Pertinence

Pour améliorer la résistance à la corrosion, la solidité et les propriétés de traitement, divers éléments d'alliage sont ajoutés aux métaux. Le vanadium, le tungstène, le manganèse, le nickel, le niobium, le titane, le chrome, etc. sont utilisés pour allier les aciers. Le zinc dans le cuivre et le bronze augmente la solidité, la ductilité et la résistance à la corrosion. De petites quantités de cadmium ajoutées au cuivre augmentent la résistance à l'usure des fils. Lors de l'alliage du titane avec le molybdène, la limite de température de fonctionnement de l'alliage est doublée en raison de la modification de sa structure cristalline. L'alliage implique l'introduction d'un ou plusieurs éléments qui confèrent aux alliages leurs propriétés uniques.

Aciers de construction

L'alliage des aciers de construction augmente considérablement leur résistance. Le principal constituant de l'acier de construction est la ferrite. Elle représente 90 % de la structure de l'alliage. Les éléments d'alliage se dissolvent dans la ferrite et durcissent la structure. Le silicium, le manganèse et le nickel augmentent plus que d'autres la dureté de l'alliage. Le molybdène, le tungstène et le chrome ont un effet plus faible. La plupart des éléments d'alliage, tout en renforçant la structure avec peu d'effet sur la ductilité, réduisent la ténacité (à l'exception du nickel).

Comment fonctionne le processus de trempe

L'alliage rend la ferrite plus résistante. Les agents d'alliage augmentent la dureté, la résistance et la ténacité, la stabilité de l'austénite, la trempabilité, etc. La résistance à la corrosion et à la chaleur est particulièrement importante pour les aciers utilisés dans les turbines, les chaudières et autres équipements similaires. Les éléments d'alliage peuvent se dissoudre dans la ferrite ou l'austénite, former des carbures, des composés intermétalliques ou des inclusions qui ne réagissent pas avec la ferrite et l'austénite ou le carbone.

Acier ferritique

L'interaction d'un agent d'alliage avec le fer ou le carbone détermine les propriétés de l'acier. Les ferrites peuvent dissoudre tous les éléments à un degré plus ou moins élevé. La dissolution des additifs d'alliage dans la ferrite permet de durcir l'acier sans traitement thermique. Au cours de ce processus, la résistance à la traction et la dureté augmentent, mais la ténacité diminue normalement. Tous les éléments qui se dissolvent dans le fer affectent la stabilité de l'austénite et de la ferrite. Les points critiques des aciers alliés sont modifiés par la quantité et la qualité des additifs d'alliage. Par conséquent, le choix des régimes de trempe, de normalisation, de recuit et de revenu doit tenir compte de ce déplacement des points critiques.

Mn et Si

Ce sont des impuretés industrielles qui sont ajoutées au processus de fusion de l'acier afin de le désoxyder. La proportion de Mn dans l'acier peut atteindre 2 %. Il est réparti entre la cémentite et la ferrite et augmente de manière significative le seuil de fragilité à froid, la trempabilité et la limite d'élasticité, mais rend l'acier sensible à la surchauffe. C'est pourquoi des éléments de formation de carbure sont introduits dans l'alliage avec le manganèse pour affiner le grain. Comme tous les aciers ont à peu près la même teneur en manganèse, son effet sur les propriétés changeantes des aciers de compositions différentes est négligeable. Il augmente la résistance de l'acier sans modifier sa ductilité.

Désoxydation de l'acier

Le manganèse et le silicium sont présents dans pratiquement tous les aciers. Le silicium, avec le manganèse et l'aluminium, est le désoxydant de base. Le manganèse est également nécessaire pour "lier" le soufre dans l'acier et éliminer la fragilité. Les ajouts de ces éléments ne dépassent généralement pas 0,17 à 0,37 % de Si, 0,3 à 0,7 % de Mn et environ 0,03 % d'Al. Dans ces limites, ils sont considérés comme des adjuvants de fabrication et ne sont pas des éléments d'alliage. Les ajouts spécifiques supérieurs à ce niveau sont alliés pour conférer à l'acier certaines propriétés.

Silicium

Il ne s'agit pas d'un élément formant des carbures et sa proportion dans l'acier est généralement inférieure à 2 %. Il augmente considérablement la limite d'élasticité et la résistance à la traction de l'acier et, à des niveaux supérieurs à 1 %, il réduit la ductilité et augmente le point de rupture à froid. Le silicium n'est pas détecté structurellement, car il est généralement dissous dans la ferrite, à l'exception de la fraction de silicium qui n'a pas fondu sous forme d'oxyde dans le laitier et qui reste dans le métal sous forme d'inclusions.

Achat, prix

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