« Technologie/Matériaux/Généralités/Aciers de construction » : différence entre les versions

Il existe une grande variété d'aciers. Nous ne nous intéresserons dans ce qui suit qu'aux aciers de construction ditdits soudables, c'est-à-dire [ceux qui constituent les canalisations (pipeline), les tuyauteries (piping) et leurs accessoires (fittings), les équipements sous pression (appareils à pression, corps de vannes, clapets, soupapes..., etc.) et les réservoirs de stockage mais aussi les aciers dédiés à la construction métallique (ouvrages métalliques, pontponts, charpentes, rackracks, garde -corps... etc)].

* des agressions chimiques (les propriétés de résistancesrésistance à la corrosion sont essentielles).

Pour résister à ces sollicitations et/ou agressions, des éléments chimiques peuvent être ajoutés en plus du carbone. Ces éléments sont appelés éléments d'additionsaddition, les principaux sont le managanèsemanganèse (Mn), le chrome (Cr), le nickel (Ni), et le molybdène (Mo).

Les impuretés sont originellement présententprésentes dans les ingrédients de haut fourneau qui sevirontserviront à produire la fonte qui servira à fabriquer l'acier. Ce sont le souffresoufre (S) et le le phosphore (P) présentprésents dans le coke mais aussi le plomb (Pb) et l'étain (Sn) qui peuvent être présentprésents dans les aciers de récupération ainsi qu'un tas d'autres éléments à bas point de fusion comme l'arsenic (As), l'antimoine (Sb),

La soudabilité d'un acier (aptitude à se souder facilement) est inversement proportionnelle à sa teneur en carbone, autrement dit, plus la teneur en carbone est élevée et plus l'acier est difficile à souder et nécessite des précautions spécifiques (refroidissement lent sous calorifuge, préchauffage, postchauffage...). C'est ce qui explique, en partie, l'apparition des aciers faiblement alliés dont une partie du carbone est remplacée par des éléments comme le managnèsemanganèse (Mn), le chrome (Cr), le nickel (Ni), le molybdène (Mo).

Les aciers faiblement alliés ont lesdes propriétés mécaniques remarquableremarquables obtenues par :

* des traitements et cycles thermiques appropriés comme la normalisation ou la trempe suivisuivis d'un revenu, ou

Le chrome : C'est l'élémentsélément d'addition qui confère à l'acier la propriété de résistance mécanique à chaud (càd un température de fonctionnement supérieure à l'ambiante, par exemple 200°C) et à l'oxydation (aciers réfractaires). Il joue ausiaussi un rôle déterminant dans la résistance à la corrosion lorsqu'il est présent à une teneur de plus de 12 à 13 % (aciers inoxydables) Il augmente la trempabilité.

Le nickel : Rend austénitiqueausténitiques les acier à forte teneur en chrome. Sert à produire des aciers de trempabilité modérée ou élevée (selon les autres éléments présents), à basse température d'austénitisation et de ténacité élevée après traitement de revenu.

Un défaut d'aptitude peut aboutir à une mauvaise conception et avoir des conséquences désastreusedésastreuses sur la tenue en service (ruine de l'équipement par déformation jusqu'à rupture, rupture brutale, arrachement, percement de paroi par corrosion... etc).

*1# - La composition de l'acier selon sa teneur en éléments nobles (chrome, nickel, manganèse, cobalt... etc) et le niveau de pureté chimique (basse teneur en souffre, phosphore, éléments à bas point de fusion comme le plomb, l'arsenic, l'étain, le zinc...),

*2# - Les exigences particulières liées à la règlementation (Directives, décrets, loi,...) et les spécifications techniques des grands donneurs d'ordres,

*3# - Les choix d'option(s) proposée(s) par des normes ou des standards internationaux comme ; par exemple des aptitudes au pliage, à l'emboutissage, à l'usinage ; et qui sont biensurbien sûr payantes,

*4# - Les exigences dimensionnelles (tolérance de planéité, classe d'épaisseur...). Attention, chez les acièristesaciéristes la densité de l'acier n'est pas une constante ! Par exemple, dans le cas de l'acier de construction, elle n'est pas égale à 7,85. Les acièristesaciéristes considèrent une densité de facturation différente de la densité physique tout simplement pour tenir compte du fait que le poids réel livrèlivré (pesé) est toujours supérieur au poids théorique (calculé) du produit commandé,

*5# - Les examens et essais effectués sur échantillons prélevés sur coulée ou directement sur produit ainsi que le mode de réception du produit. Il existe 3 principaux modes de réception classé siclassés ci-après dans l'ordre de coût croissant :

:-* par le vendeur, la réception du produit est effectuée par une première partie),

:-* par l'acheteur, la réception du produit est effectuée par une seconde partie, et

:-* par une entité extérieure imposée par une autorité autre que le vendeur ou l'acheteur, la réception du produit est effectuée par une tierce partie.

*6# - Les exigences internes requises par les procédés de fabrication de l'utilisateur (planéité, limitations de teneurs en éléments chimiques, marquage), et

*7# - La loi de l'offre et de la demande qui conditionne biensûrbien sûr le prix du marché.

L'impact des 6 premières exigences peut avoir une incidence de quelques dizaines d'euros la tonne à plus de 50% du du prix de base (acier standard conforme à la norme sans option), d'où l'importance de consulter les acièristesaciéristes (qu'on appelle aussi "forges") sur les bases d'une spécification technique en accord avec les exigences du contrat. Le 7ième7e point quant à lui n'a pas de limite rationnelle.