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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 alliés

Les aciers alliés se distinguent des aciers non alliés par la présence de certains éléments d'alliage (cf. tableau).

Aciers alliés et non alliés

Aciers alliés et non alliés

Tableau

Aciers alliés et non alliés. Délimitation entre les aciers non alliés et les aciers alliés (Norme NF EN 10020). 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Les éléments d'alliage agissent sur la structure de l'acier et modifient par là certaines de leurs propriétés, mais ils peuvent aussi attribuer à l'acier des propriétés entièrement nouvelles.

Chacun de ces éléments se caractérise par une tendance dominante soit à rester dissous dans la ferrite, soit à former avec le carbone un carbure analogue à la cémentite, ou de composition très différente. Comme l'acier ordinaire, les aciers alliés ont, le plus souvent, une structure à deux phases – ferrite et carbure – plus ou moins séparées : l'élément d'alliage se retrouve dans l'une ou l'autre de ces phases, parfois même dans les deux.

L'élément le plus fréquemment utilisé est le chrome. On le retrouve à la fois dans la ferrite et dans les carbures. Il agit, d'une part, sur les points de transformation de l'acier, d'autre part, sur la vitesse à laquelle se transforme l'austénite au cours du refroidissement.

Le point de transformation α → γ au chauffage est peu modifié : il est d'abord abaissé par des teneurs en chrome allant jusqu'à 8 p. 100, puis relevé au-delà. En revanche, le point de transformation γ → δ est régulièrement abaissé, de sorte que l'intervalle entre les deux points – c'est-à-dire le domaine de température où l'austénite est stable – diminue constamment lorsque la teneur en chrome augmente, jusqu'au moment où il disparaît ; l'acier ne passe plus, lors du chauffage, par l'état austénitique. Cela se produit pour une teneur en chrome voisine de 13 p. 100 pour les aciers très peu riches en carbone, et seulement de 30 p. 100 lorsque la teneur en carbone atteint 0,4 p. 100. La figure 5 schématise ce phénomène. Les éléments qui, comme le chrome, limitent ou empêchent la formation de l'austénite sont appelés alphagènes, et les aciers qui ne subissent pas de transformation au chauffage et restent toujours à l'état α sont dits ferritiques.

Action du chrome sur l'austénite

Action du chrome sur l'austénite

Dessin

Le chrome a pour effet de diminuer le domaine d'existence de l'austénite qui disparaît totalement au-dessus d'une certaine teneur en chrome. La figure correspond au cas d'aciers peu carbonés. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Cette absence de transformation a une conséquence importante : ne passant pas par l'état austénitique, l'a [...]

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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

ACIERS ALLIÉS    CARBURES    FERRITE    NIOBIUM    NITRURES

Pour citer l’article

Louis COLOMBIER, Guy HENRY, Joëlle PONTET, Gérard FESSIER, « ACIER - Technologie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 29 juin 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/acier-technologie/