Vous êtes-vous déjà demandé ce que signifient tous ces éléments figurant dans un rapport d’essai de matériaux ? Lisez ce qui suit !
Le carbone est généralement considéré comme l'élément d'alliage le plus important de l'acier et peut être présent à hauteur de 2 % (bien que la plupart des aciers soudés en contiennent moins de 0,5 %). Des quantités accrues de carbone augmentent la dureté et la résistance à la traction, ainsi que la réaction au traitement thermique (trempabilité). L'augmentation de la teneur en carbone réduit la soudabilité.
Le soufre - est généralement une impureté indésirable dans l'acier plutôt qu'un élément d'alliage. En quantités supérieures à 0,05 %, il tend à provoquer une fragilité et à réduire la soudabilité. Les ajouts de soufre dans les alliages, en quantités comprises entre 0,10 % et 0,30 %, tendent à améliorer l'usinabilité de l'acier. Ces types d'acier peuvent être appelés "re-sulfurés" ou "à usinage libre". Les alliages d'usinage libre ne sont pas destinés à être utilisés lorsque le soudage est nécessaire.
Phosphore - est généralement considéré comme une impureté indésirable dans les aciers. On le trouve normalement en quantités allant jusqu'à 0,04 % dans la plupart des aciers au carbone. Dans les aciers trempés, il peut avoir tendance à provoquer une fragilisation. Dans les aciers à haute résistance faiblement alliés, le phosphore peut être ajouté en quantités allant jusqu'à 0,10 % pour améliorer la solidité et la résistance à la corrosion.
Silicium - Habituellement, seules de petites quantités (0,20 %) sont présentes dans l'acier laminé lorsqu'il est utilisé comme désoxydant. Toutefois, dans les pièces moulées en acier, il est couramment présent en quantités comprises entre 0,35 et 1,00 %. Le silicium se dissout dans le fer et tend à le renforcer. Le métal d'apport contient généralement environ 0,50 % de silicium en tant que désoxydant. Certains métaux d'apport peuvent en contenir jusqu'à 1 % pour améliorer le nettoyage et la désoxydation lors du soudage sur des surfaces contaminées. Lorsque ces métaux d'apport sont utilisés pour le soudage sur des surfaces propres, la résistance du métal d'apport qui en résulte est nettement plus élevée. La diminution de la ductilité qui en résulte peut entraîner des problèmes de fissuration.
Manganèse - Les aciers contiennent généralement au moins 0,30 % de manganèse parce qu'il contribue à la désoxydation de l'acier, empêche la formation de sulfure de fer et d'inclusions et favorise une plus grande résistance en augmentant la trempabilité de l'acier. Certains aciers au carbone peuvent contenir jusqu'à 1,5 % de manganèse.
Le chrome est un puissant élément d'alliage de l'acier. Il augmente fortement la trempabilité de l'acier et améliore nettement la résistance à la corrosion des alliages dans les milieux oxydants. Sa présence dans certains aciers peut entraîner une dureté excessive et des fissures à l'intérieur et à proximité des soudures. Les aciers inoxydables peuvent contenir plus de 12 % de chrome.
Molybdène - Cet élément est un puissant formateur de carbures et est généralement présent dans les aciers alliés en quantités inférieures à 1 %. Il augmente la trempabilité et la résistance à température élevée. Dans les aciers inoxydables austénitiques, il améliore la résistance à la corrosion par piqûre.
Nickel - Il est ajouté aux aciers pour en augmenter la trempabilité. Il améliore souvent la ténacité et la ductilité de l'acier, tout en augmentant sa résistance et sa dureté. Il est fréquemment utilisé pour améliorer la ténacité à basse température.
Aluminium - il est ajouté à l'acier en très petites quantités comme désoxydant. Il permet également d'affiner le grain pour améliorer la ténacité ; les aciers avec des ajouts modérés d'aluminium ont été fabriqués selon une "pratique de grain fin".
Vanadium - L'ajout de vanadium entraîne une augmentation de la trempabilité de l'acier. Il est très efficace, c'est pourquoi il est ajouté en quantités infimes. À plus de 0,05 %, l'acier peut avoir tendance à se fragiliser lors des traitements thermiques de détente.
Définitions générales de l'acier: Fer en lingot - 0,03 % de carbone maximum, utilisé pour l'émaillage, la galvanisation, l'emboutissage de tôles et de bandes, excellente soudabilité. Acier à faible teneur en carbone - 0,15 % maximum de carbone, utilisé pour les électrodes, les tôles et les formes, les tôles et les bandes, excellente soudabilité. Acier doux - 0,15-0,30 % de carbone maximum, utilisé pour les formes structurelles, les plaques et les barres, bonne soudabilité. Acier à teneur moyenne en carbone - 0,30-0,50 % maximum de carbone, utilisé pour les pièces de machines, soudabilité moyenne - un préchauffage et un postchauffage peuvent être nécessaires. Haute teneur en carbone - 0,50-1,00 % maximum de carbone, utilisé pour les ressorts, les matrices, les rails, soudabilité médiocre - difficile à souder sans préchauffage et postchauffage.
Source : Société américaine de soudage