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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 mai 2021
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  • Réf : C2572

Exécution des structures métalliques : la norme EN 1090-2

L'exécution des structures en acier fait l'objet d'une norme dédiée, la NF EN 1090-2, norme pour laquelle il existe aujourd'hui une nouvelle version datée de 2018. Sans apporter de modifications dans l'esprit du texte, cette version apporte des clarifications importantes quant à ses modalités d'application. Elle apporte également de nouveaux outils au concepteur et au constructeur métallique pour leur permettre d'adapter au mieux leur démarche et justifier de la réponse donnée aux exigences formulées par les pièces écrites. Cet article procède à une lecture des apports de cette nouvelle version et approfondit quelques thématiques, notamment celles liées aux contrôles des assemblages réalisés par soudure ou par fixations mécaniques. Il questionne enfin la notion de plan de contrôle et d'essais pour aider à son efficacité.

  • ARTICLE INTERACTIF
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  • 10 sept. 2021
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  • Réf : M1135

Traitements superficiels des aciers à outils

Les traitements mécaniques ou thermiques superficiels, les traitements thermochimiques, les revêtements minces obtenus par voie sèche ou par voie liquide et les revêtements épais obtenus par rechargement ou compaction isostatique à chaud constituent les différentes catégories de traitements superficiels des aciers à outils. Ils contribuent à améliorer les propriétés de résistance au frottement et à l’usure, de tenue à la fatigue mécanique ou thermique, de résistance à l’oxydation ou à la corrosion. Cet article décrit les fonctionnalités apportées par chaque catégorie de traitement précédemment décrite.

  • Article de bases documentaires
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  • 10 janv. 2022
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  • Réf : M7822

Procédé de refusion à l’arc sous vide (VAR)

Cet article présente la refusion à l’arc sous vide (VAR), procédé de métallurgie secondaire basé sur l’affinage du métal liquide par le vide et le contrôle de sa solidification dans un creuset refroidi. Il s’applique aux alliages réactifs de titane ou de zirconium purifiés sans contact avec un réfractaire, ainsi qu’aux aciers et aux superalliages dont il améliore la propreté inclusionnaire. Le principe du procédé VAR et la technologie des fours sont détaillés, en insistant sur la conduite des refusions et les aspects de sécurité. Les spécificités de la refusion sont précisées pour différentes nuances. Enfin, l’intérêt de sa simulation comme outil d’aide au choix des paramètres opératoires est illustré.

  • Article de bases documentaires : FICHE PRATIQUE
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  • 07 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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  • 22 avr. 2020
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  • Réf : 1237

Le transport en colis : quelles obligations pour les emballages et grands emballages ?

Le transport des marchandises dangereuses nécessite de choisir des contenants adaptés à la matière à transporter, en fonction des contraintes techniques de livraison et des caractéristiques de la matière.

Quels sont les types de contenants autorisés ? Comment choisir le contenant le plus adapté ?

100 fiches actions pour auditer et améliorer vos réponses aux obligations liés aux produits ou substances chimiques : santé et sécurité, usages, scénario d’exposition, autorisations, restrictions, étiquetage…

  • Article de bases documentaires : FICHE PRATIQUE
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  • 25 févr. 2016
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  • Réf : 1532

Eco-concevoir dans un processus de développement produit : B-Free de Steelcase

Le concept d’éco-conception, un des éléments essentiels dans la mise en place d’une démarche de développement durable, est intégré de manière différente en fonction des secteurs d’activités et de la stratégie de chaque société.

Cette fiche décline la démarche d’éco-conception dans un processus de développement de produit (du concept au lancement de produit), appliquée au secteur du mobilier de bureau, à travers un cas d’étude réel. Elle vous apportera ainsi un éclairage sur les enjeux auxquels une équipe projet peut avoir à faire face tout au long du processus. Cet exemple concret est proposé par la société Steelcase, laquelle vous présente les initiatives entreprises pour éco-concevoir sa gamme de produits « B-Free ».

Méthodes, outils, pilotage et cas d'étude


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