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.
