Problèmes métallurgiques liés aux ferrailles : les résiduels

Alors que les ferrailles sont devenues une matière première importante de la sidérurgie avec un conditionnement et des traitements appropriés, leur utilisation ne se fait pas sans problèmes.

Ces problèmes sont de deux sortes, une adaptation au procédé de fusion, et une adaptation au produit fabriqué, essentiellement à ses propriétés.

En effet, par nature les ferrailles possèdent la composition des aciers et cette composition varie suivant les nuances avec des additions d’éléments d’alliage le plus souvent en faibles quantités (les aciers fortement alliés comme les aciers inoxydables sont en principe recyclés à part). La présence de métaux de revêtements comme le zinc ou l’étain est fréquente ; on trouve également des métalloïdes comme le soufre et le phosphore et évidemment du carbone et de l’azote. De plus, malgré le broyage et le tri magnétique, d’autres métaux associés à l’acier dans les appareils comme le cuivre et l’aluminium sont entraînés et subsistent jusqu’à la fusion.

Enfin, il y a une interaction entre la filière d’élaboration et la composition finale de l’acier par suite de l’élimination de certains éléments. Par contre, la fusion de ferrailles au four électrique se traduit par une reprise d’azote forte qui caractérise cette filière. Cette importance de l’azote justifie un paragraphe spécial.

Par ailleurs, le détail des propriétés produit par produit montre que l’influence d’un élément ne dépend pas seulement de sa teneur moyenne, mais également des interactions avec les autres éléments et avec les cycles thermomécaniques, en particulier les ségrégations à la coulée, ou lors des chauffages et des refroidissements, avec en plus l’effet des corroyages ou des traitements.