Diagramme Fer-Carbone, l’acier et l’inox

Si vous êtes sur cette page, c’est que vous avez probablement suivi mes révisions sur les transformations allotropiques et le polymorphisme
Pour suivre, il vous faudra prendre connaissance de cet articles précédent.

🙂

1) Technique de forge et carbone

Dans le documentaire qui suit, on explique comment faire baisser le taux de carbone mais aussi le laminage à chaud 🙂

2) Vidéo sur la fabrication de l’acier

Une autre vidéo sur la fabrication de l’acier 🙂

3) Vidéo sur l’inox

Encore une sur l’inox cette fois ci, elle n’explique pas comment est fait celui-ci mais certains principes comme l’auto passivation 🙂

Voilà la vidéo sur l’inox et sa fabrication :

4) Les diagrammes:

Le mien:

Celui de Rocdacier:

A1 : température de transformation des alliages fer carbone répondant aux critères suivants:

• c’est la température à partir de laquelle l’austénite commence à apparaître au cours d’un échauffement très lent.
• c’est la température à partir de laquelle l’austénite disparaît totalement au cours d’un refroidissement très lent.

A3 : température de transformation des alliages fer-carbone (jusqu’à 0,77% C) répondant aux critères suivants:

• c’est la température à partir de laquelle la structure est totalement austénitique au cours d’un au cours d’un échauffement très lent.
• c’est la température à partir de laquelle l’austénite commence à se transformer en ferrite au cours d’un refroidissement très lent.

ACM : Température matérialisant la solubilité maximale du carbone dans l’austénite des alliages fer-carbone.
ACM existe uniquement pour les alliages hypereutectoïdes ( entre 0,77% et 2% C ) et répond aux critères suivants :
c’est la température à partir de laquelle la structure est totalement austénitique au cours d’un échauffement très lent; c’est la température à partir de laquelle il apparaît de la cémentite dans l’austénite au cours d’un refroidissement très lent.

Qu’est ce que l’austénite ?

C’est une solution solide d’un ou plusieurs éléments (carbone, manganèse, nickel…) dans le fer gamma de structure cubique à face centrée.

Là encore je vais y rajouter la définition wikipédia 🙂 (non j’vous jure je suis pas flemmard bien au contraire faut juste s’amuser à chercher ^^)

L’austénite est une solution solide de carbone dans l’allotrope γ (GAMMA) du fer, qui est stable entre 911°C et 1 392°C. Cet allotrope a une structure cristallographique cubique à faces centrées, notation Strukturbericht A1, qui permet une grande solubilité du carbone (jusque 2,1 % massique à 1 147°C). Le fer γ est paramagnétique (on entend par là qu’elle quitte le domaine de ferromagnétisme du fer à basse température – T<tc=723°c -=”” et=”” rentre=”” dans=”” le=”” domaine=”” paramagnétique).<=”” p=””>
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(sortir du point magnétique (A2) veut dire que le métal aura été chauffé au delà de 768°C point Curie

Le nom d’austénite vient de William Chandler Roberts-Austen, métallurgiste connu pour ses recherches sur les propriétés physiques des métaux et de leurs alliages.

CQFD : donc comme l’austénite est un fer gamma si on y rajoute des éléments “gammagène” ou “alphagène” ceux-ci auront une incidence:

Certains éléments (manganèse, nickel, azote par exemple) augmentent la plage de stabilité de l’austénite ; ils sont dits « gammagènes ». Avec un dosage suffisant, ils permettent, grâce à une trempe, d’obtenir de l’austénite à température ambiante à l’état métastable. C’est le cas des aciers dits austénitiques. La grande majorité des aciers inoxydables sont austénitiques, car ils combinent de bonnes résistances à la corrosion avec des propriétés mécaniques plus élevées que l’acier ferritique. (comme vous le savez c’est surtout l’auto-passivation due au chrome qui rends l’acier inoxydable)

D’autres éléments comme le silicium, le molybdène ou le chrome tendent à déstabiliser l’austénite. On appelle ces éléments « alphagènes ».

J’en entends déjà du fond de là bas me dire “mais mais le chrome est alphagène et les aciers austénitiques sont gamma…”

En effet vous avez raison mais c’est le fait que ce métal comporte entre 10,5% de Cr (Chrome) ou plus qui le rend inoxydable.

C’est donc un acier fortement allié

Puisque on dit qu’un acier est fortement allié du moment qu’un de ses composants est supérieur à 5%

Donc voilà dans la famille des inox (pardon Austénitique)

• ferritique : X2 Cr17
• semi ferritique : X20 Cr Ti 17
• AF Austéno-Ferritique : X2 Cr Ni 24 4
• Austénitique : X2 Cr Ni Mo 19 12 2 (c’est le 316L)
• Martinsitique : X100 Cr 17
• Réfractaires: ?

Si vous souhaitez voir la suite de mes révisions, allez donc voir ce qu’est le diagramme TRC ou temps de refroidissement continu