Qu'est-ce que l'acier creuset?
Le terme acier pour creuset peut être quelque peu trompeur car il ne fait pas référence à un produit en acier particulier mais à un processus de production d'acier spécifique. Le procédé de l'acier au creuset implique la fusion de matériaux tels que le fer forgé, la fonte et l'acier thermoformé dans de petits creusets de fonderie destinés à la cémentation ou à la décarburation. Au cours de ces processus, le carbone est diffusé dans le stock ou retiré de celui-ci afin de produire des qualités métallurgiques optimales dans le produit fini. Après la fusion, le creuset est retiré du four et l'acier est coulé dans des lingotières. Le procédé de fabrication d’acier au creuset est l’un des procédés de production d’acier documentés les plus anciens et, bien qu’il ait été remplacé par des procédés plus efficaces, il est toujours utilisé pour produire de petites quantités de matériaux de haute qualité pour des applications spécialisées.
L'acier est une combinaison de fer et de petites quantités de carbone. De telles combinaisons sont connues sous le nom d'alliages avec des additifs, le carbone dans ce cas, améliorant la qualité du matériau de base et conférant des caractéristiques spécifiques au produit final. L'acier, par exemple, est plus dur que le fer forgé, moins fragile que la fonte et présente de meilleures qualités de résistance à l'usure et à la corrosion. L'acier peut être produit de différentes manières, la plupart impliquant la fusion du stock de fer en présence d'une source de carbone. Ce processus provoque la diffusion de petites quantités de carbone dans le fer fondu, avec des concentrations finales typiques en carbone comprises entre 0,2% et 2,1%, en fonction de l'utilisation envisagée de l'alliage.
L'une des formes les plus anciennes de production d'acier est le procédé de fabrication d'acier au creuset; Les premiers documents fiables sur les aciers fabriqués au creuset sont des documents islamiques médiévaux d'environ 1050. Le principe de base du creuset en acier est centré autour de la fusion du stock de métal dans des récipients ou des récipients en divers matériaux réfractaires suffisamment petits pour être manipulés par une ou deux personnes. Les conteneurs ou les creusets sont chargés de divers métaux, notamment du fer forgé, de la fonte ou de l'acier thermoformé, puis cuits dans des fours spéciaux pour faire fondre la charge. Les matériaux à faible teneur en carbone, tels que le fer forgé, sont complétés par une source de carbone, telle que le charbon de bois, qui carbure ou infuse la matière fondue avec du carbone. En revanche, les matériaux de base ayant une teneur en carbone trop élevée pour la fabrication d'acier en général sont décarburés; cela se fait généralement en exposant le matériau fondu à une source d'oxygène.
Le processus commence généralement par le chauffage des creusets à la chaleur blanche dans un four à coke ou à gaz, à quel point ils sont retirés de la source de chaleur, chargés avec les matières premières et renvoyés au four. Ils sont ensuite laissés pendant plusieurs heures jusqu'à ce que les matières premières aient complètement fondu. Les creusets sont ensuite retirés du four, les impuretés éventuelles à la surface de l’acier fondu sont enlevées et l’acier est coulé dans des lingotières. Ce processus prend du temps et coûte cher et a été largement remplacé par des procédés plus économiques et à grande capacité tels que les fours Bessemer. La haute qualité de l'acier du creuset a cependant fait que le procédé est encore utilisé pour produire de petites quantités d'acier destinées à des marchés de niche spécialisés.