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Découpe d’un tuyau en acier

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Teneur en carbone

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Austénite : transformation

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Acier trempé : dureté et teneur en carbone

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Aciers réfractaires

Lorsque des pièces d'acier sont maintenues sous charge pendant des temps assez longs, on constate leur déformation progressive. Ce phénomène de viscosité, appelé fluage, est nul ou négligeable à la température ambiante ou aux températures peu élevées, inférieures par exemple à 300 0C. Mais il faut en tenir compte aux températures supérieures, car son importance croît lorsque la température augmente. Pour un acier donné et à une température donnée, la vitesse de déformation, dite vitesse de fluage, d'abord grande, diminue assez vite, puis reste constante pendant un temps plus ou moins long. Elle croît ensuite jusqu'à aboutir à la rupture de la pièce.

Ces observations ont conduit, pour les emplois aux températures élevées, à rechercher des aciers dont la vitesse de fluage soit aussi faible que possible, compatible, en tout cas, avec les déformations admissibles pour la machine ou le matériel. Une classe d'aciers a été créée, celle des aciers réfractaires.

Les aciers réfractaires sont caractérisés, pour chaque température et chaque charge, soit par la vitesse de fluage pendant la période où elle est constante, soit par la déformation maximale au bout d'un temps donné, soit par le temps écoulé jusqu'à la rupture. Très souvent, on exige que dans des conditions données le métal ne subisse pas un allongement supérieur à x p. 100 (0,1 ou 1 p. 100 par exemple) au bout de mille, dix mille ou cent mille heures.

Pour les températures dépassant 500 0C, une autre considération doit intervenir : la résistance à l'oxydation par l'air. Ce résultat est obtenu grâce à des additions de chrome, et éventuellement de niobium, qui d'ailleurs améliore aussi la résistance au fluage.

Les aciers réfractaires sont classés suivant le domaine de température dans lequel ils peuvent être utilisés.

Jusqu'à 400 0C, les aciers au carbone non alliés conviennent mais il faut tenir compte, dans les calculs, de la réduction de la limite élastique. Celle-ci, par exemple, passe, pour un acier donné, de 350 MPa à la température ordinaire à 180 MPa à 4 [...]

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Écrit par :

  • : docteur ès sciences, ancien directeur de recherche à la Compagnie des ateliers et forges de la Loire
  • : ingénieur en chef à l'Institut de recherches de la sidérurgie française, adjoint au directeur de l'Institut de recherches de la sidérurgie française
  • : directrice générale de l'Office technique pour l'utilisation de l'acier (O.T.U.A.)
  • : ingénieur call centre à l'Office technique pour l'utilisation de l'acier (O.T.U.A.)

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Pour citer l’article

Louis COLOMBIER, Guy HENRY, Joëlle PONTET, Gérard FESSIER, « ACIER - Technologie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 mai 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/acier-technologie/