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Acier : définition et propriétés

Est appelé acier, un matériau contenant en masse plus de fer que tout autre élément, dont la teneur en carbone est généralement inférieure à 2 % et qui contient d’autres éléments métalliques ou non.

L’acier est élaboré de deux manières différentes :

- dans un haut fourneau à 1 200 °C, production de fonte à partir du minerai de fer naturel trouvé dans le sol en présence du coke utilisé comme réducteur ; un convertisseur à oxygène permet la conversion de la fonte en acier ; cet acier dit sauvage est affiné et sa composition chimique ajustée par décarburation et addition d’éléments chimiques (mise à nuance) ;

- dans un four électrique puissant avec production d’acier liquide à partir de ferrailles récupérées et fondues, cette technique est plus économique.

Après mise en nuance, l’acier liquide est solidifié par moulage en coulée en lingots, ou en coulée continue. Ce dernier procédé, le plus usité actuellement, permet l’obtention directe des demi-produits (brames, blooms, billettes),  ébauches des formes finales attendues, sans nécessité d’un passage au laminoir dégrossisseur. 

Ensuite, d’autres étapes de laminage à chaud, puis à froid, transforment les demi-produits en produits finis. L’acier est alors exploitable et disponible à la géométrie souhaitée et sous une épaisseur très fine.

L’acier peut être classé selon sa composition chimique, ses éléments d’alliages et ses traitements :

- acier non allié pour lequel les teneurs en éléments d'alliage, à l'exception du carbone, sont inférieures à 1,65 % pour le manganèse, à 0,50 % pour le silicium, et à des valeurs plus faibles, toutes inférieures à 0, 40 % pour les autres éléments (norme NF EN 10020) ; 

- acier inoxydable contenant au minimum 10,5 % de chrome et au maximum 1,2 % de carbone (résistance à la corrosion) ;

- acier galvanisé sur lequel un bain chaud de zinc a été appliqué (protection contre la corrosion) ;

- acier rapide chargé en éléments comme le tungstène ou le molybdène qui favorisent la création de carbures très durs (pour outils à coupe à grande vitesse) ;

- acier allié (autre qu’acier inoxydable) pour lequel sa teneur en éléments d'alliage est supérieure aux limites fixées pour les aciers non alliés (norme NF EN 10020)

Une classification selon les principales classes de qualité définies par les principales caractéristiques d’applications peut également être retenue :

- aciers de qualité alliés avec des exigences de propriétés spécifiées de ténacité, de grosseur de grain et/ou de formabilité ;

- aciers spéciaux non alliés présentant une plus grande pureté vis-à-vis des inclusions non métalliques et répondant à des exigences sévères (élasticité ou trempabilité élevées, aptitude au formage à froid, à la soudabilité).

Réputé pour ses propriétés élastiques, ductiles et résistantes à la rupture, l’acier est grandement utilisé comme matériau de construction, assez coûteux mais performant et de mise en œuvre aisée. Nuance, qualité, facteurs d’influence mécanique (écrouissage, traitements thermiques…), sont alors autant de critères de choix décisifs. La résistance élevée de l’acier de construction rend possible les ossatures élancées et aérées, pour un encombrement faible et des charges réduites.

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Acier dans les ressources documentaires

  • Article de bases documentaires
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  • 10 nov. 2023
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  • Réf : C2575

Bâtiments industriels en acier

Les bâtiments industriels sont constitués de différents composants dont le rôle est d’assurer la résistance et la stabilité de ces bâtiments sous l’effet des actions auxquelles ils sont soumis, c’est-à-dire, principalement, les charges permanentes et les actions climatiques. L’objectif de cet article est d’expliquer comment toutes ces actions se transmettent, de l’enveloppe du bâtiment jusqu’aux fondations au travers des différents éléments constitutifs que sont, notamment, la couverture et le bardage puis les pannes et les lisses, les portiques et les différents systèmes de contreventement. Afin de pouvoir répondre à des exigences de conception spécifiques, des solutions alternatives sont proposées en précisant leurs avantages et inconvénients respectifs.

  • Article de bases documentaires
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  • 10 déc. 2023
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  • Réf : M91

Métallographie optique et électronique

La métallographie est un outil incontournable d’identification des microstructures métalliques qui définissent les propriétés d’utilisation. Cet article précise les différentes techniques de métallographie optique et électronique, et leurs applications. La préparation des surfaces est décrite de façon détaillée, ainsi que les principes des microscopes optiques. Les microscopes électroniques, dont le microscope électronique à balayage (MEB) sont également détaillés. Les caméras d’acquisition optique, d’usage quasi-universel, sont décrites, ainsi que leurs principales caractéristiques. Pour finir quelques évolutions logicielles courantes sont évoquées sur la base d’exemples d’applications.

  • ARTICLE INTERACTIF
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  • 10 déc. 2023
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  • Réf : TBA1052

La résistance des aciers au feu

Cet article explore en profondeur les divers aspects de la résistance au feu des structures en acier et mixtes (acier-béton). Il souligne que la performance de l'acier se dégrade sous l'effet de la chaleur et que plusieurs facteurs, tels que la durée de l'exposition au feu et les charges appliquées, influencent cette performance. Des solutions pour améliorer la résistance au feu sont également discutées, y compris l'utilisation de barrières isolantes et de peintures intumescentes. L'article aborde les normes et méthodes de calcul, notamment les Eurocodes 3 et 4 et la norme ISO-834, et propose des méthodes modernes comme les simulations numériques pour évaluer la résistance au feu.

  • Article de bases documentaires : FICHE PRATIQUE
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  • 06 avr. 2012
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  • Réf : 0810

Devez-vous mesurer ou contrôler votre produit ?

Cette fiche vous permettra de faire la différence entre les différents outils métrologiques, afin de disposer du moyen de contrôle ou de mesure le plus approprié pour le contrôle qualité de votre produit.

Comment déterminer le type de contrôle ou de mesure à mettre en œuvre pour votre produit ?

Les points suivants seront abordés :

  • Quelle est la différence entre mesure et contrôle ?
  • Pourquoi mesurer ou contrôler ?
  • Comment savoir si mon produit fera l’objet de contrôles réglementés ?
  • Quels sont les moyens de mesures ?
  • Quel type de contrôle dois-je mettre en œuvre ?

Un outil incontournable pour comprendre, agir et choisir- Nouveauté !

  • Article de bases documentaires : FICHE PRATIQUE
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  • 18 févr. 2015
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  • Réf : 1439

Quelques tests d’hypothèses usuels

Le métrologue est confronté à de nombreuses questions liées à l’utilisation des données dont il dispose. Lorsqu’il évalue une répétabilité, il doit s’assurer de l’homogénéité des données qu’il a collectées. Lorsqu’il veut comparer deux moyennes ou deux écarts-types, il doit aussi savoir tenir compte du fait qu’il ne manipule que des estimations. De ce fait, il doit aussi savoir considérer les intervalles de confiance des paramètres estimés. De même lorsqu’il veut statuer quant à une conformité (comparaison d’une estimation à une limite), il doit également considérer le doute associé à l’estimation. Cette fiche décrit les principaux tests nécessaires au quotidien du métrologue.

Les fiches pratiques répondent à des besoins opérationnels et accompagnent le professionnel en le guidant étape par étape dans la réalisation d'une action concrète.

  • Article de bases documentaires : FICHE PRATIQUE
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  • 18 nov. 2022
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  • Réf : 1800

Production du gaz vert stocké et distribué dans le bâtiment

Vous souhaitez produire du gaz vert, le stocker et le distribuer dans le bâtiment.

Cette fiche pratique vous donne les méthodes pratiques à suivre pour réaliser votre projet :

  • identifier le ou les procédés de production du gaz vert dans le bâtiment ;
  • identifier les moyens de stockage du gaz vert ;
  • définir les moyens de distribuer le gaz vert dans le bâtiment.

Comprendre les implications concrètes de la transition énergétique, et bâtir une stratégie d’entreprise à la hauteur de ces enjeux.


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