L’acier – Un matériau de tradition et d’avenir
L'acier est un matériau aux propriétés et aux possibilités exceptionnelles, qui n’existent pas deux fois dans cette composition. La recherche intensive et jusqu’à présent non aboutie de matériaux alternatifs aux propriétés similaires montre également le potentiel de ce matériau riche en traditions.
Ce document est le fruit de notre longue expérience combinée à notre savoir-faire actuel en matière de caractéristiques d’enlèvement de matière et de performance propres à l’usinage de l’acier, notamment de l’acier de construction, l’acier au carbone, l’acier à outils, l’acier de cémentation et d’autres types d’aciers non alliés.
L’acier en bref
L'histoire de l’acier remonte à 2 000 ans avant Jésus-Christ. C’est à cette époque que sont identifiés les premiers matériaux ferreux simples. À l’Antiquité et au Moyen Âge, le minerai est fondu à l’aide de fours à cuve à très haute température, sans qu’il y ait de fusion.
Au XIVe siècle après Jésus-Christ, les premiers hauts fourneaux chauffés au charbon de bois voient le jour en Europe et permettent la fusion du fer. La fonte qui en résulte est fragile et impossible à forger en raison de sa forte teneur en carbone.
En 1784, Henry Cort développe le procédé de puddlage. Celui-ci consiste à mettre en contact la fonte brute fondue avec de l’air en la brassant manuellement afin de séparer les composants tels que le carbone, le soufre ou le phosphore du matériau. Ce procédé permet de produire un acier brut malléable et élastique, également appelé fer puddlé.
Au XIXe siècle, l’acier joue un rôle de plus en plus important. Alors que l’invention de la machine à vapeur permet de transporter de lourdes charges, les mines de charbon fournissent le coke nécessaire à la fabrication de l’acier.
Quelles sont les différentes nuances d’acier ?
Les aciers de construction constituent le groupe le plus important. Ils sont également appelés acier de construction général, acier de masse, acier au carbone ou, en anglais, structural steel. Ce groupe représente plus de 90 % de la production totale d’acier. Il comprend les aciers de construction non alliés ainsi que les aciers de construction à grains fins et résistants à la corrosion atmosphérique.
Les aciers inoxydables résistants à la corrosion sont parfois classés parmi les aciers de construction, car ils permettent de fabriquer des constructions similaires à celles réalisées avec les nuances d’acier mentionnés ci-dessus.
Quelles sont les possibilités d’usinage de l’acier de construction ?
L’acier se caractérise par le fait qu’il peut être usiné non seulement sur des machines automatiques, mais aussi avec des outils à main levée, ce qui permet de le transformer en bâtiments, véhicules, réservoirs, installations et bien d’autres choses encore en dehors des ateliers. Les possibilités d’usinage de l’acier sont multiples :
- Formage : formage par pliage, compression, traction et compression-traction
- Tronçonnage : tronçonnage, sciage, découpe, oxycoupage et découper au plasma
- Usinage par enlèvement de matière : perçage, tournage, fraisage, meulage, limage
- Assemblage : soudage, vissage, rivetage
- Usinage des surfaces : ponçage, polissage, brossage, estampage, gravure, marquage au laser
- Traitement des surfaces : revêtement, peinture
- Modification de propriétés : recuit, trempe et revenu
Quelles sont les possibilités d’utilisation de l’acier de construction ?
Les aciers de construction sont commercialisés sous forme de tôles, de barres, de profilés ou de tubes laminés et étirés à chaud ou à froid. En raison de leurs propriétés et de leur excellente aptitude à l’usinage et au soudage, ils sont utilisés dans de nombreux secteurs, par exemple :
- Construction métallique et serrurerie
- Construction de machines et d’installations
- Construction d’appareillages et de réservoirs
- Architecture et génie civil
- Chantiers navals et technique offshore
- Construction automobile
- Construction de tuyauteries et de pipelines
Pourquoi l’acier de construction est-il si souvent utilisé ?
L’utilisation des aciers de construction est principalement déterminée par leur limite d’élasticité, leur aptitude au formage, leur aptitude au soudage et leur usinabilité par enlèvement de matière. L’acier le plus vendu est l’acier de construction général ou non allié. Ceci s’explique par le fait que :
- ses propriétés conviennent aux applications les plus courantes,
- il est bon marché,
- il possède de très bonnes propriétés d’usinage et de soudage,
- il est possible de choisir, parmi un grand nombre de variantes d’alliages, la nuance présentant les propriétés d’usinage requises,
- un grand choix de produits semi-finis, généralement normalisés, est disponible.
Perspective
Depuis la construction de la Tour Eiffel dans le cadre de l’exposition universelle de 1889, la production d’acier n’a cessé d’augmenter. Les procédés de production ont évolué au fil des ans, si bien qu’il existe aujourd’hui déjà plus de 2 500 nuances d’acier normalisés, utilisés dans les domaines les plus divers. L’acier est donc loin d’appartenir au passé.
D'un point de vue écologique, l’acier est également excellent, car il est recyclable à l’infini presque sans perte de qualité. Après son utilisation, la ferraille peut être collectée, fondue et transformée en un nouveau matériau.
