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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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Structure des aciers

Les aciers sont, à la température ambiante, constitués essentiellement par des mélanges de ferrite et de cémentite. Mais la superposition de ces deux constituants peut prendre des formes très différentes selon les conditions dans lesquelles ils ont pris naissance. Les structures de l'acier peuvent ainsi être extrêmement variées ; elles sont aisément mises en évidence par les techniques de la métallographie.

Celles-ci comportent l'examen d'une surface du métal très soigneusement polie et attaquée par des réactifs convenables qui mettent en évidence, par des différences dans l'intensité de l'attaque, les divers constituants de l'acier. L'examen se fait à l'aide d'un microscope optique. Des procédés un peu différents permettent l'examen au microscope électronique avec des grossissements beaucoup plus grands. On a pu constater que les propriétés d'un acier étaient essentiellement fonction de cette structure ; par conséquent, l'obtention d'une structure convenable est la clé qui permet d'attribuer à l'acier les propriétés désirées.

Ces structures dépendent des conditions dans lesquelles l'acier a été refroidi depuis le moment où, chauffé au-dessus du point de transformation, il était constitué par de l'austénite. En particulier, suivant la vitesse de refroidissement, on peut avoir, dans le cas de faibles vitesses, une répartition dans la ferrite de particules très grossières de cémentite, ou, au contraire, dans le cas de plus grandes vitesses, une superposition des deux constituants en éléments extrêmement fins, discernables seulement avec de très forts grossissements. À l'extrême, on peut arriver à une solution de carbone dans une ferrite déformée, solution en état de faux équilibre, puisque la solubilité du carbone dans la ferrite est extrêmement faible ; la structure formée est la martensite ; dès qu'un échauffement aura restitué aux atomes de carbone une certaine mobilité, ils se sépareront de la ferrite sous forme de carbure, tandis que la ferrite retrouvera sa cristallisation cubique centrée normale.

La connaissance des diverses structures auxque [...]


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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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Voir aussi

AUSTÉNITE    BAINITE    DURETÉ    MARTENSITE    PERLITE    REFROIDISSEMENT technologie    TROOSTITE    T.T.T.

Pour citer l’article

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