L’acier est l’un des matériaux les plus utilisés dans l’usinage CNC et le tournage CNC. L’élément principal de l’acier est le fer (provenant du minerai de fer) qui est extrait dans plus de 50 pays à travers le monde.
La combinaison de minerai de fer avec d’autres éléments en différentes quantités crée divers types d’acier avec une large gamme de propriétés physiques pour répondre aux exigences d’une grande variété d’applications.
L’importance des alliages
Les matériaux ajoutés modifieront les propriétés de l’acier (telles que la flexibilité, la résistance, la formabilité et la trempabilité). En général, les éléments d’alliage sont ajoutés en pourcentages inférieurs (moins de 5 %) pour augmenter la résistance ou la trempabilité, ou en pourcentages plus importants (supérieurs à 5 %) pour obtenir des propriétés spécifiques telles que la résistance à la corrosion ou la stabilité extrême à la température.
Les types d’acier les plus connus
Les aciers au carbone
Ce type d’acier comprend des compositions contenant jusqu’à 2 à 3 % de carbone. Il existe des aciers à faible, moyenne et haute teneur en carbone. Plus le pourcentage de carbone est élevé, plus la dureté et la résistance sont importantes. Les aciers de ce type sont généralement faciles à usiner (la tâche devient plus difficile lorsque le pourcentage de carbone augmente).
L’acier au carbone nécessite souvent un traitement thermique après l’usinage pour réduire la corrosion et l’altération. Près de 90 % de la production d’acier appartient à la catégorie des aciers au carbone.
Les aciers alliés
Ces aciers sont créés en ajoutant diverses quantités d’éléments supplémentaires à l’acier au carbone. Cela produira un acier avec des caractéristiques physiques supplémentaires qui ne peuvent pas être trouvées dans l’acier au carbone ordinaire. Généralement, une dureté, une résistance à la corrosion et une résistance accrues sont les propriétés recherchées. Une grande variété d’éléments peut être ajoutée pour obtenir une gamme de caractéristiques améliorées, notamment :
- Le manganèse, le silicium, le nickel et le cuivre pour augmenter la résistance ;
- Le chrome, le vanadium, le molybdène et le tungstène améliorent l’apparence ;
- Le nickel et le cuivre améliorent la résistance à la corrosion ;
- Le molybdène aide à résister à la fragilisation ;
- Le zirconium, le cérium et le calcium augmentent la ténacité ;
- Le plomb, le bismuth, le sélénium et le tellure augmentent facilitent l’usinage.
Les aciers inoxydables
Avec les aciers inoxydables, le chrome est le principal élément ajouté à la composition (jusqu’à 10-20%). Il est principalement utilisé pour ajouter un aspect visuel (pensez à la « finition chromée ») et pour résister à la rouille.
Les aciers à outils
Ce groupe d’aciers au carbone et d’alliages est nommé acier à outils, car ils sont le plus souvent utilisés pour fabriquer des outils de coupe et le façonnage d’autres matériaux. Il existe différentes catégories d’aciers à outils : trempés à l’eau, trempés à l’air, résistants aux chocs, à grande vitesse, travail à chaud, travail à froid, etc.
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