Présentation
INTRODUCTION
De l’oxyde de fer aux fourneaux, l’histoire de l’acier remonte à la nuit des temps. L’homme est parvenu à transformer cette masse qui n’était à ses débuts qu’un agglomérat de métal impur, en un matériau si résistant. L’acier reste encore irremplaçable aujourd’hui dans bien des secteurs : construction, industrie alimentaire, aéronautique. De nos jours, le recyclage des aciers usagés contribue en très grande partie à sa fabrication, et cela dans des proportions croissantes, ce qui n’est pas sans intérêt. Récupérer ferrailles et résidus ferreux est effectivement très facile en utilisant le magnétisme du fer. Plusieurs processus de fabrication de l’acier existent, mais la filière fonte et la filière électrique sont restées longtemps les deux principaux. Dernièrement, l’oxygène pur vient jouer un rôle majeur dans les procédés d’élaboration de l’acier. La désignation des aciers dépend de la catégorie concernée, acier allié ou non allié, désignation symbolique ou numérique, caractéristique ou composition chimique.
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- Version courante de avr. 2023 par Thibault FOURCADE
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I - Origine et histoire
Au commencement était le fer
La première apparition de l’acier sous sa forme la plus primaire se situe entre 1650 et 1700 avant notre ère, chez les Hittites et les Chalybes, peuples d’Asie mineure (Caucase). C’est en fait d’abord une masse de métal impur. Dans un trou à même le sol, paré de pierres qu’ils recouvraient de couches d’argile, ils mettaient du charbon de bois qu’ils allumaient et sur lequel était entassé en couches alternées du minerai de fer et du charbon de bois. Ce minerai, ou oxyde de fer, se présentait alors sous la forme de petites roches que l’on ramassait à fleur de terre. La température que l’on obtenait dans ces trous était relativement basse du fait d’un manque efficace de soufflage. Celui-ci provenait de tiges creuses (chalumeaux) au travers desquels on soufflait. Ils obtenaient de ce fait, et après bien des efforts, une masse pâteuse, incandescente, appelée « loupe », qu’ils devaient impérativement battre énergiquement afin de la débarrasser de ses scories (résidus dus à la chauffe et au charbon de bois). Ces « loupes », ensuite forgées sur un « tas » devenaient des objets de la vie quotidienne mais aussi des armes.Puis vint la fonte
Vers 1400 après Jésus-Christ est née la première génération de hauts-fourneaux qui permit le développement du procédé de fabrication de la fonte. La fonte est un alliage dont la teneur en carbone est supérieure à 2,11 % et dans lequel peuvent apparaître, avec la cémentite, des particules de graphite de formes diverses – notamment en forme de lamelles, ce qui explique en particulier la fragilité des fontes. Ces particules peuvent être globularisées, et la fonte dite « à graphite sphéroïdale » est alors ductile.Et enfin l’acier
À la fin du XVIII e siècle, ce sont les scientifiques français Berthollet, Monge et Vandermonde qui sont à l’origine de la définition exacte de l’interaction existant entre le fer, la fonte et l’acier et qui mettent à jour le rôle tenu par le carbone au sein de cette relation. Ce n’est qu’un siècle plus tard, avec l’invention des fours de Bessemer, Thomas et Martin, que l’acier...
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