L’acier : un alliage de fer et de carbone

L’acier est un matériau très utilisé, car il est à la fois solide, résistant et facile à produire. 

C’est un alliage, c’est-à-dire un mélange de plusieurs éléments : principalement du fer et du carbone.

Le fer, présent en grande quantité dans la croûte terrestre sous forme d’oxyde, doit être purifié avant d’être utilisé. Le carbone, lui aussi très répandu, est ajouté au fer pour améliorer ses propriétés.

Ce mélange rend le métal plus dur et plus résistant, ce qui explique la place importante de l’acier dans de nombreuses industries.

Les types d’acier selon le carbone

La quantité de carbone dans le fer change complètement ses propriétés :

• 0 % carbone → fer pur
• 0,1 % à 2 % carbone → acier
• plus de 2 % carbone → fonte

Ainsi, la proportion de carbone modifie la manière dont le métal peut être travaillé.

Les aciers non alliés

Les aciers non alliés ne contiennent que le fer et le carbone, sans ajout volontaire d’autres éléments.

Il existe une variété d’aciers, allant de l’acier extra-doux, qui contient très peu de carbone, facile à travailler mais moins dur, jusqu’à l’acier extradur, riche en carbone, plus résistant et pouvant être durci par la trempe (chauffage puis refroidissement rapide).

Les aciers alliés

Dans certains cas, on ajoute volontairement d’autres éléments à l’acier pour lui donner des propriétés particulières :

• le chrome rend l’acier inoxydable et résistant à la rouille,
• le nickel, le cobalt, le vanadium, et d’autres, apportent des qualités utiles dans l’aéronautique, l’automobile, la coutellerie, etc.

Grâce à ces ajouts, il existe une très grande variété d’aciers adaptés à des usages précis.

Les utilisations et avantages de l’acier

L’acier est partout : dans la construction, les outils, les voitures, l’aéronautique, la cuisine…

Ses avantages sont nombreux :

• il peut être plus ou moins dur selon sa composition,
• il supporte de fortes pressions et retrouve sa forme,
• il se travaille aussi bien à chaud qu’à froid,
• il est recyclable à l’infini, ce qui en fait un matériau durable et respectueux de l’environnement.