Le Meilleur acier????

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petitdragon
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Le Meilleur acier????

#1 Message par petitdragon » 12 avr. 2016, 16:06

histoire de vous faire une idée, peut être parce que de toutes façons il y aura toujours des avis divergents, mais bon ... ensuite un petit récap des compositions de ceux ci.......et des études sur les materiaux de manches..

Ca à au moins le mérite d'exister de façon clair ..

http://bestpocketknifetoday.com/discove ... ife-steel/

http://bestpocketknifetoday.com/knife-s ... ion-chart/


http://bestpocketknifetoday.com/the-ult ... materials/


Comme d'hab, vous en faites ce que vous voulez ....
Hier est derrière, demain est un mystère, aujourd'hui est un cadeau c'est pourquoi on l'appel le présent...(Maitre Oogway :D )

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Francis
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Re: Le Meilleur acier????

#2 Message par Francis » 12 avr. 2016, 16:54

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Ben pour moi, pas grand chose...j'ai un CAP de routier et on avait cinq (5) heures de dessin indus par semaine (des fois que t'aies besoin de changer un pignon de boîte sur le bord de la route... :roll: ) mais pas une heure de langue étrangère (à quoi ça pourrait bien servir à un routier...), et puis après j'ai eu la flemme de m'y remettre... :oops:

Mais merci, Pat, c'est sympa pour les moins fainéants que moi... :lol:

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Mon boulot en photos : https://plus.google.com/103239074331389457896/posts


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Re: Le Meilleur acier????

#3 Message par petitdragon » 12 avr. 2016, 19:16

lol, je te ferai une traduc juste pour toi a Thiers si tu veux en parler ... lol :sm2: :sm11: :sm11: :sm11: :sm11: :lol: :lol: :lol:
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Re: Le Meilleur acier????

#4 Message par boldaur » 12 avr. 2016, 19:44

Même si j'avais plus d'heures de dessin que Francis, dans les années 70 l'anglais n'était pas trop à la mode en chaudronnerie :sm11:

EDIT : Après c'est très intérressant grace à mon traducteur chérie :D je vais garder ça dans mes notes ;-)
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Re: Le Meilleur acier????

#5 Message par R_madrun » 12 avr. 2016, 21:26

Très intéressant et très accessible, pour se faire une idée des aciers de geeks...
Manque un classement par prix :lol:
L'acier c'est bien, le faire c'est mieux...
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Re: Le Meilleur acier????

#6 Message par warnan » 12 avr. 2016, 23:09

ben merde, j'ai pas trouvé les dents de rateleuse dans le listing!!... mouarf!! :twisted: :twisted: ok j'y vais... 8)
"quand les esprits se taisent, les corps se parlent" puis...
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Re: Le Meilleur acier????

#7 Message par boldaur » 13 avr. 2016, 20:17

Je rajoute un petit lien qui viens (peut-être) compléter les précédents ;-) celui-ci est en Français :lang: et en plus il parle d'inox et d'acier fritté :sm5: :sm5:

http://www.coutellerie-ap.fr/tableau1/index.html
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Re: Le Meilleur acier????

#8 Message par ka » 13 avr. 2016, 22:49

Tout de même Francis, lorsque tu vois écrit "Ultra premium" tu appréhendes que c'est plus que "premium" non :?: :roll:
Pas besoin de se fritter le pignon ou de passer la langue sur une étrangère 5 heures par semaine :sm9:
"quand on est pas fort, faut être fin ! "

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Re: Le Meilleur acier????

#9 Message par Francis » 14 avr. 2016, 07:23

.

Oui, bien sûr, je baragouine un tantinet, mais c'était surtout pour dénoncer certaines aberrations de notre système... :lol:

Allez, my two cents:


Influence des éléments d'additions des aciers et des fontes :
Aluminium
Carbone
Chrome
Cobalt
Manganèse
Molybdène
Nickel
Silicium
 
1. L'aluminium :
La solubilité de l'aluminium dans le fer est de 35% à 1232°C et de 32% à la température ambiante.
Les additions d'aluminium réduisent la région gamma du diagramme d'équilibre, accroissant la phase alpha et formant finalement une région alpha et gamma continue. La plupart des aciers moulés sont désoxydés à l'aide de petites additions (0.5 à 1 kg par tonne), qui changent l'oxyde de fer en alumine insoluble, dispersée sous la forme de particules ultra-microscopiques, infusibles et dures, qui sont généralement moins gênantes au cours de la fabrication que les inclusions existant dans les aciers calmés au silicium. En empêchant la formation de gaz, des additions de ce genre évitent la formation de piqûres et de ségrégation. Il reste très peu d'aluminium dans le métal. A condition d'éviter la surchauffe, une forte désoxydant par l'aluminium représente un moyen d'élever la température à partir de laquelle le grain du métal grossit rapidement, et l'on peut par la suite agir sur la finesse du grain. Les très petites inclusions d'alumine agissent probablement en gênant mécaniquement le grossissement des grains sur les bords de ceux-ci. Les aciers désoxydés de cette façon ont une résilience accrue.
Cet élément présente une grande affinité pour le soufre, et il se forme un sulfure double d'aluminium et de fer à bas point de fusion. Des additions en quantités justes suffisantes pour désoxyder l'acier conduisent à la séparation de Al2S3 sous forme d'inclusions situées sur les bords des grains, inclusions qui réduisent beaucoup la ductilité et la résistance aux chocs. On évite une telle séparation en employant un excès d'aluminium de 50% ou plus, ce qui donne une répartition au hasard.

2. Le carbone :
Les propriétés de l'acier dépendent, de façon fondamentale, de la teneur en carbone. Le fer liquide dissout très facilement le carbone dans des proportions très supérieures aux 2.08% qui marquent la délimitation entre les aciers et les fontes. En quantités allant jusqu'à cette limite de classification, le carbone se dissout dans le fer Ó pour donner de l'austénite, mais la solubilité dans le fer Ó est très faible (de 0.01 à 0.04%). Les additions de carbone introduisent le point A2 (695°C formation de perlite) élèvent le point A4 (1400°C) et peuvent abaisser le point A3 (910°C) jusqu'à 695°C.
De tous les constituants de l'acier, le carbone exerce de loin l'influence la plus grande sur les propriétés du métal. Dans les aciers au carbone, il se trouve presque exclusivement sous la forme de carbure Fe3C dur et fragile, mais également sous la forme de "carbone de trempe" dissous, et quelquefois sous la forme de graphite. En proportion allant jusqu'à 0.84% de carbone, et grâce à la formation de perlite, la résistance à la rupture et la limite élastique croissent rapidement, aux dépens de la ductilité et de la malléabilité. De nouveaux accroissements de la teneur en carbone, jusqu'à 1.4% au moins, continuent à faire décroître la ductilité, et jusqu'à 1.8% n'ont que peu d'effet sur la résistance à la rupture, mais la dureté augmente. On n'obtient complètement l'effet de trempe de Fe3C que par traitement thermique. On emploie beaucoup les teneurs variant dans la zone comprise entre 0.05 et 1.1%, mais on peut dire que la teneur de 0.30% environ est souvent adoptée pour les pièces forgées ou moulées, et que l'on élève la teneur jusque vers 0.7% pour les rails et les jantes. des teneurs en carbone plus élevées peuvent même convenir à certains traitements de trempe par cémentation, à condition que l'acier soit à grains fins. Des teneurs se rapprochant de l'eutectoïde donnent, dans les structures de cémentation, la meilleure association de résistance à la rupture, de ductilité et de dureté. Des teneurs voisines de 1% sont employées pour les ressorts de chemin de fer et pour les aciers pour outils au carbone. En vue de combiner au mieux la résistance à la rupture et la ductilité, la tendance est d'admettre une diminution de la teneur en carbone, compensée par un accroissement du pourcentage de manganèse.

3. Le chrome :
Des additions de chrome améliorent les propriétés mécaniques et la résistance à la corrosion, et cet élément est très employé, en teneur variant de 0.25 à 30%, suivant l'application précise que l'on veut faire. Il se combine de préférence avec le carbone, et le carbure qui en résulte, (généralement le carbure orthorhombique Cr3C2 lorsque la teneur est modérée, ou le carbure cubique Cr4C quand la teneur est forte) se dissout dans le Fe3C restant pour former un carbure double, dur et stable. Par suite, le chrome diminue la décarburation et corrige la tendance graphitisante dans les aciers à forte teneur en carbone. La proportion du carbure libre dans l'acier est accrue, car les carbures doubles ne se dissolvent pas facilement dans l'austénite, bien que la solubilité s'accroîsse tout de même avec la température. Les quantités en excès par rapport à celle nécessaire à la formation des carbures se dissolvent librement et facilement dans le fer liquide, et restent en solution dans le fer Ô, et, dans une plus grande mesure encore dans le fer Ó. Le chrome en solution tend à retarder la transformation de l'austénite, ce qui produit de la trempe à l'air, tendance qui est favorisée par des températures initiales élevées ou par des vitesses de refroidissement dépassant la vitesse d'équilibre, ces deux conditions abaissant les points A3 et A1. Au cours du chauffage, ou avec des vitesses de refroidissement plus faibles, ces points sont élevés, et l'on peut ainsi réaliser le revenu à une température plus élevée. (Avec une teneur en chrome de 12%, le point Ac1 s'élève à 800°C).
Le point A2 reste inchangé, mais le point A4 s'abaisse, et avec une teneur croissante, la région A4/A3 (Austénite) se rétrécit progressivement, jusqu'à ce que, pour 11.6% de chrome non combiné, cette région Ô disparaisse et avec la solution solide Ó restant ainsi stable depuis la température ambiante jusqu'au point de fusion, l'allotropie du système disparaît. Ainsi, jusqu'à un certain point, la transformation de la perlite est favorisée en proportion de la teneur en chrome, mais avec de nouvelle addition ou un refroidissement rapide, la transformation est abaissée, interrompue et supprimée avec formation de martensite. Une teneur aussi faible que 0.5% suffit pour donner une structure aciculaire dans de l'acier au carbone à 0.35% refroidi à l'air, les premières traces de martensite apparaissant pour 2% environ de chrome. Cet élément affine l'eutectoïde, et fait également fortement décroître sa teneur en carbone, jusqu'à ce que, vers 13% de chrome, elle ne soit plus que de 0.3% au lieu de 0.84%. Les aciers au chrome se caractérisent par leur sensibilité au traitement thermique.
Dans les aciers de construction perlitique au chrome, largement employés dans un grand nombre d'industries, la teneur varie généralement de 0.5 à 1.5%, la teneur habituelle étant de 1% environ. Des quantités de cet ordre accroissent la résistance à la rupture, sans diminuer la ductilité de façon appréciable. Elles diminuent l'allure de revenu, et améliorent l'aptitude à la trempe. Cette gamme d'aciers est employée chaque fois qu'il est nécessaire d'avoir une dureté extrême, par exemple pour les matrices, les crémaillères, les limes et les outils. On emploie énormément de l'acier contenant de 1.2 à 1.5% de chrome avec 0.9 à 1.1 % de carbone, pour les roulements à billes et les cages de roulement à billes, le métal étant très usinable dans l'état "sphéroïdisé", et cependant extrêmement résistant l'abrasion après trempe. Tant qu'il s'agît de véritable résistance à l'abrasion, cet acier est supérieur à l'acier au manganèse, mais il ne convient pas au moulage.
On emploie des aciers contenant 2% de chrome avec 0.8 à 1.8% de carbone pour les coffres-forts. Pour le matériel de raffinage du pétrole, fonctionnant à 540°C pour les tubes, vannes, raccords, etc... Sans soudure, on emploi de l'acier à 4.6% de chrome, ce qui donne une dureté de service très grande.
Dans les compositions ci-dessus, le chrome est utilisé seul, mais, le plus souvent, on emploie en même temps que d'autres éléments d'addition, spécialement le nickel, le molybdène, le vanadium et le titane, qui améliorent en plus la ductilité et la ténacité, réduisant en outre la fragilité due au grossissement du grain. Des additions simultanées de chrome (0.5 à 1.5%) et de nickel (1.5 à 4.5%) donnent une association excellent de résistance à l'usure et d'aptitude, à la trempe, avec une résistance (à la rupture) élevée, de la ductilité, de la ténacité, le métal obtenu convenant bien aux fortes épaisseurs, et n'étant que relativement peu sujet au grossissement du grain. Ces aciers sont perlitiques et servent à fabriquer d'innombrables pièces pour automobiles et avions, ainsi que des plaques de blindages. On emploi les aciers au nickel-chrome à faible teneur en carbone comme aciers de trempe par cémentation, le chrome augmentant la vitesse de carburation, ainsi que la dureté, la résistance à l'usure et la résistance de la couche cémentée.
Le chrome contribue beaucoup à la formation de nitrure, et les aciers destinés à la nitruration peuvent en contenir de 0.9 à 1.8% avec ou sans aluminium. Les aciers au silicium-chrome pour les soupapes d'échappement contiennent de 8 à 10% de chrome, avec une teneur en silicium allant jusqu'à 3.5%. L'acier de construction contenant 0.5% de chrome, 1.2% de manganèse et 0.8% de silicium présente une résistance et une ductilité élevées. Une autre composition à haute résistance comporte 0.9% de chrome, 0.8% de manganèse, et 0.3% de cuivre.
Le chrome est l'élément indispensable des aciers inoxydables, la résistance à la corrosion augmentant avec la proportion qui est présente, laquelle varie entre 5 et 30%.
Afin de rendre la ferrite suffisamment riche en chrome pour que le film superficiel d'oxyde double, inerte et adhérent, soit imperméable aux agents oxydants, il faut que la teneur en chrome dépasse 11%. La résistance à la corrosion est diminuée par les carbures de chrome. Si on augmente le carbone, il faudra aussi augmenter le chrome et l'acier devra contenir au moins 12 à 14% de chrome pour que l'on ait une résistance à la corrosion qui soit complète. Les aciers inoxydables pour la coutellerie contiennent habituellement ces quantités là de chrome, avec 0.30 à 0.40% de carbone. On emploie des teneurs en chrome jusqu'à 30%. La douceur de ces aciers ferritiques permet de les soumettre à des travaux de déformation à froid très importants. Avec de telles teneurs en chrome (12 à 30%) les aciers résistants à la corrosion deviennent résistants à la corrosion aux températures élevées. Les aciers inoxydables peuvent contenir du nickel, du silicium, du molybdène, du titane, du tungstène et du nobium. Le type le plus commun des aciers inoxydables est auténitique et contient 18 à 19% de chrome et 8 à 9% de nickel (ce qui est le minimum pour stabiliser l'austénite aux températures ordinaires) avec de petites quantités d'éléments alliés. Cet acier réunit une haute résistance à la corrosion, l'aptitude à être soudé, à être embouti à chaud et à subir de fortes transformations de section ou de forme par travail à froid. Il est très employé dans diverses industries chimiques et pour des applications d'architecture et de domotiques.

4. Le cobalt :
Le cobalt élargit la région þ, en relevant la température du solidus et abaissant le point de transformation þ -> Ó. Ajouté à l'acier, il n'a pas d'effet durcissant appréciable sur l'austénite. En ce qui concerne les propriétés mécaniques à froid, il élève graduellement la charge de rupture à la traction et la limite élastique, avec réduction correspondante de l'allongement et de la striction. La résistance à la corrosion est améliorée. Le cobalt est le seul élément qui n'agisse pas directement pour augmenter la dureté produite par la trempe et il faut recourir à un refroidissement plus rapide. Cet élément fait que l'acier résiste à l'action du revenu après trempe.
Le cobalt existe dans les aciers surtout sous forme de carbure Co3C. L'instabilité de celui-ci tend à produire de la décarburation pendant le travail à chaud. Étant donné que le chrome exerce un effet stabilisant par suite de la formation de carbures complexes, contrecarre la fragilité et diminue partiellement les difficultés de forgeage. Il en résulte qu'on l'ajoute souvent aux aciers au cobalt, surtout dans ceux qui sont à haute teneur en carbone. Toute la proportion du cobalt qui n'est pas combinée avec le carbone, forme un composé intermétallique Fe2Co, qui donne avec le fer une série de solutions solides.
Cet élément est très employé, à des teneurs allant de 5 à 40% comme constituant d'aimants permanents puissants, parce qu'il augmente beaucoup la force coercitive (c'est à dire donne la stabilité magnétique si le champ varie), en même temps qu'il augmente un peu le magnétisme rémanent (c'est à dire la valeur du flux magnétique résiduel dans un champ inducteur revenu à zéro). Un effet de stabilisation est exercé par le cobalt sur la martensite existant après un revenu. C'est un cas unique pour réussir à fabriquer des aimants permanents.
Une autre application importante est l'emploi du cobalt (à des teneurs allant de 5 à 30%) dans les aciers à outils au tungstène. Aux hautes températures, sur l'extrémité de l'outil en cours de travail de coupe, il augmente le rendement en copeaux enlevés et prolonge la durée de service de l'arête coupante, en retardant la coagulation du carbure.
 
En élevant le solidus, le cobalt permet de tremper à des températures élevées, ce qui a pour effet de mettre les carbures plus complètement en solution. L'effet de précipitation durcissante du tungstène se combinant avec le cobalt, donne une grande dureté du fait de la basse température à laquelle la transformation þ -> Ó se produit, facilitant ainsi la formation de martensite.

5. Le manganèse :
Le manganèse a une influence si favorable qu'il est un constituant essentiel de n'importe quel acier industriel. Le seul élément qui ait une importance plus grande est le carbone. Le manganèse forme avec le fer gamma (þ), le fer Ó et la cémentite, une série continue de solutions solides. Les points Ar3 (correspondant à la transformation þ -> Ó) et Ar1 (changement eutectoïde) sont notablement abaissés par la présence du manganèse. Avec une teneur en manganèse de 2%, les points critiques se confondent, même quand la teneur en carbone est modérée.
L'effet produit sur la structure est, sous beaucoup de rapports, semblable à celle que produirait un accroissement de la vitesse de refroidissement. En toute petite quantité, il donne à la perlite un aspect de très petites lamelles (aspect sorbitique), notamment après normalisation. La teneur en carbone eutectoïde est notablement réduite. Cet élément a peu d'effet sur le grossissement du grain de l'acier. Les aciers au manganèse demandent souvent un traitement dans la poche de coulée. Des additions de manganèse améliorent la fluidité, mais augmentent le retrait. La conductibilité électrique est réduite.
Le manganèse est présent dans les aciers, en partie sous forme d'impuretés résiduelles, en partie comme résultat d'une désoxydation. Une partie du manganèse constitue un élément d'addition intentionnelle pour contrebalancer la mauvaise influence du sulfure de fer, en produisant du sulfure de manganèse relativement moins nocif. Le manganèse améliore les propriétés mécaniques et les possibilités de travail à chaud. En tant que désoxydant, le manganèse a une très grande efficacité et il est employé pour obtenir de l'acier sain, sans défaut interne, tels que les soufflures. Si la teneur en manganèse est inférieure à 0.2% l'acier sera vraisemblablement ruché (soufflures superficielles en nid d'abeilles) et donc non sain. Son action sur le sulfure de fer est utilisée dans tous les aciers. Elle est particulièrement importante dans les aciers de décolletage à haute teneur en souffre. La présence du manganèse empêche la fragilité à chaud, et améliore l'usinabilité. Les inclusions de sulfure de manganèse-fer sont plus réfractaires que celles des sulfures de fer et ont tendance à ségréguer aux limites des grains. De plus, elles sont suffisament plastiques pour se déformer lors du forgeage ou du laminage. Tous les aciers qui doivent être travaillés à chaud doivent contenir suffisament de manganèse pour que celui-ci se combine avec le soufre présent et les rapports effectifs minima varient jusqu'à 1%.
Des quantités de manganèse, supérieures à 0.30%, augmentent la résistance à la traction et à moindre degré, diminuent l'allongement et la striction. L'amélioration de ténacité due au manganèse varie directement avec la teneur en carbone. Une teneur en manganèse de 1% augmente la résistance d'un acier à 0.10% de carbone d'environ de 25%, alors que, dans le cas d'un acier à 0.50% de carbone, l'augmentation de résistance est d'environ 50%. L'effet du carbone sur les aciers à haute teneur en manganèse est également plus grand. Une partie de l'augmentation de la résistance et de la dureté provient du manganèse qui se trouve en solution solide avec la ferrite, mais une partie plus importante encore provient du carbure de manganèse, lequel intervient pour beaucoup dans la diminution de la ductilité.
La formation de perlite sorbitique, qui est favorisée par le manganèse, permet de combiner une résistance élevée avec la ductilité et l'usinabilité.
L'usinabilité des aciers doux, à basse teneur en carbone, est beaucoup améliorée par une certaine augmentation de la teneur en manganèse.
On peut considérer les teneurs en manganèse allant de 0.30 à 0.90%, comme normales pour des aciers de construction. La teneur est souvent supérieure et va jusqu'à 2%, avec amélioration marquée des résultats. Avec des teneurs en carbone de 0.30% environ, si la teneur en manganèse est augmentée au-delà de 1.70%, l'acier devient trempant à l'air, avec structure partiellement martensitique. La ductilité devient insuffisante pour qu'on puisse l'utiliser à l'état brut de laminage à chaud.
Avec 2% de manganèse, l'effet de trempe à l'air devient si prononcé que la résistance au choc n'est plus que le cinquième de ce quelle était avec 1.40% de manganèse. Une teneur très favorable en manganèse, pour avoir un acier à haute résistance et ductile, est de 1.2% à 1.6% avec 0.25 à 0.30% de carbone. Lorsque la teneur en carbone est de l'ordre de 0.45%, si le manganèse dépasse notablement 1.50%, l'acier a une ductilité médiocre. L'avantage des hautes teneurs en manganèse est que l'on peut alors réduire les teneurs en carbone, dans le but d'avoir une résistance à la traction déterminée, ce qui améliore indirectement la ductilité.
Par substitution à d'autres éléments, le manganèse permet notamment une diminution de la teneur en nickel qui est un élément couteux des aciers spéciaux.
Le manganèse a un effet important sur l'aptitude des aciers à prendre la trempe. Les aciers à basse teneur en carbone, contenant 1.60 à 2% de manganèse ont après traitement thermique d'excellentes propriétés. De basses températures de trempe suffisent pour avoir une trempe effective, puisque le manganèse abaisse les points critiques. La profondeur de métal qui prend la trempe est augmentée. Il suffit donc de faire des additions modérées de manganèse pour éviter le manque de profondeur de la couche trempée.
Quand le fluide de trempe est l'eau, la teneur en carbone devra être suffisament basse pour éviter de la fragilité et la production de bavures. Inversement, sous ces rapports la borne limite en manganèse diminue quand le carbone augmente.
Cependant, à moins que les pièces soient de forte section ou que la teneur en manganèse soit faible, la trempe à l'huile convient bien et, dans le cas de l'acier à 0.40% de carbone, des teneurs en manganèse jusqu'à 1.80% ont un effet utile très net sur les propriétés mécaniques, après trempe à l'huile et revenu. Un refroidissement lent, après ce chauffage de revenu, tend à donner de la fragilité dans les aciers au manganèse.
Lorsque la teneur en carbone est de 0.80 à 1.25%, une teneur en manganèse de 2% produit une fragilité marquée, qui s'accentue si le manganèse s'accroît jusqu'à 4.5 à 5%. L'acier peut alors être pulvérisé sous la presse.

6. Le molybdène :
Les aciers au molybdène ont pris une importance croissante pour la fabrication d'organes de machines. Le molybdène améliore les propriétés de résistance aux chocs des aciers trempés. Les recherches étendues et les résultats constatés font que le molybdène est maintenant le plus largement employé dans les aciers à haute résistance, en vue de leur maintenir une bonne résistance aux chocs et une bonne résistance aux températures élevées. Le succès des additions de molybdène est dû à plusieurs causes. L'une d'entre elles est d'éliminer pratiquement toutes tendances à la fragilité de revenu, après trempe, dans les aciers au chrome-nickel et dans d'autres aciers spéciaux. Le molybdène est donc un élément d'addition qu'on emploie habituellement en même temps que d'autres. Sauf dans les aciers pour outils, où la teneur en molybdène peut atteindre 10%, en remplaçant du tungstène, les additions de molybdène ont rarement besoin de dépasser 1% pour produire leur maximum d'effet utile et souvent, elles sont beaucoup plus faibles. Ainsi, de nombreuses variétés d'aciers spéciaux contiennent seulement de 0.15 à 0.40% de molybdène.
Cet élément se dissout facilement dans l'acier fondu et, dans de certaines limites, il est retenu, sous forme de solution solide, dans le fer þ et la ferrite Ó. Sa solubilité à 1440° C est de 24%. A la température ordinaire, elle est de 4%. A 400°C, elle est de 6%. Le molybdène est susceptible de former le composé Fe3Mo2. L'acier chauffée pour être amené à l'état de solution solide est soumis à une trempe, présente un précipité de Fe3Mo2 très finement dispersé.
Cependant le molybdène est un puissant formateur de carbure et il existe en forte proportion dans l'acier, sous forme de carbures complexes de molybdène et de fer, plus stable de beaucoup que le simple carbure du fer. Ces carbures lentement solubles, donnent à la présence au molybdène beaucoup de son effet trempant, qui vient tout de suite après celui du carbone.
L'amélioration des propriétés, due au molybdène, provient aussi de ce qu'il abaisse la température des points critiques. Il peut supprimer la séparation de la ferrite, même pour des vitesses modérées de refroidissement. Des teneurs jusqu'à 0.50% sont plus efficaces que des additions correspondantes de chrome, pour produire une structure aciculaire dans des aciers refroidis à l'air, alors que des teneurs plus élevées sont moins efficaces que celles du chrome sur la formation de la martensite. Les premières traces de celle-ci apparaissent dans les aciers refroidis à l'air pour 2% de molybdène. Une autre source d'amélioration, surtout en ce qui concerne une résistance élevée aux chocs et à la fatigue, consiste en la formation d'une structure à grains fins, laquelle persiste même quand on chauffe à des températures bien supérieures à celle du point critique.
Une caractéristique des additions de molybdène (0.5 à 1%) est de permettre un traitement thermique efficace des aciers au nickel-chrome, des aciers à hautes teneur en manganèse..., en supprimant largement leur susceptibilité à la fragilité de revenu. Celle-ci consiste en une précipitation durcissante entraînant une diminution considérable de la résistance aux chocs. Cela ne résulte pas d'un adoucissement de l'acier. Mais en fait le molybdène est favorable à un durcissement par revenu. Il se crée alors des petites particules de Fe3Mo2. Par suite de la solubilité lente des carbures, il faut des températures de revenu élevées pour produire l'adoucissement.
On utilise notamment cette précipitation dans des aciers au molybdène pour matrices à durcissement par vieillissement.
Alors que la propriété de durcir la ferrite est seulement modérée, l'effet global utile au molybdène sur l'aptitude à prendre la trempe, sur la ténacité et la résistance à haute température, n'est pas accompagné d'une perte de ductilité. La possibilité de durcir l'acier par la trempe sans fragilité est une des caractéristiques des additions de molybdène.
Le molybdène, pour une dureté donnée des aciers, améliore leur usinabilité. Cet élément permet d'alléger les pièces qui doivent résister à une fatigue donnée. Il s'oppose à la corrosion et à l'oxydation.
L'acier au molybdène convient très bien pour faire des moulages. Il a une bonne coulabilité, peut prendre la trempe sur une bonne épaisseur et possède une limite élastique élevée.
Le molybdène agit d'une façon semblable à celle du chrome, pour augmenter la résistance, l'aptitude à la trempe et la résistance à l'usure, tout en gardant une bonne ténacité. Il a donc divers effets favorables, analogues à ceux du nickel. Les aciers au nickel-molybdène ont une limite élastique élevée, mais ils ont une faible résistance aux chocs, et une médiocre usinabilité. Ils sont employés comme aciers de cémentation.

7. Le Nickel :
Le nickel est le premier de tous les éléments alliés employé à l'échelle industrielle. Il confère aux aciers un ensemble de propriétés remarquables, de sorte qu'il se trouve un emploi étendu pour toutes sortes d'applications, notamment aux teneurs jusqu'à 5% dans les aciers devant subir un traitement thermique ou une cémentation et pour des pièces forgées au pilon. Le plein effet du nickel se produit seulement quand on l'emploie en même temps que d'autres éléments alliés.
De nombreux aciers inoxydables et résistant à chaud contiennent de 8 à 25% de nickel.
Cet élément a une structure atomique du type cubique à faces centrées, comme celle du fer gamma, avec lequel il peut s'allier complètement en formant une série continue de solutions solides. Il est aussi complètement soluble dans la ferrite et sauf pour une petite proportion où il existe comme carbure de nickel instable, associé avec le carbure de fer, il existe dans les aciers pour pièces de construction, sous forme de solution solide dans la ferrite.
Le nickel a un comportement semblable au manganèse. Son intérêt fondamental est qu'il abaisse notablement la température des points critiques. Les points critiques Ac3 et Ac1 sont, tous les deux, abaissés d'environ 10°C pour chaque 1% de nickel ajouté. Cet abaissement est beaucoup plus grand au refroidissement qu'à l'échauffement. La séparation de la ferrite et la formation de la perlite se trouvant ainsi retardées, l'effet sur la structure est semblable à celui que produirait une augmentation de la vitesse de refroidissement dans un acier ordinaire au carbone.
Le nickel a une vitesse de diffusion assez faible. Il est très utile pour retarder le grossissement du grain par chauffage à hautes températures. Il contre-balance les effets pernicieux d'un surchauffage. La perlite devient plus fines, sa teneur en carbone est diminuée et ramenée, par exemple, à 0.75%, quand la teneur en nickel est de 3% et à 0.45%, quand la teneur en nickel est de 10%.
Le carbure de nickel est très instable. L'effet graphitisant du nickel est intermédiaire entre celui du cuivre et celui du silicium. Cet effet est habituellement contrecarré en élevant le manganèse jusqu'à une teneur de 0.6 à 0.9%.
Le carbone intensifie l'action du nickel. Les meilleures propriétés mécaniques des aciers de construction sont réalisées seulement lorsque la teneur en carbone est réduite proportionnellement. On a alors des aciers dont les caractéristiques peuvent être modifiées en variant les conditions du traitement thermique.
Le nickel n'a qu'un effet modéré sur la trempabilité des aciers. En abaissant la température des points critiques et la vitesse critique du refroidissement, il permet une plus grande latitude dans les conditions du traitement thermique. On peut abaisser la température de trempe, en réduisant ainsi les possibilités de décarburation superficielle et de déformation. On peut avoir une trempe moins brutale que celle exigée par des cahiers au carbone seul. En faisant un revenu après trempe vers des températures de 550° à 650°C. Les aciers au nickel présentent les meilleurs ensembles de caractéristiques mécaniques.
Même une simple normalisation donne déjà de bonnes propriétés dans les pièces laminées. Les aciers au nickel possèdent des caractéristiques supérieures, à l'état forgé.
Les nombreux aciers contenant jusqu'à 5% de nickel sont plus résistants et plus tenace que les aciers ordinaires au carbone, beaucoup, par suite de ce fait que la perlite est plus fine, mais aussi par un effet direct du nickel sur la ferrite. Cependant, la résistance de celle-ci à l'abrasion n'est que légèrement augmentée. Le nickel a un rôle très utile en ce qu'il augmente le rapport de la limite élastique à la charge de rupture, ce qui a pour conséquence de permettre une substantielle diminution du poids des pièces.
Avec de faibles teneurs en carbone, la présence de 2% de nickel donne un acier très ductile, résistant aux chocs et à la fatigue aux basses températures et avec des teneurs moyennes en carbone, il améliore les propriétés élastiques.
La présence de nickel diminue les risque de criques, quand on meule et qu'on soumet aux chocs thermiques les arètes anguleuses. La teneur la plus fréquente est de 3 à 3.5%.
Les aciers de cémentation à 4.5 et 5% de nickel permettent d'obtenir une variété relativement grande de propriétés aux essais de traction et conviennent pour des pièces très fatiguées en service, telles que les engrenages de transmission. Quand on fait la cémentation jusqu'à atteindre 0.9% de carbone à la périphérie, sur des pièces en acier à 5% de nickel, les couches superficielles deviennent martensitiques, même après un refroidissement relativement lent, ce qui permet d'éviter une trempe.
Une excellente combinaison de propriétés après cémentation peut être obtenue en ajoutant, en plus du nickel, une certaine proportion de chrome qui augmente la résistance à l'usure de la couche cémentée, ainsi que la résistance à la traction du coeur des pièces, sans que celui-ci perde de sa ductilité.
Lorsque du nickel est présent dans les aciers à l'aluminium destinés à la nitruration, il se précipite un nitrure de nickel et d'aluminium qui est tenace.
Comme le nickel élargit le domaine gamma, des teneurs intermédiaires en nickel produisent la structure martensitique, même avec un refroidissement lent, mais des teneurs encore plus élevées donneraient à l'acier une structure austénitique permanente.
Les aciers austénitiques au nickel qui, sont les plus employés, sont les aciers inoxydables et résistant à chaud, contenant de fortes proportions de chrome, en plus du nickel. Ils sont la base de la plupart des variétés d'aciers résistant à la corrosion et à la chaleur. Des additions plus fortes de nickel étendent le domaine de la résistance à la corrosion et permettent une large variété de propriétés mécaniques très intéressantes. Le film protecteur formé sur les aciers, contenant seulement 12% de chrome, n'offre qu'une résistance permanente insuffisante aux acides minéraux non oxydants.

8. Le silicium :
De même que le carbone, l'élément silicium est toujours présent dans les aciers industriels.
Il forme facilement des solutions solides avec le fer, aux états delta, gamma ou alpha et aussi avec la cémentite, en diminuant la solubilité de celle-ci. Alors qu'il est surtout présent à l'état de solution solide dans la ferrite, il y en a une petite proportion sous forme combinée, c'est la silice Si O2, formant dans le métal des inclusions non métalliques.
Les aciers à hautes teneur en carbone et en silicium peuvent contenir du carbure de silicium (Si C). Celui-ci, en solution solide, contribue à produire à produire un grain grossier dans les aciers, alors que sous la forme d'inclusions dispersées, il a un certain effet pour gêner le grossissement du grain. Le silicium à l'état allié au fer, élargit le domaine de la phase alpha du diagramme d'équilibre, et quand il est présent en quantité suffisante, les alliages restent constamment ferritiques. En élevant ainsi le point de transformation, il demande des températures de trempe plus élevées. Une tendance très dommageable, surtout lorsque sa teneur 0.50%, est celle qui contribue à décomposer la cémentite en fer et graphite. On contrecarre cet effet par un apport de manganèse.
De nombreux aciers calmés sont partiellement désoxydés par le ferro-silicium, désoxydant puissant, qui en éliminant largement les gaz et les oxydes, et en empêchant la formation de bulles gazeuses dans le métal qui se solidifie dans la lingotière ou dans le moule, donne du métal sain, exempt de soufflures. La désoxydation effectuée avec le silicium seul produit une quantité innombrables de petites particules réfractaires qui sont de la silice pure. Elles sont si petites que presque toutes restent retenues dans le métal.
Le silicium améliore la résistance de l'acier aux températures élevées. Les pellicules d'oxyde superficiel formées les premières sont adhérentes et inertes et elles empêchent rapidement une oxydation ultérieure. Certains des aciers à haute teneur en chrome résistant à la chaleur contiennent de 1 à 3% de silicium.


Interrogation écrite dans deux jours... :lol:

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Re: Le Meilleur acier????

#10 Message par uwe » 14 avr. 2016, 08:56

he ben ! chapeau

t'as pas un truc sur le nobium des fois?

etienne

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