L'acier est l'épine dorsale de nombreuses industries modernes et contribue à façonner le monde qui nous entoure. Parmi les nombreux types d'acier disponibles, les deux plus utilisés sont l'acier au carbone et l'acier inoxydable. Certains choisissent l'acier inoxydable pour son aspect brillant. D'autres, en revanche, préfèrent l'acier au carbone en raison de son incroyable dureté. Ce contraste est souvent à l'origine du débat : acier au carbone contre acier inoxydable.
N'oubliez pas que les deux aciers possèdent des caractéristiques uniques et sont spécifiques à différentes applications. Le choix du bon acier pour votre projet est donc la clé d'un résultat impeccable. Un mauvais choix peut entraîner des réparations coûteuses et des problèmes de sécurité. Alors, comment décider lequel vous convient le mieux ? Ne vous inquiétez pas ! Cet article va vous éclairer en faisant la distinction entre les deux. Alors, c'est parti !
Aperçu de l'acier au carbone et de l'acier inoxydable
Avant de nous pencher sur les différences, nous devons d'abord comprendre séparément l'acier au carbone et l'acier inoxydable.
L'acier au carbone est un type particulier d'acier qui contient principalement du carbone et du fer. Il contient également de petites quantités d'autres métaux, tels que le chrome et le nickel. Toutefois, le carbone en constitue la majeure partie, généralement entre 0,05% et 2,0%. Cette teneur en carbone peut varier d'un type à l'autre.
Si l'on considère son aspect, l'acier au carbone présente une finition terne, mate et gris bleuté. De plus, lorsqu'il est exposé à l'air, il se patine. Il s'agit d'une couche jaune qui rend son aspect encore plus terne. Il est toutefois possible d'améliorer son aspect en appliquant des revêtements et en le polissant.
Types d'acier au carbone
En fonction de la teneur en carbone, l'acier au carbone est divisé en trois types principaux ;
- Acier à faible teneur en carbone (acier doux) a une teneur en carbone d'environ 0,30%. En raison de sa faible teneur en carbone, il est souple et flexible. Il est donc principalement utilisé dans les fils et les tuyaux.
- L'acier à moyenne teneur en carbone contient 0,30% à 0,60% de carbone. Cette teneur légèrement plus élevée lui confère une certaine dureté. Il est néanmoins flexible et utilisé pour la fabrication de pièces structurelles.
- Acier à haute teneur en carbone : Ce type d'acier contient un pourcentage de carbone d'environ 0,60% à 2,0%. Une teneur en carbone plus élevée signifie une plus grande dureté. Ce type est donc le plus dur et est utilisé dans les outils de coupe.
L'acier inoxydable est un alliage qui contient principalement du chrome. Le pourcentage de chrome est d'environ 10,5%, ce qui lui confère des propriétés uniques. Toutefois, outre le chrome, l'acier inoxydable contient également du carbone, du fer, du molybdène et du nickel. Ces différents métaux améliorent encore leurs caractéristiques.
Cette différence de composition influe sur l'aspect de l'acier inoxydable. Par exemple, il a un aspect brillant, lisse et poli. Cet aspect réfléchissant en fait un matériau de choix pour les projets architecturaux. En outre, il est possible d'améliorer son aspect en lui donnant une texture brossée, mate ou brillante, semblable à celle d'un miroir.
Types d'acier inoxydable
Voici les trois principaux types d'acier inoxydable, en fonction de leur composition
- Acier inoxydable austénitique : Ce type d'acier contient plus de chrome et de nickel. Il possède des propriétés non magnétiques et est facile à souder.
- Acier inoxydable ferritique : Il contient plus de chrome mais peu de nickel. Cela le rend magnétique et dur. Il est donc utilisé dans les pièces automobiles.
- Acier inoxydable martensitique : Ce type d'acier contient du chrome avec une teneur en carbone plus élevée. Il est donc robuste mais moins résistant à la corrosion. Il est principalement utilisé dans les couteaux et les outils de coupe.
Acier au carbone et acier inoxydable : Principales différences !
Avez-vous compris les différences fondamentales de composition et d'apparence ? Si c'est le cas, il est beaucoup plus facile de comprendre les autres distinctions. Voyons donc comment ces deux matériaux se situent l'un par rapport à l'autre.
1- Solidité et durabilité
C'est l'une des principales différences entre l'acier inoxydable et l'acier au carbone. Comme vous le savez, l'acier au carbone a une teneur en carbone plus élevée, ce qui le rend plus dur et plus résistant. Cependant, il y a une contrepartie : sa dureté plus élevée le rend plus fragile. Cela signifie que l'acier au carbone a une résistance à la traction plus faible et qu'il peut se briser s'il n'est pas manipulé avec précaution.
En revanche, l'acier inoxydable offre la meilleure combinaison de résistance et de durabilité. Par exemple, il a une résistance à la traction plus élevée de 87 000 psi. Cela signifie que lorsqu'il est tiré ou étiré, il ne se casse pas facilement. De plus, un environnement changeant, comme le froid, ne le rend pas cassant. Il peut donc durer longtemps et garantir la durabilité.
2- Résistance à la corrosion
La résistance à la corrosion est un autre facteur qui distingue les deux aciers. Dans ce domaine, c'est l'acier inoxydable qui l'emporte haut la main. POURQUOI ? Comme vous le savez, il a une teneur en chrome plus élevée. Lorsqu'il est exposé à l'air ou à l'humidité, une couche d'oxyde se forme. Cette couche agit comme un bouclier protecteur et préserve la surface de toute résistance supplémentaire. En outre, cette couche peut se cicatriser elle-même.
Cela signifie qu'il peut se reformer rapidement s'il disparaît dans des conditions difficiles. En revanche, l'acier au carbone ne contient pas suffisamment de chrome pour résister à la corrosion. Lorsqu'il est exposé à l'oxygène, il rouille et se corrode. Par conséquent, la surface de l'acier au carbone devient faible et ne peut pas supporter l'humidité. Il est toutefois possible d'améliorer cette propriété par la galvanisation, la peinture et le revêtement.
3- Poids et maniabilité
C'est l'une des principales différences entre l'acier inoxydable et l'acier au carbone. L'acier au carbone est très léger. POURQUOI ? La raison réside dans sa faible densité, qui est d'environ 7,85 g/cm³. Cette faible densité est due à des atomes peu serrés. C'est pourquoi l'acier au carbone est également facile à manipuler. Vous pouvez facilement le transporter, l'installer et le déplacer n'importe où.
En revanche, l'acier inoxydable est beaucoup plus lourd en raison de sa densité plus élevée. En raison de l'étroitesse des atomes, sa densité est d'environ 8,00 - 8,10 g/cm³. L'acier inoxydable contient davantage d'éléments d'alliage, ce qui contribue également à augmenter son poids. Son poids le rend donc difficile à manipuler. Vous aurez besoin d'outils spéciaux et d'une attention particulière pour le manipuler.
4- Soudabilité et ouvrabilité
Ces deux termes font référence à la facilité de soudage et de mise en forme d'un matériau. C'est une autre différence qui différencie les deux types d'acier. Par exemple, l'acier au carbone est plus facile à travailler et à souder, surtout lorsqu'il est de qualité basse ou moyenne. Sa faible densité lui permet de bien réagir lors du découpage et du fraisage. En outre, en raison de la faible teneur en éléments d'alliage, il ne s'enroule pas et ne se fissure pas pendant le soudage.
En revanche, l'acier inoxydable est beaucoup plus lourd, ce qui le rend difficile à travailler. Des outils et des techniques spéciaux sont nécessaires pour le couper et effectuer d'autres opérations de fraisage. En outre, sa teneur en nickel se comporte différemment à la chaleur, ce qui pose également un problème lors du soudage. Ainsi, le soudage de l'acier inoxydable présente un risque plus élevé de décoloration et de déformation.
5- Propriétés magnétiques
Les propriétés magnétiques désignent le comportement d'un matériau dans un champ magnétique. Cette propriété joue un rôle important dans plusieurs applications, telles que les transformateurs et les capteurs magnétiques. Quelles sont donc les différences entre les deux types d'acier à cet égard ? L'acier au carbone est hautement magnétique en raison de sa teneur plus élevée en fer. Comme vous le savez, le fer possède des électrons non appariés qui attirent rapidement l'aimant.
Ainsi, chaque type d'acier au carbone, qu'il s'agisse d'un milieu pauvre ou d'un milieu pauvre, attire le magnétisme. À l'inverse, les propriétés magnétiques de l'acier inoxydable dépendent de son type. Par exemple, l'acier inoxydable austénitique est totalement non magnétique. En revanche, l'acier ferritique peut attirer le magnétisme de manière significative. Le dernier type, martensitique, possède des propriétés magnétiques. Cette différence est due à la différence de teneur en fer.
6- Résistance à la chaleur
C'est l'un des facteurs importants qui nous aident à comprendre les principales différences. La résistance à la chaleur indique dans quelle mesure un matériau peut supporter des températures élevées. L'acier au carbone présente une résistance à la chaleur moyenne à faible. Par exemple, lorsqu'il est exposé à la chaleur pendant une période prolongée, il s'oxyde et s'affaiblit. Cela est dû à son point de fusion plus bas.
En revanche, l'acier inoxydable contient une plus grande quantité de chrome. Cela le rend plus résistant à la chaleur grâce à la formation d'une couche d'oxyde. Même si vous faites exploser un tôle d'acier inoxydable En cas d'exposition prolongée à la chaleur, il développe une couche d'oxyde mais ne s'affaiblit pas. De plus, son point de fusion plus élevé le rend également plus solide et évite les déformations.
7- Maintenance
L'acier inoxydable et l'acier au carbone présentent des niveaux d'entretien différents. Par exemple, l'acier au carbone nécessite plus de soins et d'entretien. POURQUOI ? Comme je l'ai dit plus haut, il a un aspect terne et résiste moins bien à la corrosion. Il est donc nécessaire d'appliquer des revêtements et de polir l'acier pour l'utiliser à l'extérieur. En outre, un nettoyage régulier est également essentiel pour le maintenir dans le même état.
Cependant, l'acier inoxydable est facile à entretenir. Il a un aspect naturellement poli et brillant, de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'appliquer des revêtements et de polir. De plus, en raison de sa teneur plus élevée en chrome, il est naturellement résistant à la corrosion. Il développe une couche d'oxyde qui le protège de la rouille. Il reste donc dans le même état, même dans des conditions difficiles.
8- Applications
En raison des différences de composition, l'utilisation des deux aciers varie d'une industrie à l'autre. Examinons tout d'abord les applications typiques de l'acier au carbone.
- En raison de leur solidité et de leur prix abordable, tubes en acier au carbone sont utilisés dans les poutres et les colonnes des bâtiments.
- En raison de sa robustesse, il est couramment utilisé dans les pièces de véhicules, telles que les châssis.
- L'acier au carbone est très utilisé dans la fabrication d'outils tels que les marteaux et les couteaux.
- On le trouve également dans les pièces de machines telles que les engrenages et les arbres.
Comme vous le savez, l'acier inoxydable est très durable et résistant à la corrosion. Ses applications sont donc les suivantes :
- Il est utilisé dans l'industrie alimentaire et des boissons en raison de sa résistance à la corrosion et de sa facilité de nettoyage.
- La surface non poreuse de l'acier inoxydable le rend hygiénique. Il est donc utilisé pour fabriquer des outils chirurgicaux, des implants et des dispositifs médicaux.
- Comme je l'ai dit plus haut, il conserve son éclat pendant plusieurs années. Il est envisagé pour les finitions extérieures, les mains courantes et les toitures.
- En raison d'une plus grande résistance à la chaleur, tuyaux en acier inoxydable sont utilisés dans les pièces aérospatiales telles que les moteurs.
9- Respect de l'environnement et développement durable
L'acier inoxydable et l'acier au carbone ont tous deux un impact différent sur notre environnement. Par exemple, l'acier au carbone est recyclable mais n'est toujours pas un matériau écologique. POURQUOI ? Tout d'abord, il est moins durable et a une durée de vie plus courte, ce qui augmente l'empreinte écologique globale. En outre, l'acier au carbone est plus sujet à la corrosion et doit être remplacé fréquemment. Cela accroît le besoin de nouveaux matériaux de production.
En revanche, l'acier inoxydable ne présente pas ce problème. Il est plus écologique que l'acier au carbone. Tout d'abord, il est très résistant et dure longtemps. Cela réduit les remplacements fréquents, ce qui réduit directement les déchets de matériaux de production. De plus, sa surface est naturellement brillante et ne nécessite donc pas de revêtement. Ces revêtements utilisent des produits chimiques nocifs qui contribuent à la pollution.
10- Coût et accessibilité
Le coût joue un rôle important dans le choix entre l'acier inoxydable et l'acier au carbone. Ces deux matériaux ont des gammes de prix différentes. Par exemple, l'acier au carbone est une option abordable. POURQUOI ? Tout d'abord, il contient moins d'éléments d'alliage, qui sont moins chers. De plus, comme il est léger, sa fabrication est également facile. Cela signifie que vous pouvez créer bobines d'acier au carbone avec des outils de base.
Toutefois, n'oubliez pas que l'acier au carbone n'est avantageux qu'au niveau du coût initial. Les dépenses à long terme peuvent augmenter le coût total. En revanche, le coût initial de l'acier inoxydable est plus élevé. La raison en est que les éléments d'alliage sont coûteux. En outre, comme il s'agit d'un matériau plus lourd, sa fabrication nécessite des outils et des procédés coûteux. Mais sa durabilité à long terme et le peu d'entretien qu'il nécessite compensent son prix et le rendent rentable à long terme.
Pouvez-vous faire la différence en regardant ?
“Parfois oui, mais pas toujours". Comme je l'ai dit plus haut, ces deux aciers ont des apparences différentes. Ainsi, si vous trouvez un acier brillant et lisse, il s'agit probablement d'un acier inoxydable. En revanche, l'acier au carbone présente un aspect mat et terne. Mais il est possible de s'y perdre, car l'acier au carbone peut aussi paraître brillant en raison des revêtements et des finitions.
Une autre méthode d'identification visuelle est le test de l'aimant. Comme vous le savez, l'acier au carbone est un matériau magnétique qui peut attirer un aimant. En revanche, l'acier inoxydable ne peut pas attirer le magnétisme. Approchez donc l'aimant d'un acier et vérifiez s'il s'agit d'un acier au carbone ou d'un acier inoxydable. Toutefois, n'oubliez pas que cette méthode n'est pas 100% fiable. Certaines qualités d'acier inoxydable peuvent également attirer les aimants.
Acier au carbone ou acier inoxydable : Lequel choisir ?
Ces deux matériaux présentent des propriétés uniques. Il est donc difficile de trouver l'option la plus fiable. Toutefois, certains facteurs peuvent vous aider à prendre une décision plus facile. Voyons comment choisir entre l'acier inoxydable et l'acier au carbone.
- Tout d'abord, il faut tenir compte de la résistance à la corrosion des deux matériaux. L'acier inoxydable est plus résistant à la rouille, c'est pourquoi je le préfère pour l'extérieur et les endroits humides. En revanche, pour les utilisations à l'intérieur, optez pour l'acier au carbone.
- Évaluez la résistance et la robustesse des deux matériaux. Par exemple, choisissez l'acier au carbone si vous avez besoin de quelque chose de puissant, comme des outils et des cadres. En revanche, si vous préférez l'élasticité, optez pour l'acier inoxydable.
- L'apparence et l'entretien sont d'autres facteurs à prendre en compte. Par exemple, l'acier inoxydable est préférable si votre projet nécessite un aspect brillant et lisse. En outre, il nécessite moins d'entretien. En revanche, si l'aspect n'a pas d'importance mais que la dureté compte, optez pour l'acier au carbone.
- Enfin, gardez à l'esprit votre budget lorsque vous choisissez entre ces aciers. Si votre budget est serré, l'acier au carbone s'avère une option rentable. En revanche, si vous ne vous souciez pas de votre budget, mais que vous préférez plus de caractéristiques, vous devriez choisir l'acier inoxydable.
Conclusion
L'acier au carbone et l'acier inoxydable sont deux matériaux incroyables, chacun offrant ses propres atouts. L'essentiel est de choisir celui qui convient le mieux à vos besoins. Cela n'est possible que si vous connaissez la différence fondamentale entre ces deux matériaux. C'est pourquoi j'ai exploré dans cet article les principales différences qui vous aideront à faire votre choix. Par exemple, l'acier au carbone est plus fiable si vous préférez la dureté à la résistance.
Toutefois, si la résistance à la corrosion est votre principale préoccupation, l'acier inoxydable présente cette caractéristique. Enfin, n'oubliez pas qu'il n'existe pas de solution unique. Chaque application ayant ses propres exigences, le choix du bon matériau fait toute la différence. Il convient donc d'examiner les avantages et les inconvénients de chaque matériau et de prendre la meilleure décision pour votre projet.