ISO9001: 2015 Quoi de neuf?
Les aciers spéciaux sont des aciers au carbone qui grâce à l’alliage avec d’autres métaux améliorent leurs caractéristiques.
Dans la composition des aciers spéciaux, en plus du carbone, manganèse et silicium, il existe d’autres éléments chimiques qui, en plus ou moins grande quantité, leur confèrent certaines propriétés physico-chimiques, qui peuvent être de grande importance pour leur utilisation future.
L’influence des composants dans les aciers spéciaux
– Aluminium (Al) : utilisé en petites quantités, il agit comme un désoxydant pour l’acier fondu et affine la taille du grain austénitique : taille des cristaux qui composent l’acier à températures d’austénisation.
Le grain des aciers sera déterminé par le chiffre 1 pour le grain le plus grossier, et le 8 pour le plus fin. Un bon acier doit avoir une taille de grain au-dessus de 6. Il s’agit d’un élément d’alliage des aciers de nitruration.
– Souffre (S) : normalement c’est une impureté et il apparait en faible quantité. Cependant, parfois il est ajouté volontairement en grandes quantités (0,06 à 0,30%) pour augmenter l’usinabilité des aciers alliés et au carbone.– _—–
– Bore (B) : ajouté en quantités insignifiantes, il augmente considérablement la trempabilité des aciers et augmente la dureté des aciers inoxydables dans certaines conditions.
– Carbone (C) : il s’agit d’un élément constitutif de l’acier qui à mesure que son pourcentage augmente, la résistance augmente, ainsi que la limite d’élasticité et la dureté. Il réduit la ductilité et la malléabilité.
– Zirconium (Zr) : il s’agit d’un élément désoxydant et affineur de grain. Il améliore les caractéristiques d’emboutissage.
– Cobalt (Co) : le cobalt réduit la profondeur de trempe. Il augmente la résistance à la corrosion et à l’abrasion. Il fournit une meilleure résistance à la traction et limite d’élasticité.
– Cuivre (Cu) : le cuivre améliore significativement la résistance à la corrosion atmosphérique. Il confère fragilité à l’acier durant les opérations de forgeage et de laminage, raison pour laquelle, il n’est pas ajouté comme élément d’alliage. Dans les pièces moulées qui n’ont pas besoin d’être travaillées à chaud, il est ajouté dans le but d’augmenter la dureté. Cette augmentation de dureté est connue sous le nom de durcissement secondaire.
– Chrome (Cr) : le chrome augmente la profondeur du durcissement et améliore la résistance à l’usure et à la corrosion. À températures élevées, il augmente la résistance mécanique. Il inhibe la croissance du grain.
– Phosphore (P) : c’est un des poisons de l’acier. Pour qu’un acier soit de bonne qualité, il ne doit pas en contenir des quantités supérieures à 0,03%. Il augmente la résistance et la dureté des aciers à faible contenu de carbone, améliore légèrement la résistance à la corrosion, facilite un peu l’usinabilité (habilité à être travaillé par coupes) et diminue la ténacité.
– Hydrogène (H) : il s’agit d’un élément nocif. Il produit la fragilité de l’acier.
– Manganèse (Mn) : il s’agit d’un élément basique de tous les aciers. Il agit comme un désoxydant et neutralise également les effets nocifs du souffre, facilitant le laminage, moulage et autres opérations de travail à chaud. Il augmente également la pénétration de la trempe et contribue à sa résistance et dureté. Avec des contenus élevés, il augmente la résistance à l’usure.
– Molybdène (Mo) : grâce à l’augmentation de la pénétration de trempe, il améliore les propriétés du traitement thermique. Il augmente également la dureté et la résistance aux températures élevées. Il contrebalance la fragilité du revenu.
– Niobium (Nb) : le niobium affine le grain des aciers. Il augmente la résilience à basse température. Dans les aciers faibles en carbone, il augmente la résistance et la limite d’élasticité.
– Nickel (Ni) : le nickel augmente la résistance des aciers non trempés et fournit ténacité, spécialement à basses températures. Il améliore la résistance à la corrosion. Utilisé avec le Chrome, il augmente la dureté et la résistance à l’usure. Il inhibe la croissance du grain de l’acier lorsqu’il est chauffé.
– Azote (N) : l’azote contrôle la taille du grain. Il augmente la trempabilité et augmente la résistance de certains aciers inoxydables.
– Oxygène (O) : l’oxygène est un élément nocif. Il augmente la fragilité de l’acier et diminue la résistance aux chocs.
– Plomb (Pb) : l’ajout de plomb améliore l’usinabilité.
– Silicium (Si) : il est utilisé comme désoxydant et améliore la trempabilité (la profondeur à laquelle l’acier peut être durci) des aciers aux éléments non gratifiants. Il augmente la résistance des aciers faibles en carbone.
– Tellure (Te) : allié à l’acier en petites quantités, il améliore également son usinabilité.
– Titane (Ti) : il est utilisé comme un désoxydant et pour inhiber la croissance du grain. Il augmente également la résistance aux températures élevées. Il évite la perte de chrome sur certaines zones des aciers inoxydables durant les chauffages prolongés.
– Vanadium (V) : en quantités réduites de l’ordre de 010-0,12 % maximum, il augmente la trempabilité et affine le grain des aciers. Il augmente la résistance aux impacts (résistance aux fractures par impact) et également la résistance à la fatigue. Il améliore la résistance des aciers faibles en carbone.
– Wolframium ou tungstène (W): il est utilisé dans de nombreux aciers d’alliage pour outils, les dotant d’une grande résistance à l’usure et dureté aux températures élevées. Il améliore la dureté des aciers à température élevée.
Les éléments chimiques phosphore, souffre, oxygène, azote et hydrogène sont susceptibles d’être réduits durant le processus de fusion.
Le cuivre, arsenic, antimoine et l’étain font partie des déchets métalliques et sont impossibles à éliminer lors du processus de fusion. L’unique défense contre ces éléments consiste en une scrupuleuse sélection des ferrailles et l’utilisation de matériaux vierges.
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Written by Arantza Pino
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