Acier Flashcards
Quels sont les deux types de métaux ferreux ?
Fer et l’acier (90% de la production mondiale de matériaux métalliques)
Quel est, en tonne, la production mondiale d’acier brute ?
1,8 Milliards de tonnes
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
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
Nommez 3 types de minerai d’usage courant
- Hématite
- Magnétite
- Limonite
4.Taconite
Pourquoi transforme t-on les minerai en boulettes versus en poudre ?
La forme de boulette favorise le transport et chauffage dans le four
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)
Quel agent réducteur utilise t-on pour capter l’oxygène sous l’influence du chauffage ?
Le monoxyde de carbone (CO)
Qu’est-ce que le Coke ?
En gros, c’est du charbon qui libère du CO pour capter l’oxygène. (Braille)
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.
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)
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)
Dans quel four à lieu le procédé d’affinage ?
Four à oxygène ou le four électrique
Quels sont les deux techniques de coulage utilisées ?
- Coulage en lingots (Moins courant)
2.Coulage en continu
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
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.)
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.
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
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 ____
- élevé
- 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
