L’acier de construction est utilisés pour construire les structures et les pièces de machine les plus courantes. Sa subdivision résulte de la partition de l'acier par rapport à son application. Dans cet article, vous découvrirez ses propriétés et sa composition chimique, ainsi que des exemples spécifiques de leur utilisation.
L’acier de construction est utilisés pour construire les structures et les pièces de machine les plus courantes. Sa subdivision résulte de la partition de l’acier par rapport à son application. Dans cet article, vous découvrirez ses propriétés et sa composition chimique, ainsi que des exemples spécifiques de leur utilisation.
Qu’est-ce que l’acier de construction ?
Comme tout type d’acier, c’est aussi un alliage de fer et de carbone. La norme EN 10210 définit très précisément ce qu’est l’acier de construction en prenant en compte les critères comme suit :
- composition chimique
- pourcentage de carbone et structure interne
- degré de propreté
- application.
Sans cet article, nous nous concentrerons sur le dernier point, car l’acier de construction (à côté des outils et des aciers spéciaux) est classé selon son application. Il convient de noter qu’il s’agit d’un concept assez large, de sorte que vous pouvez généralement trouver un terme plus précis – aciers de construction. Cela fait comprendre qu’il existe différents types d’aciers de construction qui présentent des propriétés différentes et sont utilisés à des fins différentes. Nous les présenterons dans les parties suivantes de l’article.
Types d’acier de construction
La classification générale des aciers de construction comprend les types suivants
- acier de construction d’usage général
- acier de construction de qualité
- acier de construction faiblement allié
- acier de cémentations
- acier de nitruration
- acier de traitement thermique
- acier à ressort
- acier de décolletage
- acier à roulements
- acier pour tôles de transformateurs.
Chacun des types mentionnés a ses propres caractéristiques spécifiques. Dans cette partie de l’article, nous vous ferons découvrir leurs propriétés chimiques et physiques.
L’acier de construction à usage général, comme son nom l’indique, est couramment utilisé pour les pièces de machines. Il fonctionne partout où des paramètres élevés du matériau ne sont pas nécessaires pour remplir sa fonction, par ex. en raison de sa faible résistance. Il ne convient pas au traitement thermique. Il est considéré comme la nuance d’acier la plus basse car il contient très souvent des éléments tels que le silicium, le soufre ou le phosphore. Il peut également avoir une teneur en carbone différente.
L’abréviation pour les aciers de construction à usage général est StnS – «n» représente un nombre indiquant la teneur en carbone (de 0 à 7) et «S» pour un acier ayant subi un recuit de normalisation. Dans cette abréviation, vous pouvez également rencontrer les symboles d’acier non calmé «X» ou calmé «Y», ainsi qu’une teneur limitée en carbone «V» ou carbone, phosphore et soufre en même temps «W». Un type populaire est S235JR, où JR signifie test de résilience.
L’acier de construction de qualité supérieure est caractérisé par des quantités strictement définies de carbone et de manganèse. Par exemple, l’acier peut contenir de 0,15 à 0,19% de carbone et de 0,25 à 0,5% de manganèse. Il contient moins de pollution. Ce sont généralement des traces de silicium et de phosphore. Ce type convient à la fois au traitement thermique et à l’usinage. Il est à noter qu’il est produit en trois catégories:
- A – acier usiné sur toute la surface
- B – acier usiné sur des surfaces sélectionnées
- C – acier non soumis à l’usinage.
Pour désigner un acier de construction de meilleure qualité, les nombres naturels sont utilisés, indiquant la teneur en carbone. De plus, la lettre G peut apparaître à côté du numéro, indiquant une teneur plus élevée en manganèse.
L’acier de construction faiblement allié se distingue par une faible teneur en carbone (max. 0,22%). Il est apprécié pour sa résistance (à cet égard, il est meilleur que l’acier de construction de qualité supérieure) et sa résistance significative à la corrosion. Il est marqué d’un nombre indiquant la teneur moyenne en carbone et de lettres représentant les métaux ajoutés à l’alliage.
L’acier de cémentation peut être traité thermo-chimiquement. Le processus de cémentation permet d’obtenir une couche superficielle résistante à l’abrasion et dure de l’élément. L’acier cémenté se caractérise par une résistance élevée aux chocs, c’est-à-dire une résistance à la fissuration sous charge dynamique. Dans le procédé en question, des aciers alliés avec une teneur en carbone allant de 0,08 à 0,25%, des aciers de construction faiblement alliés et de qualité sont généralement utilisés.
Un autre type d’acier destiné au traitement thermochimique est l’acier de nitruration. Il consiste à saturer la surface métallique en azote. Cela rend la surface plus résistante à la corrosion, par exemple. Les aciers alliés et faiblement alliés additionnés d’aluminium, de chrome et de molybdène se caractérisent par une dureté plus élevée.
L’acier peut également être trempé et revenu, un processus qui combine durcissement et revenu. L’acier allié traité thermiquement avec une teneur en carbone de 0,25 à 0,6%, faiblement allié ou de qualité supérieure, est plus résistant à la traction, présente une plus grande résistance à la fissuration et à la chute de dureté. Ses propriétés plastiques améliorent également: la ténacité, la striction et le pourcentage d’allongement après rupture.
Les aciers à ressort appartiennent à la fois aux aciers au carbone (teneur en carbone de 0,6 à 0,85%) et aux aciers faiblement alliés. Leur caractéristique distinctive est une quantité relativement importante de silicium. C’est cet élément qui abaisse la plasticité de l’acier. En plus de cela, le chrome, le manganèse et le vanadium sont utilisés comme additifs d’alliage. La norme distingue les aciers au carbone, au non-chrome et au chrome parmi les aciers à ressort.
L’acier de décolletage sous forme de barres est utilisé dans les tours automatiques. Lorsqu’il est usiné, il crée des copeaux cassants et courts. Cela est dû à l’ajout de soufre et de phosphore. Pour augmenter la vitesse de traitement, ce type d’acier utilise des mélanges de plomb et de bismuth.
L’acier à roulements et pour tôles de transformateurs sont des types d’acier avec un but exceptionnellement spécifique, ce qui nécessite sa haute qualité. Le premier est utilisé pour la production de roulements. En raison des conditions de leur fonctionnement, l’acier doit être caractérisé principalement par le choix approprié des additifs d’alliage et de la structure. Le second, utilisé pour la production de tôles de transformateur, se distingue par ses propriétés magnétiques particulières.
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L’utilisation de l’acier de construction
Après un bref aperçu des types d’aciers de construction, nous présentons les applications les plus courantes. Comme nous l’avons mentionné au début, il s’agit d’un groupe de matériaux à partir desquels sont fabriqués divers types de structures ainsi que des parties de machines et d’appareils.
- Acier de construction à usage général – le plus souvent, il est utilisé pour la production de structures soudées en raison de sa bonne soudabilité ainsi que des pièces de machine simples. Il fonctionnera partout où des paramètres élevés d’éléments en acier ne sont pas nécessaires.
- Acier de construction de qualité – apprécié pour sa sensibilité au traitement thermique et à l’usinage. Convient pour la production de produits semi-finis tels que des tôles, des profilés en acier, des tuyaux et de nombreuses pièces pour véhicules et machines p.ex. : arbres, moyeux de roues et roues de pompe.
- Acier de construction faiblement allié – se prête bien pour des conditions météorologiques difficiles, il est donc utilisé dans la construction de mâts, de ponts et de véhicules ferroviaires.
- Acier de construction de cémentation – en raison de sa dureté et de sa ductilité élevées, il est parfait pour la production de composants à haute résistance. Il peut s’agir, par exemple, d’arbres et d’engrenages.
- Acier de construction pour nitruration – en raison de sa résistance aux contraintes de contact, il est particulièrement bien adapté comme matériau d’engrenage.
- Acier de construction de traitement thermique – convient pour la production des pièces mises en charge telles que les bielles, les douilles et les disques abrasifs.
- Acier de construction à ressort – grâce à sa teneur en silicium qui réduit la plasticité, il est utilisé pour les ressorts, rondelles élastiques, ressorts et autres éléments susceptibles de se déformer.
- Acier de construction de décolletage (en forme de barre) – convient à la production de petites pièces qui ne sont pas soumises à de lourdes charges, telles que des écrous, des rondelles et des vis.
Soudage de l’acier de construction
Le soudage est la méthode la plus courante d’assemblage de l’acier. Cependant, elle ne convient pas de la même façon à tous les types d’acier comme aux aciers de construction. En règle générale, les aciers à faible teneur en carbone sont plus faciles à souder. Par conséquent, les types avec moins de 0,2% sont considérés comme soudables. Voici les types d’aciers de construction avec une bonne soudabilité:
- acier à usage général
- acier de construction de qualité (à condition que la teneur en carbone soit suffisamment faible)
- acier de construction faiblement allié
- certains types d’acier pour la cémentation (le soudage n’est possible qu’avant le processus de cémentation).
TIG est la méthode de soudage de pratiquement tous les types d’acier. La méthode MIG / MAG est également très populaire. Elle est souvent appliquée à l’acier S235 commun. L’acier peut également être soudé selon la méthode MMA. Les postes à souder qui prennent en charge les méthodes mentionnées ci-dessus feront leurs preuves à la fois entre les mains des spécialistes avec beaucoup de pratique et des soudeurs moins expérimentés. Ce type d’appareil est proposé par de nombreux fabricants, dont Stamos.
Acier de construction – normes et informations
Les aciers de construction sont une large gamme d’alliages avec diverses teneurs en éléments chimiques et à diverses fins. Le critère commun pour eux était l’utilisation de structures typiques et de parties d’appareils dans la construction. Quand on touche un sujet aussi vaste, on doit toujours garder à l’esprit les normes qui réglementent strictement la composition et le marquage de l’acier. Informez-vous bien auprès du producteur avant d’acheter de l’acier sur ses paramètres. Il convient de vérifier les données sur la composition chimique, les propriétés mécaniques et les options de traitement.
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