Cet article est lié aux composés du fer et du carbone |
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Phases |
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Acier (L’acier est un alliage métallique utilisé dans les domaines de la construction...) |
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Autre produits ferreux |
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L’acier est un alliage (Un alliage est une combinaison d'un métal avec un ou plusieurs autres éléments...) métallique utilisé dans les domaines de la construction métallique (voir aussi l’article sur la théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer,...) du soudage (Le soudage (Voir article sur la théorie du soudage) est un moyen d'assemblage permanent. Il a...) de l’acier) et de la construction mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes...).
L’acier est constitué d’au moins deux éléments, majoritairement le fer puis le carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C,...) dans des proportions comprises entre 0,02 % et 1,67 % en masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...).
C’est essentiellement la teneur en carbone qui confère à l’alliage les propriétés du métal (Un métal est un élément chimique qui peut perdre des électrons pour former des...) qu’on appelle « acier ». Il existe d’autres métaux à base de fer qui ne sont pas des aciers comme les fontes et les ferronickels par exemple.
Les aciers sont élaborés pour résister à des sollicitations mécaniques ou des agressions chimiques ou une combinaison (Une combinaison peut être :) des deux.
Pour résister à ces sollicitations et/ou agressions, des éléments chimiques peuvent être ajoutés en plus du carbone. Ces éléments sont appelés éléments d’additions, les principaux sont le manganèse (Le manganèse est un élément chimique, de symbole Mn et de numéro atomique 25.) (Mn), le chrome (Le chrome est un élément chimique de symbole Cr et de numéro atomique 24.) (Cr), le nickel (Le nickel est un élément chimique, de symbole Ni et de numéro atomique 28.) (Ni), le molybdène (Le molybdène est un élément chimique, de symbole Mo et de numéro atomique 42.) (Mo).
Les éléments chimiques présents dans l’acier peuvent être classés en 3 catégories :
Depuis l’Âge du fer, on utilisait les bas fourneaux pour produire des massiots composés de fer et d’acier, qui devaient ensuite être travaillés à la main (La main est l’organe préhensile effecteur situé à...) par les forgerons.
On considère souvent Réaumur comme le fondateur (Le Fondateur (titre original : Founding Father) est une nouvelle de science-fiction d'Isaac...) de la sidérurgie (Le terme sidérurgie (du grec sideros, fer) désigne à la fois les techniques...) scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...) moderne. En effet, il réalisa de très nombreuses expériences afin d’améliorer la fabrication de l’acier et publia les résultats de ses observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...) en 1712.
L’acier est apparu, avec l’évolution de la métallurgie (La métallurgie est la science des matériaux qui étudie les métaux, leurs...), vers 1786. Cette année-là, trois savants français, Berthollet, Monge et Vandermonde, caractérisèrent trois types de produits obtenus à partir de la coulée des hauts-fourneaux : le fer, la fonte et l’acier. L’acier était alors obtenu à partir du fer, lui-même produit par affinage de la fonte issue du haut-fourneau. L’acier était plus dur que le fer et moins fragile que la fonte.
Au XIXe siècle sont apparues des méthodes de fabrication avec conversion directe de la fonte, avec les convertisseurs Bessemer en 1856 (Henry Bessemer); le procédé Thomas-Gilchrist de déphosphoration de la fonte en 1877 (Sidney Gilchrist Thomas et Percy Carlyle Gilchrist) et la méthode Siemens-Martin. Ces découvertes, permettant la fabrication en masse d’un acier de « qualité » (pour l’époque), participent à la Révolution industrielle. Enfin, vers la seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui...) moitié du XIXe siècle, Dmitry Chernov découvre les transformations polymorphes de l’acier et établit le diagramme (Un diagramme est une représentation visuelle simplifiée et structurée des concepts, des idées,...) binaire fer/carbone, faisant passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques...) la métallurgie de l’état d’artisanat à celui de science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire...).