L'acier

Quels sont les différents types de fer selon la teneur en carbone

La quantité de carbone contenue dans le fer détermine entièrement sa nature et son comportement.

• Si le fer ne contient pratiquement pas de carbone, on parle de fer pur.
• Si la teneur varie approximativement entre 0,1 % et 2 %, on obtient de l’acier.
• Au-delà de 2 %, le métal devient de la fonte, plus cassante et moins déformable.

Cette classification simple permet de comprendre pourquoi chaque type de métal s’utilise différemment. Le fer pur est malléable mais peu solide, l’acier offre un compromis idéal entre dureté et élasticité, tandis que la fonte est appréciée pour sa résistance à la compression mais se révèle fragile aux chocs.

Qu’est-ce qu’un acier non allié

Les aciers non alliés ne contiennent que du fer et du carbone, sans ajout volontaire d’autres éléments.

Cette famille d’aciers est très vaste, car une variation infime de carbone suffit à produire un matériau nouveau.

• Les aciers extra doux, très pauvres en carbone, sont faciles à travailler, à souder et à façonner. 

Ils servent notamment pour les tôles, les pièces pliées ou les éléments décoratifs.

• Les aciers plus riches en carbone deviennent plus durs et plus résistants.

Ils peuvent être trempés, c’est-à-dire chauffés puis refroidis rapidement, pour augmenter encore leur dureté.

Ces aciers représentent la base de nombreux métiers : ferronnerie, construction, outillage simple, mécanique générale ou artisanat traditionnel.

Qu’est-ce qu’un acier allié

Dans certains cas, on enrichit volontairement l’acier avec d’autres éléments.

Ces ajouts, même en très petites quantités, changent profondément ses propriétés.

• Le chrome permet d’obtenir des aciers inoxydables qui résistent à l’oxydation.
• Le nickel améliore la robustesse et la capacité à supporter de basses températures.
• Le molybdène, le vanadium, le tungstène ou le cobalt augmentent la résistance, la dureté ou la tenue à chaud.

Grâce à ces éléments additionnels, il existe une multitude d’aciers spécialisés adaptés à des usages très précis, de l’aéronautique à la coutellerie, en passant par les ressorts, les outils de coupe ou les pièces de moteur.

Quelles sont les utilisations et les avantages de l’acier

L’acier est utilisé dans d’innombrables domaines.

On le trouve dans les charpentes de bâtiments, les ponts, les rails, les pièces mécaniques, les couteaux, les ressorts, les engrenages, les ustensiles de cuisine, les sculptures ou encore les instruments scientifiques.

Ses avantages sont multiples.

• Il peut être ajusté pour être très dur ou plus élastique selon sa composition.
• Il résiste parfaitement à la traction, à la compression et à la flexion.
• Il peut être forgé, laminé, étiré, chauffé ou façonné à froid.
• Il conserve sa forme et reprend sa position d’origine même sous des efforts importants.
• Il est recyclable indéfiniment sans perte notable de qualité, ce qui en fait un matériau essentiel dans une démarche écologique.