L'acier est principalement un alliage de fer et de carbone, mais sa teneur en carbone est généralement inférieure à 2 %. C'est peu, mais le carbone est l'élément clé qui influence sa résistance et sa dureté. L'acier inoxydable est un alliage contenant du fer, du chrome, du nickel et parfois d'autres éléments comme le molybdène. Le chrome confère à l'acier inoxydable une excellente résistance à la corrosion.

• Acier au carboneLes principaux composants sont le fer et le carbone, la teneur en carbone variant généralement entre 0,2 % et 2,1 %. D'autres éléments, tels que le manganèse, le silicium, le phosphore et le soufre, peuvent également être présents en faibles quantités.
• Acier inoxydableIl est principalement composé de fer, de carbone et d'au moins 10,5 % de chrome (parfois aussi de nickel). L'ajout de chrome est crucial, car il réagit avec l'oxygène de l'air pour former une couche dense d'oxyde de chrome, qui confère à l'acier inoxydable ses propriétés antirouille et anticorrosion.

Différence de propriétés

En raison de leurs différences de composition, l'acier inoxydable et l'acier inoxydable présentent également des propriétés très différentes. Contrairement à l'acier ordinaire, l'acier inoxydable contient du chrome, qui forme une couche d'oxyde protectrice empêchant la rouille et la corrosion.

En termes d'esthétique, l'acier inoxydable est plus poli et moderne que l'acier ordinaire. La plupart des aciers au carbone sont magnétiques, ce qui peut être avantageux dans certaines applications. En revanche, l'acier inoxydable, comme le 304 ou le 316, est amagnétique.

Acier VS acier inoxydable : procédés de fabrication

Les procédés de fabrication de l'acier et de l'acier inoxydable impliquent plusieurs étapes de production pour transformer les matières premières en produits finis. Voici les procédés de fabrication critiques impliqués dans la production de l'acier et de l'acier inoxydable :

Procédés de fabrication de l'acier

A. Fabrication du fer

Au cours de ce processus, du minerai de fer, du coke (carbone) et des fondants (calcaire) sont introduits dans un haut fourneau. La chaleur intense fait fondre le minerai de fer, et le carbone réduit l'oxyde de fer, produisant du fer en fusion, appelé métal chaud.

B. Fabrication de l'acier

Prenons l'exemple du procédé du four à oxygène basique (BOF). Ce procédé consiste à charger le métal chaud du haut fourneau, ou DRI, dans une cuve de conversion. De l'oxygène de haute pureté est insufflé dans la cuve, oxydant les impuretés et réduisant la teneur en carbone pour produire de l'acier.

C. Coulée continue

La coulée continue consiste à couler de l'acier en fusion pour obtenir des produits semi-finis, tels que des brames, des billettes ou des blooms. Elle consiste à couler l'acier en fusion dans un moule refroidi à l'eau et à le solidifier en un brin continu. Ce brin est ensuite découpé à la longueur souhaitée.

D. Formage et façonnage

Laminage : Les produits semi-finis en acier issus de la coulée continue sont laminés dans des laminoirs à chaud ou à froid pour réduire l'épaisseur, améliorer la qualité de surface et atteindre les dimensions souhaitées.

Forgeage : Le forgeage est un procédé par lequel l'acier chauffé est mis en forme grâce à des forces de compression. Il est couramment utilisé pour fabriquer des composants exigeant une résistance et une durabilité élevées.

Procédés de fabrication de l'acier inoxydable

A. Production d'acier inoxydable

Fusion : L'acier inoxydable est produit en faisant fondre une combinaison de minerai de fer, de chrome, de nickel et d'autres éléments d'alliage dans des fours à arc électrique ou des fours à induction.

Raffinage : L'acier inoxydable fondu subit des processus de raffinage tels que la décarburation à l'oxygène sous argon (AOD) ou la décarburation à l'oxygène sous vide (VOD) pour ajuster la composition, éliminer les impuretés et contrôler les propriétés souhaitées.

B. Formage et façonnage

Laminage à chaud : Les lingots ou les plaques d'acier inoxydable sont chauffés et passés dans des laminoirs à chaud pour réduire l'épaisseur et les façonner en bobines, feuilles ou plaques.

Laminage à froid : Le laminage à froid réduit l'épaisseur de l'acier inoxydable et lui confère les finitions de surface souhaitées. Il améliore également les propriétés mécaniques et la précision dimensionnelle.

C. Traitement thermique

Recuit : L'acier inoxydable subit un recuit, un processus de traitement thermique, pour soulager les contraintes internes et améliorer sa ductilité, son usinabilité et sa résistance à la corrosion.

Trempe et revenu : certaines nuances d'acier inoxydable subissent des processus de trempe et de revenu pour améliorer leurs propriétés mécaniques, telles que la dureté, la ténacité et la résistance.

D. Processus de finition

Décapage : Les surfaces en acier inoxydable peuvent être décapées dans une solution acide pour éliminer le tartre, les oxydes et autres contaminants de surface.

Passivation : La passivation est un traitement chimique qui améliore la résistance à la corrosion de l’acier inoxydable en formant une couche d’oxyde protectrice sur la surface.

Les procédés spécifiques employés peuvent varier en fonction de la nuance d’acier ou d’acier inoxydable souhaitée et de l’application prévue du produit final.

Acier VS acier inoxydable : résistance et durabilité

La résistance de l'acier dépend principalement de sa teneur en carbone et d'autres éléments d'alliage, tels que le manganèse, le silicium et des traces de différents composants. Les aciers à haute résistance, tels que les aciers faiblement alliés à haute résistance (HSLA) et les aciers avancés à haute résistance (AHSS), sont utilisés dans des applications exigeantes comme la construction et l'industrie automobile. L'acier inoxydable a généralement une résistance inférieure à celle de l'acier, mais il reste suffisant pour la plupart des applications.

Acier vs acier inoxydable : comparaison des prix

En termes de prix, l'acier est généralement moins cher que l'acier inoxydable, ce qui en fait un choix économique pour de nombreux projets, car l'acier inoxydable est plus cher à fabriquer que l'acier, tant en termes de processus de production que de composition.

Acier VS Acier inoxydable : Applications

L'acier et l'acier inoxydable sont des matériaux polyvalents utilisés dans diverses applications et dans divers secteurs. Grâce à sa résistance et sa durabilité, l'acier est couramment utilisé dans les projets de construction tels que les ponts, les bâtiments et les infrastructures. C'est un choix populaire pour les composants structurels.

La résistance à la corrosion de l'acier inoxydable le rend idéal pour les environnements où l'exposition à l'humidité ou aux produits chimiques est préoccupante. C'est pourquoi il est un choix de choix pour les appareils électroménagers, les équipements de transformation des aliments, les dispositifs médicaux et la bijouterie.

Dans l’industrie automobile, les deux matériaux jouent un rôle crucial : l’acier est souvent utilisé dans les châssis de véhicules pour sa résistance, tandis que l’acier inoxydable est utilisé dans les systèmes d’échappement en raison de sa résistance aux températures élevées et à la corrosion.

Conclusion

La principale différence entre l’acier ordinaire et l’acier inoxydable estrésistance à la corrosionAlors que l'acier ordinaire est résistant mais sensible à la rouille, l'acier inoxydable résiste à la rouille grâce à la présence de chrome, qui forme une couche d'oxyde protectrice. Selon l'application, vous pouvez choisir le matériau approprié pour concilier performances et coût.