Acier Flashcards by Jérémy Sabourin

Quels sont les deux types de métaux ferreux ?

Fer et l’acier (90% de la production mondiale de matériaux métalliques)

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Quel est, en tonne, la production mondiale d’acier brute ?

1,8 Milliards de tonnes

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Quels sont les principales étapes de la production d’acier ?

Extraction du minerai
Production de fonte de première fusion
Procédé d’affinage et coulage
Laminage

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Qu’est-ce qu’un minerai ?

Substance contenant des minéraux (oxydes et
sulfures) utiles en proportions suffisantes, qui
demandent une élaboration physique, chimique ou thermique, pour être utilisée par l’industrie

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Nommez 3 types de minerai d’usage courant

Hématite
Magnétite
Limonite

4.Taconite

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Pourquoi transforme t-on les minerai en boulettes versus en poudre ?

La forme de boulette favorise le transport et chauffage dans le four

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Qu’est-ce que la production de fonte de première fusion, soit la deuxième étape de la production d’acier ?

Procédé de réduction par chauffage (Enlever oxygène lié avec le fer)

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Quel agent réducteur utilise t-on pour capter l’oxygène sous l’influence du chauffage ?

Le monoxyde de carbone (CO)

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Qu’est-ce que le Coke ?

En gros, c’est du charbon qui libère du CO pour capter l’oxygène. (Braille)

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Qu’utilise-t-on pour capter les impuretés dans l’acier ?

Un élément fondant, soit la chaux. Les impuretés captées sont récupérées pour produire du laitier servant à augmenter les propriétés mécanique du béton.

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Quelles sont les caractéristiques de la fonte ?

95% de fer, 3 à 5 % de carbone et d’impuretés

-Peu résistante et très fragile (trop de carbone)

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Qu’est-ce que le procédé d’affinage ?

Objectif de diminuer la quantité
d’impuretés et de carbone en les
combinant avec l’oxygène (Injecte de l’oxygène pour enlever du carbone = production de CO2)

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Dans quel four à lieu le procédé d’affinage ?

Four à oxygène ou le four électrique

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Quels sont les deux techniques de coulage utilisées ?

Coulage en lingots (Moins courant)

2.Coulage en continu

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Pourquoi la technique de coulage en lingots est moins utilisée aujourd’hui ?

Car elle exige plus de travail et l’acier obtenu est moins homogène

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Qu’est-ce que le coulage en continu ?

Contenu du four transféré en continu dans des moules en forme de produits semi-finis
(exemples : billettes, blooms et brames, etc.)

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Expliquer la structure cristalline de l’acier

L’acier, lors de sa solidification, possède des cristaux qui se forment sans avoir la même orientation.
Par contre, à l’intérieur de chaque cristaux, les atomes adopte une disposition très ordonnée.

La jonction des cristaux est appelée joint de grain et celle-ci entrave le déplacement de l’acier lorsque nous appliquions une charge

Donc, plus il y a de joints, plus il est difficile de déformer l’acier mais il devient plus ductile et fragile lorsqu’on l’étire.

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À quoi sert le laminage à froid ?

1- Provoque une augmentation permanente du nombre de joints de grains
2-Hausse l’entrave au déplacement donc matériau plus résistant et moins ductile

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Quelle est la différence entre le laminage à froid versus celui à chaud ?

Celui à chaud provoque une augmentation temporaire de nombre de joints alors que celui à froid en provoque des permanents. Celui à chaud retrouve sa structure cristalline initiale après le refroidissement et ne gagent pas de résistance et ne baisse pas de ductilité.

Quel laminage est plus optimal pour les éléments structuraux ?

Laminage à chaud car plus ductil = plus apte à se déformer = meilleur pour les éléments structuraux

Nommez les composantes principales de l’acier

1- Fer : > 95%

2- Carbone : 0,16 à 0,28%

3- Manganèse : 0,3 à 1,65%
(Contrer certaine contrainte du carbone)

Quels sont les effets du carbone sur les propriétés de l’acier ?

Carbone a pour effet d’augmenter la
résistance et la dureté de l’acier mais de
réduire sa ductilité et sa résilience

Qu’est-ce que la ductilité et la résilience ?

Ductilité : Déformation sans rupture sous l’effet d’un effort de traction (Pâte à modeler)

Résilience : Propriété d’un matériau à résister à des impacts répétés

Qu’elles sont les effets de l’ajout de manganèse sur l’acier ?

Manganèse a pour effet de rendre l’acier
plus soudable, malléable et résilient ( env. entre 1,0 et 1,4% de manganèse)

Nommez les composantes secondaires de l'acier et dites lesquelles résistes à la corrosion et lesquelles sont désoxydant

1- Chrome (Résistant à la corrosion) 2- Cuivre (Résistant à la corrosion) 3- Aluminium ou silicium (Désoxydants) 4- Molybdène (Résistant à la corrosion) 5- Nickel (Meilleure résilience + résistant corrosion)

Qu'est-ce que de l'acier non alliés ?

C'est de l'acier sans composantes secondaires = moins couteux = plus abondant

Plus le taux de carbone dans l'acier est grand, plus la résistance de l'acier est ____ et plus la ductilité est ____

1. élevé 2. faible

Quel est la grande différence entre de l'acier non allié et de l'acier faiblement allié ?

L'acier faiblement allié possède une limite élastique plus élevée que les aciers non alliés ou au carbone

Quel est la différence entre de l'acier faiblement allié et de l'acier allié ?

L'acier allié possède une composante secondaire qui occupe plus de 5% de l'acier.

Qu'est ce que de l'acier alliés ?

Aciers de très haute résistance ayant subi un traitement thermique (recuit, trempe et revenu)

Dans quelle situation utilise-t-on de l'acier allié ?

Pour la fabrication de barres, de ronds ou de pièces forgées. On les utilise aussi pour la fabrication d’outils (mèches, pièces de forage et de coupes, pièces soumises à hautes températures)

Quels sont les dénominations d'une poutre profilés en I et à ailes parallèles ?

- W : normal - M : spécial - HP : profondeur égale à la largeur (d = b (Carré)) - S : face intérieure des ailes est inclinée de 17 %

Nommez tous les types de profilés des poutres

1- Profilés en I (Déno = W) 2- Profilés en C (Déno = C ou MC) 3- Profilés en T (Déno = WT) 4- Cornière en L (Déno = L) 5- Tubes (Déno = HSS) 6- Profilés soudés ( Déno = WWF (I avec ailes égales) = WRF (I avec ailes inégales)

Nommez des produits finis outre que des profilés

1- Produit plats a) Tôles pour coffrage (plancher de bâtiment) b) Tôles pour couverture (toit bâtiment) c) Tôles pour bardage (Mur bâtiment) 2- Palplanches (Assécher une zone) 3- Câbles, torons et tiges 4- Armatures 5- Boulons (Fixer profilés entre eux) 6- Goujons (Liaison entre dalle de béton et élément de support en acier)

Les propriétés de l'acier varient selon quels facteurs ?

Selon l'alliage et les nuances

À quoi ressemble le graphique du comportement en traction de l'acier ?

*Connaître les différentes phases*

Quelle est la limite élastique et la contrainte de rupture de l'acier ?

Fy (limite élastique) = 300 à 600 MPa Fu (Contrainte de rupture) = 350 à 700 MPa

Qu'est-ce que la ductilité ?

Propriété d'un matériau à subir une déformation permanente sans rupture ni fissure sous l'effet d'un effort de traction

Quels sont les propriétés mécanniques de l'acier ?

1- Résistant à la traction 2- Ductile 3- Résistance à la fatigue 4- Dureté 5- Résilience 6- Résistant aux incendies

Quels sont les propriétés physiques de l'acier ? (Ne varient PAS selon l'alliage et la nuance)

1 - Densité = 7,85 2- Coefficient de dilatation thermique = 11,7E-06 3- Coefficient de poisson = 0,3 4- Module d'élasticité = 200 000 MPa 5- Fluage - Surtout à 450°C

Qu'est-ce que la nuance de l'acier ?

Permet de distinguer les différents types d’acier par leurs caractéristiques chimiques et mécaniques

Quels sont les différentes nuances d'acier ?

1- Type W : Acier soudables 2- Type WT : Acier soudables à résilience améliorée 3- Type R : Acier patinables (résiste à la corrosion) 4- Type A : acier patinables et soudables (W+R) 5- Type AT : acier patinables + soudables + résilience améliorée (WT + R) Type Q : Acier faiblement alliés, trempés et revenus Type QT : acier faiblement alliés, trempés et revenus à résilience améliorée

Un acier possède une dénomination de 350W530X138. Qu'est-ce que cela veut dire ?

Le 350 équivaut à la limite élastique de l'acier (Fy) et le W est la nuance/profilé de l'acier (en I/Soudable dans ce cas précis). Le 530 correspond à la profondeur en mm et le 138 à sa masse linéaire (kg/m)

Nommez les avantages de l'acier

1- Qualité et légèreté 2- Préfabrication et rapidité du montage 3- Facilité de transformation et de démontage 4- Résistance à la corrosion 5- Multiplicité d'alliages 6- Recyclage

Nommez le désavantage de l'acier.

TRÈES COÛTEUX