Laboratoire de simulation des matériaux - IMX-FSTI

L’acier: ce matériau qui nous maintient dans l’âge

du fer!Michel RappazLaboratoire de simulation des matériaux

Ecole Polytechnique Fédérale de LausanneMXG CH-1015 Lausanne

1. Petit historique2. Importance de l’acier dans notre

économie 3. La métallurgie du fer4. Film Arcelor-Mittal (25 min)

Journée des enseignants du secondaireSeptembre 2008

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1. Petit historique

De par sa plus haute température de fusion le fer est apparu plus tard que le bronze dans l’histoire de nos civilisations.

-1000 Premières réductions du fer retravaillées par forgeage pour éliminer les restes d’oxyde (Hittites)

1450 Premières coulées de fontes (Fe-4%C) à partir de hauts fourneaux grâce aux moulins à eau pour les soufflets

1556 Publication de l’ouvrage d’Agricola « De Re Metallica »

1786 Claire identification du fer de la fonte et de l’acier1855 Invention du procédé Bessemer pour réduire le

taux de carbone dans la fonte de fer

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Bien sûr de nombreux progrès ont été réalisés depuis les premiers objets en fer jusqu’à l’élaboration actuelle de tôles d’acier

Diaporama Arcelor-Sidmar (Gent)

1. Petit historique

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2. Importance de l’acier dans notre économie

Nous sommes dans l’âge du silicium… et pourtant nous n’avons pas encore quitté celle du fer!

Acier 1129 106 tons

Aluminium 32 106 tons

Cuivre 30 106 tons

Zinc 9.7 106 tons

Plomb 5 106 tonsTitane 2 106 tons

Nickel 1.3 106 tons

Magnésium 0.6 106 tons

Cobalt 0.05 106 tons

Silicium 5 106 tons

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3. La métallurgie du ferLe diagramme d’équilibre Fe-C est toujours aussi compliqué… mais permet de jouer sur les différentes morphologies se formant dans ce matériau.

Fonte griseMartensite

Fonte GSPerlite

Ferrite

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4. Film d’Arcelor-MittalCe film réalisé à l’usine de Sidmar à Gent montre toutes les étapes de fabrication de l’acier:

la réception du minerai la cokerie le haut fourneau le convertisseur l’installation de coulée continue le laminage à chaud le laminage à froid le procédé de revêtement en continu de zinc la préparation d’ébauches pour l’emboutissage