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Qu'est-ce que l'acier? »Sa définition et sa signification

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Anonim

L'acier est un métal dérivé de l'alliage entre le fer et le carbone. Il se caractérise par sa résistance et parce qu'il peut être travaillé à chaud, c'est-à-dire uniquement à l'état liquide. Eh bien, une fois qu'il durcit, sa manipulation est presque impossible. Quant aux deux éléments qui composent l'acier (fer et carbone), ils se retrouvent dans la nature, c'est donc positif lors de sa production à grande échelle.

Qu'est-ce que l'acier

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L'acier est essentiellement un alliage ou une combinaison de fer et de carbone, il s'agit essentiellement de fer hautement raffiné (plus de 98%), sa fabrication commence par la réduction du fer (production de fonte) qui devient plus tard le métal nommé. Il se réfère à l'élément à partir duquel les armes blanches étaient fabriquées dans l'Antiquité, qui dans son étymologie ce mot est composé du latin "aciarĭum", de "acĭes" ou filo et à son tour du grec "akē" qui signifie pointe.

Histoire de l'acier

La date à laquelle la technique de fusion du minerai de fer a été découverte n'était pas exactement connue, cependant, les Grecs, grâce au traitement thermique, aux armes en fer durci, c'était en l'an 1000 av.

Les premiers artisans à travailler le fer ont produit des alliages qui seraient aujourd'hui classés comme fer forgé, cela a été fait grâce à une technique qui consistait à chauffer une masse minérale de fer et de charbon qui était mélangée dans un grand four à tirage forcé, de ce Le moyen était que le minerai était réduit à une masse de fer métallique rempli de scories, c'est-à-dire d'impuretés métalliques, avec des cendres de charbon.

Cette masse de fer a été travaillée tout en restant chauffée au rouge, en la frappant violemment avec de lourds marteaux afin d'expulser le laitier. Parfois, cette technique de fabrication produisait accidentellement de l'acier véritable au lieu du fer forgé.

Puis, à partir du 14ème siècle, la taille des fours de fonte augmente considérablement. Dans ces fours plus grands, le minerai de fer du haut du four était réduit en fer métallique puis absorbait plus de carbone en conclusion des gaz, le produit de ces fours était appelé fonte brute, c'est le premier processus pour obtenir l'élément.

Plus tard, Carl Wilhelm Siemens en 1857 a créé une méthode dans laquelle le métal pourrait être élaboré sur la base de la décarburation de l'utilité du fer ou de l'oxyde de fer comme produit de chauffage.

En 1865, les aciers à 25% et 35% de nickel étaient déjà fabriqués en quantités très limitées, ce qui résistait beaucoup mieux à l'action de l'humidité de l'air, alors qu'il s'agissait de très petits producteurs. Depuis, et jusqu'en 1900, les alliages de chrome ont été étudiés, ce qui a amélioré la résistance à la corrosion de l'acier.

Plus tard, de nombreuses études ont été menées sur des alliages avec du chrome et du nickel, c'est à ce moment que l'on peut dire que l'acier inoxydable que l'on connaît aujourd'hui apparaît.

Ainsi, l'inox n'est pas un simple métal, mais un alliage, dont le matériau principal est le fer, auquel une faible proportion de carbone est ajoutée. Ainsi, on obtient un matériau solide et résistant aux agents extérieurs qui peuvent le détériorer.

Aujourd'hui, l' acier inoxydable a une multitude d'applications et nous entoure dans pratiquement tous les domaines de notre vie, mais il a également une grande présence dans le domaine industriel, étant une partie très importante de l'équipement pharmaceutique, pétrochimique et végétal. traitement de liquides, réservoirs. conteneurs, parmi tant d'autres.

Caractéristiques de l'acier

L'acier possède des propriétés importantes et essentielles qui lui permettent d'être utilisé par l'industrie automobile, dans la construction de maisons et dans un nombre infini d'éléments. Parmi ses caractéristiques essentielles figurent:

Composants

En ce qui concerne la composition de l'acier, le fer et d'autres éléments tels que le carbone, le manganèse, le phosphore, le nickel, le soufre, le chrome et plus sont basiques. Les variations de composition sont responsables d'une grande variété de qualités et de propriétés.

Densité

Sa densité moyenne est de 7850 kg / m³. Selon la température, il peut se contracter, se dilater ou fondre. Le point de fusion dépend du type d'alliage et des pourcentages d'éléments d'alliage.

Corrosion

Il y a corrosion et usure dues à une exposition continue à des facteurs climatiques ou externes qui provoquent des altérations de la composition électrique du matériau et aboutissent ainsi à la détérioration des molécules et des particules.

Conductivité

Il a une conductivité électrique élevée. Bien que cela dépende de sa composition, il est d'environ 3 · 106 S / m.

Types d'acier

Cela a de nombreuses applications dans la vie quotidienne des personnes, car il est courant dans les ustensiles, les outils et les appareils électroménagers, ainsi que dans les structures des maisons et des bâtiments modernes, tout dépend de son type:

Acier galvanisé

Il résulte de la combinaison des propriétés de résistance mécanique du métal et des propriétés anticorrosion du zinc. Ce type est utilisé pour la construction, la fabrication de grandes structures, dans la communication, l'électricité et le transport.

Acier inoxidable

C'est le genre qui est moulé, composé de chrome et de nickel, ce qui le rend brillant et résistant à la corrosion même lorsqu'il est exposé à l'humidité.

Acier de construction

Tout d'abord, le minerai de fer brut est concassé et classé. Chargée dans un haut fourneau, la réaction qui en résulte commence à éliminer les impuretés. Il est extrait et chauffé encore plus pour permettre l'inclusion d'autres substances, comme le manganèse, qui donneront des propriétés différentes au produit fini.

Acier calme

Ce type est complètement désoxydé avant la coulée, par ajout de métaux.

Fer forgé

C'est celui-ci qui a été modifié en forme et en structure interne, grâce à l'application de techniques de forgeage effectuées à une température supérieure à celle de la recristallisation. Il a moins de porosité de surface, une structure de grain plus fin, plus de résistance à la traction et à la fatigue et plus de ductilité que tout autre traitement.

Acier laminé

C'est celui qui a traversé des rouleaux à des températures très élevées, supérieures à 1700 ° F, ce qui dépasse la température de recristallisation de la plupart des métaux. Cela facilite le moulage et donne des produits plus faciles à travailler.

Applications en acier

Il est assuré que ce matériau est de la plus haute importance dans la fonction humaine, car aucun autre ne combine ses propriétés telles que: résistance, plasticité et polyvalence.

Cependant, les utilisations de l'acier prévalent dans la construction de machines, d'outils, d'ustensiles, d'équipements mécaniques, d'appareils électriques et dans les structures des maisons, des bâtiments et des travaux publics. Sont également inclus les entreprises de construction ferroviaire et le matériel roulant. Pour une utilisation dans la construction, il est distribué dans des profilés métalliques qui ont des caractéristiques différentes en fonction de leur forme et de leur taille, spécifiquement utilisés dans les poutres ou colonnes en acier.

Le carton ondulé est également un type laminé qui est utilisé pour les structures en béton armé. Ce sont des barres de différents diamètres qui ont des saillies. Il est utilisé dans les structures, l'isolation, les bardages, les mezzanines, les toitures et les finitions. Son utilisation est indispensable en raison de sa plus grande résistance, il ne se contracte pas et ne se déforme pas. Plus résistant que les autres matériaux aux tremblements de terre, au vent et au feu, ce qui rend ce type de construction beaucoup plus sûr.

Il est à noter qu'il existe un symbole acier lié à des caractéristiques spécifiques pour la fabrication de différents produits. Par conséquent, pour la construction métallique, ils sont désignés par un S (acier) suivi d'un nombre qui indique la valeur minimale spécifiée de la limite d'élasticité en MPa (1 MPa = 1N / mm2), pour l'intervalle d'épaisseur plus peu. Les symboles supplémentaires sont divisés en groupe 1 et groupe 2. Si les symboles du groupe 1 ne sont pas suffisants pour décrire complètement, des symboles supplémentaires peuvent être ajoutés dans le groupe 2. Les symboles du groupe 2 ne doivent être utilisés qu'en conjonction avec ceux du groupe 2. groupe 1 et devrait être derrière eux. Exemple: S355xyz (symbole supplémentaire).

Foire aux questions sur l'acier

Qu'est-ce que l'acier?

C'est le mélange d'un métal tel que le fer et d'un métalloïde tel que le carbone, qui peut apparaître dans des proportions différentes mais jamais plus de 2% du poids total du produit final.

Quels métaux contient l'acier?

Les métaux contenus dans l'élément sont:
  • Aluminium
  • Bore
  • Cobalt
  • Chrome
  • Étain
  • Manganèse
  • Molybdène
  • Nickel
  • Silicium
  • Titane
  • Tungstène ou tungstène
  • Vanadium
  • Zinc

A quoi sert l'acier?

La production d'acier est utilisée pour les maisons, les tôles d'acier pour renforcer les bâtiments, les façades, etc. De même, dans l'industrie des armes lourdes et des véhicules blindés. Dans la fabrication d'outils, d'ustensiles, d'équipements mécaniques, de machines industrielles et de machines agricoles. L'industrie automobile, le vilebrequin, les arbres de transmission de boîte de vitesses, entre autres industries.

Quels sont les types d'acier?

Il existe une variété de types, qui sont:
  • Couper
  • Effrayé
  • Ondulé
  • Galvanisé
  • Inoxydable
  • Stratifié
  • Carbone
  • Alliage
  • Douce
  • Effervescent
  • Étiré à froid
  • De construction
  • Patiné
  • Doux
  • Noir

Comment l'acier est-il obtenu?

Le fer est fondu dans un four, versé pour réduire les impuretés. Ensuite, 99% d'oxygène pur est injecté. La chaux est mélangée pour former un résidu qui absorbe les impuretés restantes. Enfin, il est raffiné dans un four en ajoutant des produits d'alliage pour lui donner les propriétés souhaitées.