Marc GRUMBACH

A chaque nuance d’acier, son emploi et donc ses propriétés. Pour autant, il faut distinguer les propriétés de mise en œuvre, comme l’aptitude au formage, au soudage, à l’usinage et au forgeage, des propriétés d’emploi, notamment la limite d’élasticité, qui garantissent la tenue en service.

Constatez la grande diversité de nuances d’aciers livrés prêts à l’emploi : des tôles fortes aux tôles minces, aux fils, aux barres, aux rails, aux produits pour béton. Des progrès considérables ont été obtenus dans leur élaboration, leur choix est essentiellement basé sur leur forme et leurs propriétés.

L’utilisation des ferrailles pour fabriquer de nouveaux aciers pose des problèmes métallurgiques en raison de la présence d’éléments résiduels. Parmi les éléments gênants au-delà de certaines teneurs, on distingue les métaux parfois difficiles à éliminer, et les métalloïdes que l’on sait éliminer sauf l’azote apporté par la fusion au four électrique. Après le rappel des mécanismes généraux de l’effet des éléments considérés sur les propriétés d’emploi des aciers, sont décrits les effets particuliers qui impactent les défauts (cuivre…) et certaines propriétés spécifiques (formage : rôle de l’azote) des produits et nuances. Ensuite, les conséquences dans le choix des filières basées sur les ferrailles sont examinées.

Calculer les caractéristiques mécaniques d'aciers peut servir à contrôler les nouvelles productions, estimer les propriétés des produits finis, ou concevoir de nouvelles nuances. Pour les aciers d'usage général, plusieurs modèles permettent d'évaluer ces caractéristiques : les modèles phénoménologiques, micrométriques ou nanométriques. L'article rappelle les valeurs numériques des modèles classiques basés sur l'effet de la taille de grain et les autres paramètres durcissants. Quelques formules sont données pour les aciers sans interstitiels, les mélanges ferrite-bainite et ferrite-martensite.