Acier Article, Signification, Explication
L'acier est un alliage composé essentiellement de fer, contenant jusqu'à 2,1 % de carbone en masse (au-delà , on parle de fonte), et éventuellement d'autres éléments. La présence de carbone rend progressivement l'acier plus dur, mais plus cassant.
Histoire de l'acier
dans un bas-fourneau.]]
On considère souvent Réaumur comme le fondateur de la sidérurgie scientifique moderne. Il réalise de très nombreuses expériences afin d'améliorer la fabrication de l'acier et publie le résultat de ses observations en 1712.
L'acier est apparu par l'évolution de la métallurgie, vers 1786. Cette année-là , trois savants français, Berthollet, Gaspard Monge et Vandermonde, caractérisèrent trois types de produits obtenus à partir de la coulée des hauts-fourneaux : le fer, la fonte et l'acier. L'acier était alors obtenu à partir du fer, lui-même produit par affinage de la fonte issue du haut-fourneau. L'acier était plus dur que le fer et moins fragile que la fonte.
Au XIXe siècle sont apparues des méthode de fabrication directe de l'acier sans passer par l'étape fer, avec le procédé Thomas-Gilchrist de déphosphoration des minerais, et les fours Bessemer (Henri Bessemer, 1855 affinage de l'acier par insufflation d'air) et Siemens-Martin. Ces découvertes, permettant la fabrication en masse d'un acier de « qualité » (pour l'époque), participent à la Révolution industrielle.
L'acier s'élabore actuellement de deux manières :
On distingue plusieurs types d'aciers selon leur structure cristallographique :
Sur ce diagramme, on parle d'acier jusqu'à 1,7 % en masse de carbone (limite de la zone d'austénite), mais on peut avoir des aciers contenant plus de carbone lorsque l'on ajoute des éléments d'alliage.
Le carbone provient du procédé de réduction du minerai, qui se fait avec du charbon dans un haut-fourneau. Selon les propriétés désirées, on ajoute ou on enlève des éléments d'alliage :
Il existe des aciers faiblement alliés, à faible teneur en carbone, et au contraire des aciers contenant beaucoup d'éléments d'alliage (par exemple, un acier inoxydable typique contient 10 % de nickel et 18 % de chrome en masse).
Ils ont un module de Young d'environ 200 GPa, indépendamment de leur composition. Les autres propriétés varient énormément en fonction de leur composition, du traitement thermo-mécanique et des traitements de surface auxquels ils ont été soumis.
Le traitement thermo-mécanique est l'association :
Entreprises productrices : Arcelor, JFE, Nippon Steel, Posco, Ispat, Corus, Thyssen-Krupp, Bao steel, Riva, Sumitomo.
Définition :
Fabrication de l'acier
Composition des aciers
Le diagramme fer-carbone permet de visualiser la forme d'acier que l'on a selon la température et la teneur en carbone. Toutefois, ce diagramme n'est valable que pour des aciers non-alliés, c'est-à -dire ne contenant que du fer et du carbone. Certains éléments d'alliage favorisent par exemple la forme γ (on parle d'éléments gammagènes : nickel et manganèse). L'acier Hadfield contient 12 % de manganèse et 1,2 % de carbone.
Diagramme de phase fer-carbone, permettant de visualiser conditions d'existence des formes d'acierDifférentes « familles » d'aciers
Propriétés des aciers
Le traitement de surface consiste à modifier la composition chimique ou la structure d'une couche extérieur d'acier. Cela peut être :
Voir aussi l'article détaillé .Économie
Entreprises productrices
Évolution de la fabrication d'acier pendant le XX siècle
Acier brut : acier liquide ou acier sous forme de demi-produit (brame, billette ou blooms). Il ne s'agit pas de produits finis (tôle, fil...).
| 1900 | 1910 | 1920 | 1930 | 1940 | 1950 | 1960 | 1970 | 1980 | 1990 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Unité : Million de tonnes | 28 | 60 | 72 | 95 | 141 | 190 | 347 | 595 | 716 | 770 | 848 | 850 | 902 | 965 |
Répartition géographique de la fabrication
Source : International Iron & Steel Institut (http://www.worldsteel.org/)
Les chiffres de consommation sur dix ans montre une très forte augmentation de la demande d'acier par la chine. En 2004, la demande chinoise entraîne des fortes augmentations de prix de l'acier (de 20 à 50%). Elle crée également des tensions pour l'approvisionnement. Un fait symptomatique, le fabricant automobile japonais Nissan, a fermé pendant une semaine (du 29 novembre au 8 décembre 2004) trois usines sur les quatre qu'il possède au Japon à cause de rupture d'approvisionnement en acier (et probablement d'une politique d'achat trop agressive). Ces fermetures ont entraîné un déficit de fabrication de vingt cinq milles voitures soit une perte de quarante quatre millions d'euro.
Répartition géographique de la consommation
Utilisation
L'acier a de nombreuses applications dans l'automobile, la construction, l'emballage (boites de conserve)...
Recyclage
L'acier est facilement récupérable au milieu d'autres déchets au moyen d'un tri magnétique. Son caractère magnétique lui permet en effet d'être attiré par un aimant. L'acier est recyclable à l'infini. Le recyclage permet de faire des économies de minerai, d'eau et d'énergie.
C'est un article concernant le Acier. La page contient la signification du Acier , Description et explication au sujet de Acier Liens externes