Classification et types d'acier : Le guide ultime

Cet article explore le monde fascinant des métaux ferreux et non ferreux, révélant leurs propriétés uniques et leurs classifications. À la fin, vous comprendrez les différences essentielles et les applications de ces matériaux cruciaux dans la vie de tous les jours.

Table des matières

I. Métaux ferreux, acier et métaux non ferreux

Avant d'aborder la classification de l'acier, présentons brièvement les concepts de base des métaux ferreux, de l'acier et des métaux non ferreux.

1. Les métaux ferreux désignent le fer et ses alliages, tels que l'acier, la fonte brute, les ferroalliages et la fonte. L'acier et la fonte sont des alliages à base de fer dont le carbone est le principal élément ajouté, connus sous le nom d'alliages fer-carbone.

La fonte brute est un produit obtenu par fusion du minerai de fer dans un haut fourneau, principalement utilisé pour la fabrication de l'acier et le moulage.

La fusion de la fonte brute dans un four de fusion permet d'obtenir de la fonte liquide, qui est versée dans des moules pour former des pièces moulées, appelées composants en fonte.

Les ferro-alliages sont des alliages composés de fer et d'éléments tels que le silicium, le manganèse, le chrome et le zinc. titane. Les ferro-alliages sont l'une des matières premières de l'élaboration de l'acier. Ils jouent le rôle de désoxydants et d'additifs d'éléments d'alliage au cours du processus.

2. Lorsque la fonte brute destinée à la fabrication de l'acier est fondue dans un four d'aciérie selon un processus spécifique, on obtient de l'acier. Les produits sidérurgiques comprennent lingots d'acierLe terme "acier" fait généralement référence à l'acier laminé en divers matériaux d'acier. Le terme "acier" fait généralement référence à l'acier laminé en divers matériaux sidérurgiques. L'acier fait partie des métaux ferreux, mais il n'est pas entièrement équivalent aux métaux ferreux.

3. Les métaux non ferreux, également appelés métaux non ferreux, désignent les métaux et alliages autres que les métaux ferreux, tels que le cuivre, l'étain, le plomb, le zinc, l'aluminium, ainsi que le laiton, le bronze, alliages d'aluminiumet les alliages pour roulements. En outre, l'industrie utilise le chrome, le nickel, le manganèse, le molybdène, le cobalt, le vanadium, le tungstène et le titane. Ces métaux servent principalement d'additifs aux alliages pour améliorer les propriétés du métal, le tungstène, le titane, le molybdène et d'autres étant souvent utilisés pour produire des alliages durs pour les outils de coupe.

Tous ces métaux non ferreux sont appelés métaux industriels. Par ailleurs, il existe des métaux précieux tels que le platine, l'or, l'argent et des métaux rares, y compris des métaux radioactifs tels que l'uranium et le radium.

II. Classification des aciers

L'acier est un alliage fer-carbone dont la teneur en carbone varie de 0,04% à 2,3%. Pour assurer sa ténacité et sa plasticité, la teneur en carbone ne dépasse généralement pas 1,7%.

Outre le fer et le carbone, les principaux éléments de l'acier sont le silicium, le manganèse, le soufre et le phosphore. Il existe plusieurs méthodes de classification de l'acier, les sept principales étant les suivantes :

1. Classification par qualité :

(1) Acier ordinaire (P≤0.045%, S≤0.050%)

(2) Acier de haute qualité (P, S ≤0.035%)

(3) Acier avancé de haute qualité (P≤0.035%, S≤0.030%)

2. Classification par composition chimique :

(1) Acier au carbone :

  • a. Acier à faible teneur en carbone (C≤0.25%) ;
  • b. Acier à teneur moyenne en carbone (C≤0,25~0,60%) ;
  • c. Acier à haute teneur en carbone (C≤0.60%).

 (2) Acier allié :

  • a. Acier faiblement allié (teneur totale en éléments d'alliage ≤5%)
  • b. Acier moyennement allié (teneur totale en éléments d'alliage >5~10%)
  • c. Acier fortement allié (teneur totale en éléments d'alliage >10%).

3. Classification par méthode de formage :

(1) Acier forgé ;

(2) Acier moulé ;

(3) Acier laminé à chaud ;

(4) Acier étiré à froid.

4. Classification selon la structure métallographique :

(1) État recuit :

  • a. Acier hypoeutectoïde (ferrite+pearlite) ;
  • b. Acier eutectoïde (perlite) ;
  • c. Acier hypereutectoïde (perlite+cementite) ;
  • d. Acier à la lédéburite (perlite + cémentite).

(2) État normalisé :

(3) Non transformé ou partiellement transformé.

5. Classification par usage :

(1) Acier pour la construction et l'ingénierie :

  • a. Acier de construction ordinaire au carbone ;
  • b. Acier de construction faiblement allié ; c. Acier d'armature.

(2) Acier de construction :

a. Acier pour fabrication mécanique :

  • a. Acier de construction trempé et revenu ;
  • b. Acier de construction trempé en surface, y compris l'acier cémenté, l'acier nitruré et l'acier pour trempe en surface ;
  • c. Acier de construction à coupe franche ;
  • d. Acier façonnable à froid, y compris l'acier pour le poinçonnage et le découpage à froid.

b. Acier à ressort

c. Acier pour roulements

(3) Acier à outils :

  • a. Acier à outils au carbone ;
  • b. Acier à outils allié ;
  • c. Acier à outils à haute vitesse.

(4) Acier à propriétés spéciales :

  • a. Acier inoxydable résistant aux acides ;
  • b. Acier résistant à la chaleur, y compris l'acier résistant à l'oxydation, l'acier résistant à la chaleur et l'acier pour soupapes ;
  • c. Chauffage électrique de l'acier allié ;
  • d. Acier résistant à l'usure ;
  • e. Acier à basse température ;
  • f. Acier électrique.

(5) Acier professionnel : acier pour ponts, acier marin, acier pour chaudières, acier pour appareils à pressionl'acier pour machines agricoles, etc.

6. Classification globale :

(1) Acier ordinaire :

a. Acier de construction au carbone :

  • a. Q195 ;
  • b. Q215(A, B) ;
  • c. Q235(A, B, C) ;
  • d. Q255(A, B) ; e. Q275.

b. Acier de construction faiblement allié

c. Acier de construction ordinaire à des fins spécifiques

(2) Acier de qualité (y compris l'acier de qualité supérieure)

a. Acier de construction :

  • a. Acier de construction au carbone de haute qualité ;
  • b. Acier de construction allié ;
  • c. Acier à ressort ;
  • d. Acier de décolletage ;
  • e. Acier à roulements;
  • f. Acier de construction de qualité à des fins spécifiques.

b. Acier à outils :

  • a. Acier à outils au carbone ;
  • b. Acier à outils allié ;
  • c. Acier à outils à haute vitesse.

c. Acier à performances spéciales :

  • a. Acier inoxydable résistant aux acides ;
  • b. Acier résistant à la chaleur ;
  • c. Chauffage électrique de l'acier allié ;
  • d. Acier électrique ;
  • e. Acier à haute teneur en manganèse résistant à l'usure.

7. Classification selon les méthodes de fusion

(1) Classés par type de four

a. Foyer ouvert en acier :

  • (a) Acier acide à foyer ouvert ;
  • (b) Acier de base à foyer ouvert.

b. Acier transformé :

  • (a) Acier de conversion acide ;
  • (b) Acier de base pour convertisseur ;

ou

  • (a) Acier pour convertisseur à écoulement par le bas ;
  • (b) Acier pour convertisseur à soufflage latéral ;
  • (c) Convertisseur Top-Blow en acier.

c. Acier pour four électrique :

  • (a) Acier de four à arc électrique ;
  • (b) Acier de four à laitier électrique ;
  • (c) Acier de four à induction ;
  • (d) Acier de four à autoconsommation sous vide ;
  • (e) Acier de four à faisceau d'électrons.

(2) Classés par degré de désoxydation et par système de coulée

  • a. Acier en ébullition ;
  • b. Acier semi-calciné ;
  • c. Acier tué ;
  • d. Acier spécial tué.

Les matériaux en acier peuvent être divisés en quatre catégories principales en fonction de leur forme : les profilés, les plaques, les tubes et les produits métalliques. Pour faciliter l'approvisionnement, les commandes et la gestion, la Chine classe actuellement l'acier en seize grands types :

CatégorieType de produitDéclaration
Barre profiléeRail lourdRails en acier d'un poids supérieur à 30 kilogrammes par mètre (y compris les rails de grue)
Train légerRails en acier d'un poids inférieur ou égal à 30 kilogrammes par mètre.
Acier de grande sectionL'acier ordinaire comprend les aciers ronds, carrés, plats, hexagonaux, les poutres en I, les profilés, les aciers égaux et les aciers de qualité supérieure. angle inégal ainsi que l'acier fileté. En fonction de leur taille, ils peuvent être classés en trois catégories : grands, moyens et petits.
Acier de section moyenne
Acier à faible section
Fil machineBarres d'acier rond et barres de disque d'un diamètre de 5 à 10 millimètres.
Acier formé à froidProfilé d'acier formé par pliage à froid d'acier ou de bandes d'acier.
Profils de haute qualitéAcier rond, acier carré, acier plat, acier hexagonal, etc. de haute qualité.
Autres matériaux en acierY compris les composants de rails lourds, les ébauches d'essieux, les anneaux de pneus, entre autres.
TôleTôle d'acier minceTôles d'acier d'une épaisseur égale ou inférieure à 4 millimètres.
Tôle d'acier épaisse Tôles d'acier d'une épaisseur supérieure à 4 millimètres.
Elles peuvent être classées en plaques moyennes (épaisseur supérieure à 4 mm et inférieure à 20 mm), plaques épaisses (épaisseur supérieure à 20 mm et inférieure à 60 mm) et plaques extra-épaisses (épaisseur supérieure à 60 mm).
Feuillard d'acierÉgalement connu sous le nom de feuillard, il s'agit en fait d'une fine couche d'acier. tôle d'acier qui est long, étroit et fourni en rouleaux.
Tôle d'acier au silicium électriqueÉgalement appelée tôle d'acier au silicium.
Matériau du tube Tubes d'acier sans soudureLes tubes en acier sans soudure sont produits par des méthodes telles que le laminage à chaud, le laminage à chaud et l'étirage à froid, ou l'extrusion.
Tubes d'acier soudésLes tubes en acier sont formés en enroulant et en façonnant des plaques ou des bandes d'acier, puis en les soudant ensemble.
Produits métalliquesProduits métalliques Il s'agit de fils d'acier, de câbles d'acier et de torons d'acier.

III. Types d'acier

1. Acier au carbone

L'acier au carbone, également connu sous le nom d'acier au carbone ordinaire, est un type d'alliage de ferrocarbone qui contient moins de 2% de carbone (wc).

Outre le carbone, l'acier au carbone contient généralement de petites quantités de silicium, de manganèse, de soufre et de phosphore.

L'acier au carbone peut être classé en trois catégories : l'acier de construction au carbone, l'acier à outils au carbone et l'acier de construction à coupe libre.

L'acier de construction au carbone peut être divisé en deux catégories : l'acier de construction pour le bâtiment et l'acier de construction pour la fabrication de machines.

En fonction de la teneur en carbone, l'acier au carbone peut être divisé en acier à faible teneur en carbone (wc ≤ 0,25%), en acier à teneur moyenne en carbone (wc 0,25%~0,6%), et en acier à teneur moyenne en carbone (wc 0,25%~0,6%). acier à haute teneur en carbone (wc > 0,6%).

En outre, en fonction de la teneur en phosphore et en soufre, l'acier au carbone peut être classé en acier au carbone ordinaire (avec une teneur en phosphore et en soufre plus élevée), en acier au carbone de haute qualité (avec une teneur en phosphore et en soufre plus faible) et en acier de haute qualité (avec une teneur en phosphore et en soufre encore plus faible).

Il est important de noter que plus la teneur en carbone de l'acier au carbone est élevée, plus sa teneur en carbone est élevée. dureté et résistance sera, mais sa plasticité diminuera.

2. Acier de construction au carbone

La mécanique propriétés de l'acier au carbone se reflètent principalement dans sa marque, qui est représentée par la lettre "Q" suivie de chiffres. La lettre "Q" fait référence à la limite d'élasticité, tandis que le chiffre représente la valeur de la limite d'élasticité. Par exemple, Q275 représente une limite d'élasticité de 275 MPa.

Si les lettres A, B, C et D sont ajoutées après la qualité, cela indique que la qualité de l'acier est différente, la teneur en soufre (S) et en phosphore (P) diminuant tour à tour et la qualité générale de l'acier augmentant.

Si la lettre "F" est ajoutée après la nuance, elle indique que l'acier est cerclé, tandis que la lettre "b" indique qu'il s'agit d'un acier semi-cassé. Si ni "F" ni "b" ne sont marqués, il s'agit d'un acier tué. Par exemple, Q235-A - F représente l'acier cerclé de la nuance A avec une limite d'élasticité de 235 MPa, et Q235-c représente l'acier tué de la nuance C avec une limite d'élasticité de 235 MPa.

L'acier de construction au carbone est généralement utilisé à l'état de livraison sans traitement thermique.

Les aciers à faible teneur en carbone tels que Q195, Q215 et Q235 présentent de bonnes performances en matière de soudage, de plasticité, de ténacité et une certaine résistance. Ces aciers sont couramment utilisés pour fabriquer des plaques minces, des barres d'armature, des tuyaux en acier soudés et d'autres structures, ainsi que pour fabriquer des attaches ordinaires telles que des rivets, des vis et des écrous.

Les aciers à plus forte teneur en carbone, tels que Q255 et Q275, ont une résistance légèrement supérieure, une meilleure plasticité et une plus grande ténacité, et peuvent encore être soudés. Ils sont souvent utilisés pour fabriquer des éléments de structure, des bielles, des engrenages, des accouplements et d'autres pièces pour des machines simples.

3. Acier de construction de haute qualité

L'acier au carbone doit répondre à la fois à des exigences en matière de composition chimique et de propriétés mécaniques. La qualité de l'acier au carbone est exprimée par deux chiffres, représentant 10000 fois la fraction massique moyenne de carbone dans l'acier (wc × 10000). Par exemple, l'acier 45 a une fraction massique moyenne de carbone de 0,45% et l'acier 08 a une fraction massique moyenne de carbone de 0,08%.

L'acier de construction au carbone de haute qualité est principalement utilisé dans la fabrication de pièces de machines et nécessite souvent un traitement thermique pour améliorer ses propriétés mécaniques.

Les différentes fractions de masse de carbone ont des utilisations différentes.

Les aciers 08, 08F, 10, 10F, qui ont une plasticité et une ténacité élevées, sont réputés pour leur excellente résistance à la corrosion. formage à froid et les performances de soudage. Ils sont généralement laminés à froid en tôles minces et utilisés pour l'emboutissage à froid de pièces d'instruments, d'automobiles et de tracteurs, telles que les carrosseries et les cabines de tracteurs.

L'acier 15, 20, 25 est utilisé pour fabriquer des pièces cémentées de petite taille et à faible charge, ainsi que celles qui nécessitent des surfaces résistantes à l'usure et une faible résistance centrale, telles que les axes de piston et les plaques d'échantillonnage.

Après traitement thermique (trempe et revenu à haute température), les aciers 30, 35, 40, 45 et 50 présentent de bonnes propriétés mécaniques globales, notamment une résistance, une plasticité et une ténacité élevées. Ils sont souvent utilisés pour fabriquer des pièces d'essieux, telles que des vilebrequins, des bielles, des broches de machines-outils générales et des engrenages de machines-outils.

Les aciers 55, 60 et 65 ont une limite élastique élevée après traitement thermique (trempe et revenu à moyenne température). Ils sont généralement utilisés pour fabriquer des ressorts à faible charge et de petite taille (section inférieure à 12~15 mm), tels que les ressorts de régulation de pression et de vitesse, les ressorts de piston et les ressorts enroulés à froid.

4. Acier à outils au carbone

L'acier à outils au carbone est un type d'acier à haute teneur en carbone qui contient un minimum de éléments d'alliage. Sa teneur en carbone varie de 0,65% à 1,35%.

L'acier à outils au carbone est préféré pour son faible coût de production, la facilité d'accès aux matières premières, sa bonne usinabilité, sa grande dureté et sa résistance à l'usure après traitement. Par conséquent, il est largement utilisé dans la fabrication de divers outils de coupe, de moules et de pièces de rechange. outils de mesure.

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Toutefois, l'acier à outils au carbone présente l'inconvénient d'avoir une faible dureté au rouge. Cela signifie que lorsque la température de travail dépasse 250°C, la dureté et la résistance à l'usure de l'acier diminuent considérablement et il perd sa capacité à fonctionner correctement.

En outre, l'acier à outils au carbone est difficile à durcir lorsqu'il est utilisé pour fabriquer des pièces plus grandes, et il est susceptible de se déformer et de se fissurer.

5. Coupe franche de l'acier de construction

L'acier de construction à coupe franche est conçu pour être fragile en ajoutant des éléments qui facilitent la fragmentation en copeaux pendant la coupe, ce qui améliore la vitesse de coupe et prolonge la durée de vie de l'outil.

Le soufre est le principal élément qui rend l'acier cassant. Le plomb, le tellure et le bismuth sont utilisés dans les aciers de construction courants à faible alliage et sans coupe.

La teneur en soufre (ws) de cet acier est comprise entre 0,08% et 0,30%, tandis que sa teneur en manganèse (wMn) est comprise entre 0,60% et 1,55%. Le soufre et le manganèse de l'acier existent sous forme de sulfure de manganèse, qui est très fragile et possède des propriétés lubrifiantes, facilitant la rupture des copeaux et améliorant la qualité de la surface usinée.

6. Acier allié

Outre le fer, le carbone et de petites quantités de silicium, de manganèse, de phosphore et de soufre, l'acier peut également contenir divers éléments. éléments d'alliage comme le silicium, le manganèse, le molybdène, le nickel, le chrome, le vanadium, le titane, le niobium, le bore, le plomb et les terres rares. Ce type d'acier est appelé acier allié.

Différents pays ont développé divers systèmes d'acier allié en fonction de leurs ressources, de leur production et de leurs conditions d'utilisation. Par exemple, à l'étranger, des systèmes d'acier au nickel et au chrome ont été développés, tandis qu'en Chine, l'accent a été mis sur le développement de systèmes d'acier allié basés sur le silicium, le manganèse, le vanadium, le titane, le niobium, le bore et les terres rares.

L'acier allié représente environ 10% de la production totale d'acier.

Les aciers alliés produits dans les fours électriques peuvent être divisés en huit catégories en fonction de leur utilisation, notamment les aciers de construction alliés, les aciers à ressorts, les aciers à roulements, les aciers à outils alliés, les aciers à outils rapides, les aciers inoxydables, les aciers résistants à la chaleur et non pelables, et les aciers au silicium pour l'électrotechnique.

7. Acier ordinaire faiblement allié

L'acier ordinaire faiblement allié est un type d'acier allié qui contient une faible quantité d'éléments d'alliage, généralement pas plus de 3% de la composition totale.

Ce type d'acier présente une résistance élevée et de bonnes propriétés globales, ainsi qu'une résistance à la corrosion, à l'usure, aux basses températures et de bonnes propriétés de coupe et de soudage.

Dans des conditions qui préservent les éléments d'alliage précieux, tels que le nickel et le chrome, une tonne d'acier ordinaire faiblement allié peut remplacer 1,2 à 1,3 tonne d'acier au carbone et a une durée de vie plus longue et une gamme d'utilisation plus large que l'acier au carbone.

L'acier ordinaire faiblement allié peut être produit à l'aide de la méthode conventionnelle du four à sole ouverte ou du convertisseur, et son coût est similaire à celui de l'acier au carbone.

8. Ingénierie de l'acier de construction

Il s'agit d'une gamme d'aciers alliés utilisés dans les structures d'ingénierie et de construction, y compris les aciers de construction soudables en alliage à haute résistance, les aciers de renforcement en alliage, les aciers alliés de qualité ferroviaire, les aciers alliés de qualité pour les forages pétroliers, les aciers alliés de qualité pour les appareils à pression, les aciers résistants à l'usure à haute teneur en manganèse, et autres.

Ce type d'acier est principalement utilisé comme élément de structure dans les projets d'ingénierie et de construction.

Bien que la quantité totale d'éléments d'alliage dans ce type d'acier allié soit relativement faible, il est largement utilisé en raison de sa production et de son utilisation importantes.

9. Acier de construction mécanique

Ce type d'acier se réfère à l'acier allié adapté à la fabrication de machines et de pièces de machines.

À partir d'un acier à turbulence au carbone de haute qualité, un ou plusieurs éléments d'alliage sont ajoutés pour améliorer la résistance, la ténacité et la trempabilité de l'acier. Cet acier est généralement utilisé après avoir subi un traitement thermique, tel que la trempe et le revenu, ou un traitement de surface. durcissement de la surface.

Il existe deux catégories principales d'acier : l'acier de construction allié couramment utilisé et l'acier à ressort allié. Il s'agit de trempé et revenu acier allié, acier allié trempé en surface (tel que l'acier cémenté, l'acier nitruré et l'acier trempé en surface à haute fréquence), et acier allié pour le formage plastique à froid (acier de frappe à froid, acier d'extrusion à froid, etc.).

Les séries de composition chimique peuvent être divisées en plusieurs catégories de base, notamment les aciers de la série Mn, les aciers de la série SiMn, les aciers de la série Cr, les aciers de la série CrMo, les aciers de la série CrNiMo, les aciers de la série Nj et les aciers de la série B.

10. Acier de construction allié

La teneur en carbone (wc) de l'acier de construction allié est généralement inférieure à celle de l'acier de construction au carbone et se situe entre 0,15% et 0,50%. Il contient un ou plusieurs éléments d'alliage, tels que le silicium, le manganèse, le vanadium, le titane, le bore, le nickel, le chrome et le molybdène, en plus du carbone.

L'acier de construction allié est connu pour sa trempabilité et sa résistance à la déformation ou à la fissuration, ce qui le rend idéal pour le traitement thermique afin d'améliorer ses performances. Il est largement utilisé dans la production de divers composants de transmission, d'attaches pour les automobiles, les tracteurs, les navires, les turbines à vapeur et les machines-outils lourdes.

Faible acier allié au carbone est généralement cémenté, tandis que l'acier allié à teneur moyenne en carbone est généralement trempé et revenu.

11. Acier à outils allié

Les aciers à outils alliés sont des aciers à teneur moyenne ou élevée en carbone qui contiennent divers éléments d'alliage tels que le silicium, le chrome, le tungstène, le molybdène et le vanadium. Ces aciers sont connus pour leur trempabilité et leur résistance à la déformation et à la fissuration, ce qui les rend appropriés pour la production d'outils de coupe, de matrices et d'outils de mesure grands et complexes.

La teneur en carbone des aciers à outils alliés varie en fonction de l'utilisation prévue. La plupart des aciers à outils alliés ont une teneur en carbone comprise entre 0,5% et 1,5%. Déformation à chaud acier matricé a une teneur en carbone plus faible, généralement comprise entre 0,3% et 0,6%. L'acier utilisé pour les outils de coupe contient généralement environ 1% de carbone. L'acier utilisé pour les matrices de travail à froid, en revanche, a une teneur en carbone relativement élevée. Par exemple, l'acier pour matrices en graphite a une teneur en carbone de 1,5%, tandis que l'acier utilisé pour les matrices de travail à froid à haute teneur en carbone et en chrome a une teneur en carbone supérieure à 2%.

12. Acier à outils à haute vitesse

L'acier à outils rapide est un type d'acier à outils à haute teneur en carbone et fortement allié, dont la teneur en carbone varie de 0,71 à 1,4%. Cet acier est composé d'éléments d'alliage, dont le tungstène, le molybdène, le chrome et le vanadium, qui forment des carbures de haute dureté.

L'une des principales caractéristiques de l'acier à outils rapide est sa dureté rouge élevée, qui lui permet de conserver sa dureté même à des températures élevées, telles que 500-600 ℃, pendant les opérations de coupe à grande vitesse. Cela se traduit par de bonnes performances de coupe et fait de l'acier à outils rapide un choix idéal pour les applications de coupe à grande vitesse.

13. Acier à ressort

L'acier à ressorts est utilisé dans des applications qui exigent qu'il résiste aux chocs, aux vibrations ou aux contraintes alternées à long terme. Pour bien fonctionner dans ces conditions, l'acier à ressort doit avoir une résistance élevée à la traction, une limite d'élasticité et une bonne résistance à la traction. résistance à la fatigue.

D'un point de vue technologique, l'acier à ressorts doit avoir une bonne trempabilité, être résistant à la corrosion et à l'usure. décarburationet ont une bonne qualité de surface.

L'acier à ressort au carbone est un acier de construction au carbone de haute qualité dont la teneur en carbone varie entre 0,61 et 0,91 TTP3, avec une teneur en manganèse normale et élevée. D'autre part, l'acier à ressort allié est principalement composé d'acier au silicium et au manganèse, avec une teneur en carbone légèrement inférieure mais une teneur en silicium plus élevée (1,3% à 2,8%) pour améliorer les propriétés. Il existe également des aciers à ressorts alliés contenant du chrome, du tungstène et du vanadium.

Grâce aux ressources disponibles dans notre pays et aux exigences des nouvelles technologies pour la conception des automobiles et des tracteurs, une nouvelle nuance d'acier a été mise au point, qui contient du bore, du niobium, du molybdène et d'autres éléments ajoutés à la base de l'acier au silicium et au manganèse. Cela permet de prolonger la durée de vie des ressorts et d'améliorer leur qualité.

14. Acier à roulements

L'acier pour roulements est utilisé pour fabriquer des billes, des rouleaux et des bagues de roulement. Compte tenu de la pression et du frottement élevés que les roulements doivent supporter pendant leur fonctionnement, l'acier pour roulements doit présenter une dureté élevée et uniforme, une résistance à l'usure et une limite d'élasticité élevée.

Les exigences relatives à l'uniformité de la composition chimique, à la teneur et à la répartition des non métallique et la répartition des carbures dans l'acier pour roulements sont très strictes.

L'acier à roulements est également connu sous le nom d'acier au chrome à haute teneur en carbone, avec une teneur en carbone d'environ 1% et une teneur en chrome de 0,5% à 1,65%. Il existe plusieurs les types de roulements l'acier, y compris l'acier à roulements à haute teneur en carbone et en chrome, l'acier à roulements sans chrome, l'acier à roulements cémenté, l'acier à roulements inoxydable, l'acier à roulements à moyenne et haute température, et l'acier à roulements antimagnétique.

15. Acier au silicium électrique

L'acier au silicium pour l'industrie électrique est principalement utilisé pour produire tôles d'acier au siliciumqui sont largement utilisés dans la fabrication de moteurs et de transformateurs.

L'acier au silicium peut être classé en acier à faible teneur en silicium et en acier à haute teneur en silicium en fonction de sa composition chimique. L'acier à faible teneur en silicium a une teneur en silicium comprise entre 1,0% et 2,5% et est principalement utilisé dans la fabrication de moteurs. L'acier à haute teneur en silicium, quant à lui, a une teneur en silicium de 3,0% à 4,5% et est généralement utilisé dans la fabrication de transformateurs.

La teneur en carbone de l'acier à faible teneur en silicium et de l'acier à haute teneur en silicium est généralement inférieure ou égale à 0,06% à 0,08%.

16. Rail en acier

Le rail en acier est principalement chargé de supporter la pression et la charge d'impact du matériel roulant, il doit donc présenter une résistance, une dureté et une ténacité suffisantes.

L'acier couramment utilisé pour les rails est de l'acier au carbone, qui est fondu dans un four à sole ouverte ou dans un convertisseur et contient de 0,61 à 0,81 TTP3T de carbone, ce qui en fait un acier à teneur moyenne en carbone ou à teneur élevée en carbone. L'acier a également une teneur élevée en manganèse, allant de 0,6% à 1,1%.

Outre l'acier au carbone, divers rails en acier faiblement allié ont également été largement utilisés, tels que les rails à haute teneur en silicium, les rails à teneur moyenne en manganèse, les rails en cuivre, les rails en titane, etc. Ces rails faiblement alliés sont généralement plus résistants à l'usure et à la corrosion que l'acier au carbone, ce qui améliore leur durée de vie.

17. Acier de construction navale

L'acier de construction navale désigne l'acier utilisé pour la construction des navires de mer et des grands bateaux fluviaux. Étant donné que la structure de la coque est généralement construite par soudage, l'acier de construction navale doit présenter de bonnes performances de soudage.

Outre les performances de soudage, l'acier de construction navale doit également présenter une solidité, une ténacité et une résistance aux basses températures et à la corrosion suffisantes.

Dans le passé, l'acier à faible teneur en carbone était principalement utilisé pour la construction navale. Cependant, l'acier ordinaire faiblement allié est désormais largement utilisé, et les qualités d'acier disponibles comprennent, entre autres, l'acier à 12 manganèse, l'acier à 16 manganèse et l'acier à 15 manganèse et vanadium. Ces nuances d'acier présentent une résistance élevée, une bonne ténacité, une facilité de traitement et de soudage, une résistance à la corrosion par l'eau de mer et d'autres caractéristiques souhaitables, et peuvent être utilisées efficacement pour construire des navires de haute mer de 10 000 tonnes.

18. Acier pour ponts

Les ponts ferroviaires ou autoroutiers doivent résister à la charge d'impact des véhicules. C'est pourquoi l'acier des ponts doit présenter une solidité, une ténacité et une résistance à la fatigue adéquates, et doit également répondre à des normes élevées en matière de qualité de la surface de l'acier.

L'acier de base tué au four ouvert est souvent utilisé pour la construction de ponts, de même que les aciers faiblement alliés courants tels que le 16-manganèse et le 15-manganèse-vanadium. acier à l'azotequi ont fait leurs preuves.

19. Acier pour chaudières

L'acier pour chaudières désigne les matériaux utilisés dans la production de surchauffeurs, de tuyaux de vapeur principaux et de surfaces chauffantes de la chambre de combustion de la chaudière. Les exigences de performance de l'acier pour chaudières comprennent une bonne performance de soudage, une résistance à haute température, une résistance à la corrosion alcaline et une résistance à l'oxydation.

Les aciers pour chaudières couramment utilisés sont des aciers tués à faible teneur en carbone produits dans un four à sole ouverte ou des aciers à faible teneur en carbone produits dans un four électrique, avec une teneur en carbone comprise entre 0,16% et 0,26%.

Pour les chaudières à haute pression, il faut utiliser de l'acier perlitique résistant à la chaleur ou de l'acier austénitique résistant à la chaleur. En outre, les aciers ordinaires faiblement alliés tels que le 12-manganèse, le 15-manganèse-vanadium et le 18-manganèse-molybdène-niobium sont également utilisés dans la construction des chaudières.

20. Acier pour baguettes de soudure

Ce type d'acier est spécifiquement utilisé pour la production de fils électriques. soudage à l'arc et des électrodes de soudage au gaz. La composition de l'acier varie en fonction du matériau à souder.

Selon les besoins, ils peuvent être classés en trois catégories : l'acier au carbone, l'acier de construction allié et l'acier inoxydable. La teneur en soufre et en phosphore de ces aciers ne doit pas dépasser 0,03%, ce qui est plus strict que pour les aciers ordinaires.

Ces aciers ne requièrent pas de propriétés mécaniques spécifiques et ne sont testés que pour leur composition chimique.

21. Acier inoxydable

L'acier inoxydable et résistant aux acides, communément appelé acier inoxydable, est composé d'acier inoxydable et d'acier résistant aux acides. En termes simples, l'acier qui peut résister à la corrosion atmosphérique est appelé acier inoxydable, et l'acier qui peut résister à la corrosion chimique (telle que l'acide) est appelé acier résistant aux acides.

En général, l'acier dont la teneur en chrome est supérieure à 12% est considéré comme ayant les propriétés de l'acier inoxydable.

En fonction de sa microstructure après traitement thermique, l'acier inoxydable peut être divisé en cinq catégories : l'acier inoxydable ferritique, acier inoxydable martensitiqueacier inoxydable austénitique, acier inoxydable ferritique austénitique et acier inoxydable durcissant par précipitation.

22. Acier résistant à la chaleur

L'acier résistant à la chaleur est un acier qui présente une bonne résistance à l'oxydation, une résistance suffisante à haute température et une bonne résistance à la chaleur dans des conditions de haute température.

L'acier résistant à la chaleur peut être divisé en acier résistant à l'oxydation et en acier résistant à la chaleur. L'acier résistant à l'oxydation est également connu sous le nom d'acier non pelable.

L'acier à résistance thermique est un acier qui présente une bonne résistance à l'oxydation et une résistance élevée à des températures élevées.

L'acier résistant à la chaleur est principalement utilisé pour les pièces soumises à des températures élevées pendant des périodes prolongées.

23. Superalliage

Le superalliage est un type de matériau résistant aux températures élevées qui présente une résistance à l'endurance, une résistance au fluage, une résistance à la fatigue thermique, une ténacité à haute température et une stabilité chimique suffisante à haute température.

Il est utilisé pour les composants de puissance thermique qui fonctionnent à des températures supérieures à 600 ℃.

En fonction de sa composition chimique de base, le superalliage peut être divisé en superalliages à base de nickel, superalliages à base de fer-nickel et superalliages à base de cobalt.

24. Alliage de précision

Les alliages de précision sont des alliages aux propriétés physiques uniques. Il s'agit d'un matériau essentiel pour l'industrie électrique, l'industrie électronique, l'industrie des instruments de précision et les systèmes de contrôle automatique.

En fonction de leurs propriétés physiques spécifiques, les alliages de précision peuvent être classés en sept catégories : les alliages magnétiques doux, les alliages magnétiques permanents déformés, les alliages élastiques, les alliages d'expansion, les bimétaux thermiques, les alliages de résistance et les alliages pour thermocouples.

La majorité des alliages de précision sont basés sur des métaux ferreux, quelques-uns seulement sur des métaux non ferreux.

Note : Wc, Ws, Wmn et Wp représentent la fraction de masse de C, S, Mn et P, respectivement.

FAQ

Comment classer les aciers ?

L'acier est un alliage fer-carbone dont la teneur en carbone varie entre 0,04% et 2,3%. Pour assurer sa ténacité et sa plasticité, la teneur en carbone de l'acier est généralement pas plus de 1,7%.

Les principaux composants de l'acier sont le fer et le carbone, ainsi que d'autres éléments tels que le silicium, le manganèse, le soufre et le phosphore.

La classification de l'acier est variée et les principales méthodes sont les suivantes :

Classification de l'acier

Classification par qualité.

  • Ordinary steel(P≤0.045%,S≤0.050%) 
  • Acier de haute qualité(P、S≤0.035%) 
  • Acier avancé de haute qualité(P≤0.035%,S≤0.030%) 

Classification par composition chimique.

(1) Acier au carbone

  • Acier à faible teneur en carbone(C≤0.25%)
  • Acier à moyenne teneur en carbone(C≤0.25~0.60%)
  • Acier à haute teneur en carbone(C≤0.60%)

(2) Acier allié

  • Acier faiblement allié(Total de l'élément d'alliage≤5%)
  • Acier moyennement allié(Total de l'élément d'alliage>5~10%)
  • Acier fortement allié(Total de l'élément d'alliage.>10%)

Classification par méthode de formage.

  • Acier forgé
  • Acier moulé
  • Chaud acier laminé
  • Acier étiré à froid

Classification selon la structure métallographique.

(1) Recuit

  • Hyposteel(ferrite +pearlite)
  • Acier eutectoïde(pearlite)
  • Acier hypereutectoïde(pearlite +cementite)
  • Acier ledeburitic(pearlite +cementite)

(2) Normalisé

  • Acier perlitique
  • Acier baïnite
  • Acier martensitique
  • Acier austénitique 

(3) Sans changement de phase ou avec changement de phase partiel.

Classification par utilisation.

(1) Construction et ingénierie de l'acier

  • Acier de construction ordinaire au carbone
  • Acier de construction faiblement allié.
  • Acier renforcé

(2) Acier de construction

a. Fabrication mécanique de l'acier

  • Acier de construction trempé
  • Durcissement superficiel de l'acier de construction : y compris l'acier cémenté, l'acier cémenté, l'acier à durcissement superficiel
  • Acier de construction à coupe franche
  • Froid formage des matières plastiques acier : Y compris l'acier d'emboutissage à froid, l'acier de frappe à froid.

b. Acier à ressort

c. Acier pour roulements

(3) Acier à outils

  • Acier à outils au carbone.
  • Acier à outils allié
  • Acier à outils à haute vitesse

(4) Acier à performance spéciale

  • Acier inoxydable résistant aux acides
  • Acier résistant à la chaleur : y compris l'acier anti-oxydation, l'acier réfractaire, l'acier pour soupapes d'air ;
  • Acier allié électrothermique.
  • Acier résistant à l'usure
  • Acier cryogénique
  • Acier électrique

(5) Acier à usage spécifique

Comme l'acier pour les ponts, les navires, les chaudières, les appareils à pression, les machines agricoles, etc.

Classification globale

(1) Acier ordinaire

a. Acier de construction au carbone.

  • Q195
  • Q215 (A, B)
  • Q235 (A, B, C)
  • Q255 (A, B)
  • Q275

b. Acier de construction faiblement allié. 

c. Acier de construction général destiné à un usage spécifique.

(2) Acier de qualité (y compris acier inoxydable)

a. Acier de construction

  • Acier de construction au carbone de qualité
  • Acier de construction allié
  • Acier à ressort
  • Libre-acier de coupe
  • Acier à roulements
  • Acier de construction de haute qualité pour un usage spécifique.

b. Acier à outils

  • Acier à outils au carbone.
  • Acier à outils allié
  • Acier à outils à haute vitesse

c. Acier à performances spéciales

  • Acier inoxydable résistant aux acides.
  • Acier résistant à la chaleur
  • Acier allié électrothermique.
  • Acier électrique
  • Acier à haute teneur en manganèse

Classification par méthode de fusion.

(1) Classification par type de four

a. Acier à ciel ouvert

  • Acier acide à ciel ouvert
  • Acier de base à ciel ouvert

b. Acier de conversion

  • Acier bessemer acide
  • Acier bessemer de base

OU

  • Convertisseur à soufflage par le bas en acier
  • Convertisseur à soufflage latéral en acier
  • Acier de conversion soufflé par le haut

c. Acier pour four à arc

  • Acier pour four électrique
  • Electroslag acier pour four
  • Acier pour four à induction
  • Acier de four à autoconsommation sous vide
  • Acier pour four à faisceau d'électrons

(2) Classification selon le degré de désoxydation et le système d'ensemencement.

  • Acier de calage
  • Acier semi-durci
  • Acier tué
  • Acier spécial tué

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Shane
Auteur

Shane

Fondateur de MachineMFG

En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.

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