soufre et de phosphore.
Afin d'obtenir un alliage particulièrement élevéqualité, recourir à la méthode de refusion électroslag. La fabrication de ce produit n'est possible que dans des fours électriques. Après la fin du processus de fabrication, ces aciers sont toujours obtenus uniquement alliés.
Types d'alliages par application
Naturellement, le changement de composition de l'acier est fortaffecte les performances de ce matériau, ce qui signifie que la portée de son utilisation change également. Il existe des aciers de construction qui peuvent être utilisés dans la construction, le formage à froid, et peuvent également être cémentés, trempés, à haute résistance, etc.
Si nous parlons d'aciers de construction, alors à euxcomprennent le plus souvent des alliages à teneur moyenne en carbone et faiblement alliés. Comme ils sont principalement utilisés pour la construction de bâtiments, la caractéristique la plus importante pour eux est une bonne soudabilité. Les différentes pièces sont le plus souvent en acier cémenté, dont le but principal est de travailler dans des conditions d'usure de surface et de chargement dynamique.
Autres aciers
D'autres types d'acier comprennent l'acier évolutif.Ce type d'alliage n'est utilisé qu'après traitement thermique. L'alliage est exposé à des températures élevées pour la trempe, puis revenu dans une sorte d'environnement.
Le type d'aciers à haute résistance comprend ceux dans lesquelsaprès le choix de la composition chimique, ainsi qu'après le traitement thermique, la résistance atteint presque un maximum, c'est-à-dire environ deux fois plus que celle du type habituel de ce produit.
Les aciers à ressort peuvent également être distingués. C'est un alliage qui, du fait de sa fabrication, a obtenu les meilleures propriétés en termes de limite d'élasticité, de résistance à la charge et de fatigue.
Composition en acier inoxydable
L'acier inoxydable est du type allié.Sa propriété principale est une résistance élevée à la corrosion, obtenue en ajoutant un élément tel que le chrome à la composition de l'alliage. Dans certaines situations, le nickel, le vanadium ou le manganèse peuvent être utilisés à la place du chrome. Il est à noter qu'en faisant fondre le matériau et en y ajoutant les éléments nécessaires, il peut obtenir les propriétés de l'une des trois qualités d'acier inoxydable.
La composition de ces types d'alliages est bien entendu différente.Les plus simples sont les alliages conventionnels avec une résistance à la corrosion accrue 08 X 13 et 12 X 13. Les deux types suivants de cet alliage résistant à la corrosion doivent avoir une résistance élevée non seulement à des températures normales, mais également à des températures élevées.
