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English
RÉSUMÉ
Cet article traite de l’histoire de la fabrication de l’acier à travers les siècles ainsi que des nomenclatures qui ont été inventées pour pouvoir les désigner en fonction de leur propriétés mécaniques et chimiques. Élément incontournable de l’industrie du XXIe siècle, l’acier séduit toujours autant les industriels, considéré comme un matériau essentiel pour de nombreux produits et structures. À travers les siècles, des inventeurs se sont efforcés de rendre les méthodes de production plus respectueuses de l’environnement et même de valoriser la filière de recyclage.
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Thibault FOURCADE : Ingénieur
INTRODUCTION
L’histoire de l’acier remonte à l’Antiquité, lorsque les humains ont découvert comment produire de l’acier en utilisant des techniques de forgeage et de martelage. Depuis lors, la fabrication de l’acier a évolué considérablement, passant de la production d’un métal impur à partir d’oxyde de fer aux fourneaux à la production d’un matériau extrêmement résistant et polyvalent.
Aujourd’hui, l’acier est utilisé dans de nombreux secteurs, tels que la construction, l’industrie alimentaire et l’aéronautique, et il est considéré comme un matériau essentiel pour de nombreux produits et structures. Le recyclage des aciers usagés joue également un rôle de plus en plus important dans la production de l’acier, car il est relativement facile de récupérer des ferrailles et des résidus ferreux en utilisant des aimants.
Il existe plusieurs processus de fabrication de l’acier, mais la filière fonte et la filière électrique restent les deux principales méthodes utilisées. Cependant, récemment, de nouveaux procédés tels que la filière à haute température, le procédé à l’azote, le procédé à l’hydrogène, le procédé à l’oxygène et les procédés fondés sur la réduction directe ont émergé et ont gagné en popularité en raison de leur efficacité énergétique et environnementale.
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Présentation
Élaboration de l’acier
English
1. Origine et histoire
1.1 Au commencement était le fer
La première apparition de l’acier sous sa forme la plus primaire remonte à l’âge du fer, entre 1200 et 600 avant J.-C., chez les Hittites et les Chalybes, peuples de l’Asie Mineure (Caucase). Cependant, il est important de noter que ces peuples n’ont pas produit de l’acier comme nous le connaissons aujourd’hui, mais plutôt un métal impur appelé « fer du feu ».
Ils produisaient ce fer en creusant un trou dans le sol, qu’ils recouvraient de pierres et de couches d’argile. Ils ajoutaient ensuite du charbon de bois, qu’ils allumaient, et entassaient en couches alternées de minerai de fer et de charbon de bois. Ce minerai, ou oxyde de fer, se présentait alors sous la forme de petites roches qu’ils récoltaient à la surface du sol. La température obtenue dans ces trous était relativement basse en raison de l’absence de soufflage efficace. Ce soufflage provenait de tiges creuses (chalumeaux) à travers lesquelles on soufflait. Les Hittites et les Chalybes obtenaient ainsi, après de nombreux efforts, une masse pâteuse et incandescente appelée « loupe », qu’ils devaient impérativement marteler énergiquement pour en retirer les scories (résidus de la chauffe et du charbon de bois). Ces « loupes » étaient ensuite forgées pour devenir des objets de la vie quotidienne, mais aussi des armes.
HAUT DE PAGE1.2 Puis vint la fonte
Au Moyen Âge, vers 1400 après J.-C., est apparu le premier procédé de fabrication de la fonte en utilisant des hauts-fourneaux. La fonte est un alliage métallique qui contient plus de 2,11 % de carbone et peut contenir des particules de cémentite et de graphite de différentes formes, notamment en forme de lamelles, ce qui explique sa fragilité. Cependant, en utilisant des techniques de globularisation, il est possible de produire une fonte dite « à graphite sphéroïdale » qui est plus ductile.
HAUT DE PAGE1.3 Et enfin l’acier
À la fin du XVIIIe siècle, des scientifiques tels que Berthollet, Monge et Vandermonde en France ont contribué à une meilleure compréhension de l’interaction entre...
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Origine et histoire
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ROUX (J.C.) - Traitement thermique des aciers : principes et applications. - Eyrolles (2000).
-
(2) - WEISS (P.) - Métallurgie des aciers : structure, propriétés, méthodes de fabrication. - Presses polytechniques et universitaires romandes (2003).
-
(3) - FOND (P.) - Les aciers de construction. - Presses Universitaires de France (2003).
-
(4) - TAYLOR (J.H.) - Acier : science, technique, ingénierie. - Dunod (2005).
-
(5) - HENRY (J.C.) - Les aciers : histoire, élaboration, propriétés, mise en œuvre. - Dunod (2008).
-
(6) - LECOMTE (G.) - Technologie de l’acier. - Eyrolles (2009).
NORMES
-
Définit les exigences pour la fabrication, l’inspection et la labellisation des produits en acier et en aluminium utilisés dans la construction. - NF EN 1090 -
-
Définit les exigences pour les aciers pour la construction métallique. - NF A 35-016 -
-
Définit les exigences pour la conception et le calcul des structures en acier. - NF EN 1993-1-1 -
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Définit les exigences pour les aciers de construction non alliés et les aciers alliés pour températures élevées. - NF EN 10025 -
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Définit les exigences pour les tubes en acier pour la construction. - NF EN 10210 -
ANNEXES
Loi du 3 janvier 1977 relative à la qualité des constructions.
Décret du 30 décembre 1977 relatif à l’agrément des produits de construction.
HAUT DE PAGE
Brevet FR2868471 : « Procédé de fabrication d’un acier inoxydable à haute teneur en nickel et utilisation de cet acier ».
Brevet FR2796378 : « Procédé de fabrication d’un acier à haute résistance à la corrosion et utilisation de cet acier ».
Brevet FR2837167 : « Procédé de fabrication d’un acier à haute résistance à la fatigue et utilisation de cet acier ».
Brevet FR2858573 : « Procédé de fabrication d’un acier à haute limite élastique et utilisation de cet acier ».
Brevet FR2847503 : « Procédé de fabrication d’un acier à haute résistance à l’usure et utilisation de cet acier ».
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