L'acier, dans les termes les plus élémentaires, est du fer élémentaire raffiné mélangé à du carbone pour former un matériau plus résistant. Cependant, il existe des milliers de formes d'acier différentes, car il s'agit d'un processus chimique auquel des dizaines de produits chimiques peuvent être ajoutés pour des propriétés spécifiques. Malgré le large éventail de compositions différentes, l’acier peut être classé dans l’une des trois familles de base suivantes: aciers inoxydables, aciers à outils et aciers doux ou à faible teneur en carbone.
À la fonderie, différents produits chimiques sont ajoutés à l’acier pour obtenir des propriétés spécifiques.Chimie
La différence la plus déterminante entre l’acier pour outil, doux et l’acier inoxydable réside dans la composition chimique de l’acier. Généralement, les aciers doux sont des aciers simples avec très peu d'additifs élémentaires. Les aciers à outils sont conçus pour des propriétés spécifiques en utilisant de multiples additifs, et les aciers inoxydables ont de très grandes concentrations d'un ou deux éléments. Le carbone est peut-être l’additif chimique le plus critique, car il détermine directement la trempabilité de l’acier. Les aciers doux contiennent généralement moins de 1% de carbone en masse; Les aciers à outils peuvent contenir jusqu'à 15% de carbone ou plus, tout comme les aciers inoxydables. Les aciers inoxydables contiennent jusqu'à 20% de chrome et des concentrations relativement élevées de nickel, des produits chimiques qui ne sont généralement pas ajoutés aux aciers doux ou aux aciers à outils. Les aciers à outils peuvent contenir plusieurs additifs à l'état de traces ou à des concentrations plus élevées. Ces éléments déterminent des propriétés physiques et mécaniques spécifiques.
Propriétés physiques
Les propriétés physiques d'un acier sont déterminées par sa chimie. En règle générale, les aciers doux ont une ténacité moyenne et sont assez faciles à souder en raison de leur composition simple, mais ils sont sujets à la corrosion. Les aciers inoxydables et modérément à difficiles à souder, en raison de leur composition complexe, sont très résistants à la corrosion. Les aciers à outils ont une usinabilité, une trempabilité et une résistance à l'usure excellentes, mais peuvent être sujets à la corrosion.
Durabilité
La trempabilité, ou capacité à transformer l'acier de malléable à dur, est déterminée par la teneur en carbone et, dans une moindre mesure, par des oligo-éléments. En règle générale, les aciers doux ne peuvent généralement pas être durcis, car ils contiennent si peu de carbone. Certains aciers inoxydables peuvent être durcis, mais toutes les formes d’aciers inoxydables n’ont pas cette capacité. Presque tous les aciers à outils peuvent être durcis, mais avec l'utilisation de différents médiums. Certains doivent être trempés dans de l'huile ou de l'eau pour être correctement durcis, tandis que d'autres sont capables de se durcir dans l'air après un traitement thermique approprié.
Les usages
Les aciers doux sont généralement les aciers les moins chers et les plus fabriqués en abondance. Ils sont utilisés comme matériaux de construction et comme tôles dans les métiers de la construction. Les aciers inoxydables sont utilisés dans les produits finis, tels que les matériaux pour le service alimentaire ou comme revêtement, où une résistance à la corrosion est nécessaire. L’acier à outils est utilisé presque exclusivement dans l’usinage et la fabrication d’outils, bien que certains couverts soient également fabriqués à partir de certaines nuances.
