Qu'est-ce que l'acier au carbone?
L'acier au carbone est un alliage métallique qui résulte de la combinaison du fer et du carbone. L’acier est généralement considéré comme de l’acier au carbone lorsque la proportion d’autres oligo-éléments n’excède pas certains pourcentages. Les pourcentages maximaux sont généralement de 1,65% pour le manganèse et de 0,6% pour le cuivre et le silicium. Le pourcentage de cuivre doit être d'au moins 0,4%. L'acier qui contient également des quantités plus élevées ou spécifiées d'autres éléments, tels que le nickel, le chrome ou le vanadium, est appelé acier allié.
Les fabricants ajoutent du carbone au fer pour solidifier leurs structures et renforcer le métal obtenu. C'est l'un des alliages les plus rentables, et modifier la quantité de carbone modifie les propriétés de l'acier. Les aciers au carbone peuvent être classés en aciers à faible teneur en carbone, en aciers à moyenne teneur en carbone, en aciers à haute teneur en carbone et en aciers à haute teneur en carbone.
Les aciers contenant de très faibles quantités de carbone, environ 0,05 à 0,3%, sont appelés aciers à faible teneur en carbone et sont similaires au fer. Ils sont très ductiles, ce qui les rend difficiles à usiner. Ils sont utilisés pour fabriquer des tôles laminées à plat ou des bandes d'acier utilisées pour créer des navires, des produits métalliques, des carrosseries de voiture, des appareils électroménagers, des plaques en étain, etc. Les aciers à faible teneur en carbone sont moins chers, mais ils ne peuvent pas être altérés par un traitement thermique. C'est pourquoi ils sont généralement utilisés à des fins de fabrication et de fabrication de panneaux.
L'augmentation de la teneur en carbone rend l'acier au carbone plus dur et plus résistant, mais réduit la soudabilité et la ductilité de l'acier et rend l'acier plus fragile. Les fabricants ajoutent également à l’acier au carbone des quantités infimes d’alliages qui n’affectent pas les propriétés de l’acier, mais leur permettent de contrôler certaines qualités de l’acier. Parmi les qualités concernées figurent l'élasticité, la résistance et la dureté de l'acier.
Les aciers à teneur moyenne en carbone ont une teneur en carbone plus élevée d'environ 0,3% à 0,6%. Celles-ci sont plus faciles à usiner et certains fabricants ajoutent un peu de silicium et de manganèse à l’acier pour améliorer sa qualité. Ces aciers sont encore bon marché et sont utilisés pour fabriquer des éléments tels que des essieux, des engrenages, des arbres, des rails, des pipelines et des accouplements.
Les aciers à haute teneur en carbone sont très difficiles à souder car ils contiennent du carbone dans une plage allant de 0,6% à 1,0%. Ils ont également des proportions plus élevées de manganèse, qui est ajouté pour augmenter la trempabilité de l'acier. L'acier à haute teneur en carbone est très sensible à la chaleur et il durcit facilement à la flamme, ce qui lui permet d'être travaillé sous de nombreuses formes différentes. Les aciers à haute teneur en carbone ont une plus grande résistance à la traction et sont utilisés pour créer des produits tels que des outils de coupe, des lames, des ressorts et des fils à haute résistance.
Les aciers à très haute teneur en carbone contiennent du carbone dans une plage allant de 1,25% à 2,0%. Il n'est pas possible de travailler à froid ce type d'acier au carbone, car il est assez fragile. Les aciers à très haute teneur en carbone sont utilisés pour créer des composants nécessitant une dureté extrême, tels que des lames, des outils de coupe et des pièces de grande taille. Ils sont très sensibles à la chaleur et possèdent une bonne usinabilité et une résistance à l'usure supérieure.