L'acier est un alliage de fer contenant une solution solide de carbone; le carbone est réparti uniformément à travers le métal. Dans l'ensemble, l'acier est inférieure à 2 pour cent de carbone, bien que cette teneur en carbone varie entre les différentes qualités d'acier et détermine les propriétés physiques de l'acier. Certains aciers contiennent du chrome ainsi; ceux-ci sont appelés aciers inoxydables et ont des propriétés distinctives.
Notions de base
Tous les aciers sont principalement pour leur résistance et la durabilité, ce qui les rend indispensables pour la construction et le transport. La résistance d'un matériau peut être mesurée de différentes façons; l'une des caractéristiques importantes d'un acier, cependant, est sa résistance à la traction, la quantité de contrainte de traction peut prendre avant qu'il ne devienne irrémédiablement déformée. Contrairement au béton, ce qui est fort mais lorsqu'elle est comprimée sous une tension faible, la réponse de l'acier à la compression est en général pas significativement différente de sa réponse à la compression.
Acier inoxydable
alliages d'acier inoxydable contiennent typiquement une fraction élevée de chrome - souvent environ 15 pour cent en masse, bien que parfois plus ou moins. Le manganèse peut être inclus aussi bien; la teneur en carbone est généralement inférieur à 1 pour cent. La résistance à la traction des alliages d'acier inoxydable est inférieure à celle des aciers à moyen carbone, mais leur valeur réside dans leur résistance à la corrosion excellente. La densité de ces matériaux est souvent mesurée en termes de gravité spécifique, où 1 est la densité de l'eau, 2 est deux fois la densité de l'eau et ainsi de suite. Les aciers inoxydables ont généralement gravités spécifiques autour de 7,75 et un point de 1450 ou 1500 degrés Celsius fusion.
Low-Carbon et acier doux
acier à faible teneur en carbone est inférieure à 0,15 pour cent de carbone; l'acier doux en carbone est comprise entre 0,15 0,25 pour cent de carbone. La gravité spécifique de ces matières est habituellement d'environ 7,85. acier à faible teneur en carbone est très ductile, ce qui signifie qu'il peut être établi pour faire le fil, alors que l'acier doux de carbone ne peut pas. Les deux sont plus forts et moins malléable que le fer pur; ils sont plus faibles et plus malléable, cependant, que l'acier à moyen carbone. les Cémentation (les chauffant dans une atmosphère riche en carbone) durcit leur surface pour les rendre plus utiles pour d'autres applications. résistance à la traction ultime pour les gammes légères et de l'acier à faible teneur en carbone de 60.000 à 103.000 livres par pouce carré.
À moyen et à haute teneur en carbone
acier à moyen carbone contient 0,20-0,60 pour cent de carbone, tandis que l'acier haute teneur en carbone contient 0,61 à 1,5 pour cent de carbone. Moyen-carbone malléabilité de la balance des aciers et la force, tandis que les aciers à haute teneur en carbone sont extrêmement fortes, mais aussi plus fragile à l'impact. Des alliages avec une teneur en carbone supérieure à 1,5 à 2 pour cent sont appelés fonte; ceux-ci sont généralement durs et cassants et sont donc utilisés principalement pour des applications décoratives. Le point de fusion diminue avec l'augmentation de la teneur en carbone, de sorte que les aciers haut de carbone ont des points de fusion plus proche de 1400 ° C Résistance à la traction de l'acier haute teneur en carbone varie de 90.000 à 213.000 psi, tandis que l'acier à moyen carbone varie de 80.000 à 182.000 psi.