Le débat entre l'acier doux et l'acier au carbone intrigue depuis longtemps les ingénieurs et les fabricants. La raison en est que l'acier au carbone comptes en acier pour 85% de tout l'acier produit et est largement utilisé dans le monde entier dans différentes industries.
Il est également divisé en différents types et qualités - l'acier doux est l'un de ces types. Toutefois, ce guide comparera l'acier doux et l'acier au carbone côte à côte et vous donnera un aperçu de leurs différences. Alors, passons à l'action !
Introduction à l'acier doux et à l'acier au carbone
L'acier doux est un type d'acier au carbone qui diffère par sa teneur en carbone. L'acier au carbone est plus robuste et a une teneur en carbone plus élevée (0,30 à 2%). À l'inverse, l'acier doux a une faible teneur en carbone (0,05 à 0,25%) et est mou.
Bien qu'il s'agisse de deux types d'acier, leur utilisation et leur fonctionnalité varient en raison de la différence de teneur en carbone. L'acier au carbone convient à la construction, tandis que l'acier doux est utilisé pour fabriquer des produits courants tels que des plaques, des tuyaux, des tubes, etc.
Parmi tous les types de acier au carboneL'acier doux est le plus connu et le plus utilisé. Grâce à ses caractéristiques telles que la souplesse, la facilité de soudage et la transformation en différentes formes. De nombreuses industries préfèrent l'acier doux à tous les autres types d'acier, à moins qu'elles ne veuillent fabriquer quelque chose de solide.
Acier doux et acier au carbone : Différences fondamentales
Outre la rentabilité de l'acier doux, de nombreuses autres différences font que ces deux types d'acier conviennent à des industries différentes. Avant d'examiner leurs différences en détail, voici un tableau rapide qui vous donnera un premier aperçu de ces deux types d'acier.
| Caractéristique | Acier au carbone | Acier doux |
| Teneur en carbone | Plus élevé (0,30 à 2%) | Inférieure (0,05 à 0,25%) |
| Rapport coût-efficacité | Relativement plus élevé | Abordable et moins cher |
| Production | Plus complexe, plus cher | Facile à produire, moins cher |
| Résistance et dureté | Plus fort et plus dur | Plus faible et plus doux |
| Soudage | Moins soudable en raison de sa fragilité | Soudable et solidement soudé |
| Résistance à la corrosion | Non résistant | Non résistant |
| Usinabilité | Faible usinabilité | Meilleure usinabilité |
| Malléabilité/ductilité | Moins malléable, moins ductile | Plus malléable, plus ductile |
| Applications | Applications à plus haute résistance | Applications en matière de flexibilité et de formabilité |
Après avoir lu le tableau, vous avez constaté des différences fondamentales entre ces deux types de produits. types d'acier. Nous allons approfondir la question et examiner leurs disparités dans une explication détaillée.
1- Composition
La composition est un facteur essentiel de différenciation. L'acier au carbone et l'acier doux sont tous deux des alliages de carbone et de fer. Toutefois, la teneur en carbone varie dans les deux types d'acier, ce qui les différencie.
L'acier au carbone a une teneur en carbone plus élevée, allant de 0,30 à 2%. À l'inverse, l'acier doux a une teneur en carbone plus faible, de 0,05 à 0,25%. En raison de sa forte proportion de carbone, l'acier au carbone est plus robuste et plus rigide. C'est pourquoi il est utilisé dans la construction et dans d'autres industries où la durabilité et la résistance sont des priorités.
N'oubliez pas que de nombreux autres éléments sont également des alliages dans ces deux types d'acier. Par exemple, l'acier doux peut contenir du manganèse, du silicium et du phosphore. Toutefois, le carbone et le fer dominent dans l'acier au carbone et l'acier doux.
2- Production/Formation
L'acier doux est relativement plus simple à produire car il nécessite moins d'énergie. Sa production implique la fusion du minerai de fer dans des hauts fourneaux pour produire de la fonte brute. Une fois la fonte brute produite, elle est soumise à l'arc électrique, ce qui permet d'éliminer toutes les impuretés et d'obtenir de l'acier doux.
La production de carbone suit les mêmes étapes. Cependant, elle nécessite plus d'énergie. Un traitement thermique supplémentaire est nécessaire pour adopter des propriétés telles que la dureté et la résistance. Ces étapes supplémentaires rendent le processus plus complexe et plus coûteux.
Leur production comporte plusieurs étapes et processus. Toutefois, nous n'entrerons pas dans les détails car notre objectif est de comprendre leur facilité de production et leur efficacité du point de vue des fabricants. L'acier doux est donc rentable et facile à produire.
3- Types et catégories
L'acier au carbone est divisé en différents types, dont l'acier doux. Ces types d'acier au carbone varient en fonction de la teneur en carbone. Notamment, l'acier doux n'a pas de type particulier et constitue une subdivision. Voici la liste des types d'acier au carbone :
- Acier à faible teneur en carbone : Il est également connu sous le nom d'acier doux et a une faible teneur en carbone. Il est doux et de nombreuses industries l'utilisent largement.
- Acier à moyenne teneur en carbone : Il est plus robuste que l'acier doux, mais ses possibilités d'utilisation sont moins étendues que celles de l'acier doux. Sa teneur en carbone est comprise entre 0,3 et 0,6%, ce qui lui confère une résistance convenable. Ce type d'acier au carbone est fragile et ne peut pas être facilement soudé.
- Acier à haute teneur en carbone : Il est cassant et se rompt à la chaleur plutôt qu'au soudage. En outre, sa teneur en carbone est comprise entre 0,6% et 1,5%, ce qui le rend adapté aux industries liées à la construction. Toutefois, il n'est utilisé qu'à grande échelle, c'est-à-dire pour la construction de gratte-ciel ou de bâtiments.
4- Résistance, dureté et facilité d'utilisation
La résistance et la dureté de l'acier sont dues à sa teneur en carbone. Plus la teneur en carbone est élevée, plus l'acier est résistant et vice versa. Le carbone doux a la plus faible teneur en carbone, ce qui signifie qu'il est plus mou et plus faible.
En revanche, l'acier au carbone, dont la teneur en carbone est plus élevée, est plus robuste et plus rigide. Toutefois, sa teneur élevée en carbone le rend moins utilisable. En effet, une plus grande quantité de carbone augmente sa fragilité et il ne peut pas être soudé.
L'acier doux a une faible teneur en carbone, ce qui le rend nettement moins fragile. Il peut être facilement soudé et supporte le processus de soudage. De nombreuses industries utilisent l'acier doux pour créer des produits qui peuvent être soudés à plusieurs reprises, tels que des plaques, des tuyaux, des tubes, etc.
5- Malléabilité et ductilité
L'acier doux a une faible teneur en carbone et une plus grande résistance à la traction (contrainte maximale que le matériau peut supporter avant de se rompre). Il peut être transformé en n'importe quelle forme, comme des fils ou des tôles. En outre, l'acier doux n'est pas cassant, ce qui signifie qu'il ne se brisera pas facilement.
Ainsi, l'acier doux peut être étiré en feuilles, fils et autres produits en raison de son excellente résistance à la traction et de sa flexibilité. En revanche, l'acier au carbone est dur. Il n'est pas malléable et ductile. Il ne peut pas être utilisé pour fabriquer des tôles ou des fils.
6- Finition de la surface
L'acier au carbone est résistant et contient une forte teneur en carbone. En raison de sa teneur élevée en carbone, sa surface est rugueuse et son aspect n'est pas esthétique. La teneur élevée en carbone favorise la formation de tartre au cours du processus de chauffage de l'acier au carbone.
En revanche, l'acier doux est souple et offre une meilleure finition de surface. Ses arêtes sont nettes et esthétiques. Leur meilleure surface facilite l'application de la peinture qui les protège de la corrosion et d'autres facteurs externes.
7- Réponse au traitement thermique/à la soudabilité
L'acier au carbone est plus robuste, il supporte donc la chaleur et devient encore plus robuste lorsqu'il est exposé à la chaleur. À l'inverse, l'acier doux est faible, ne supporte pas la chaleur et commence à fondre sous l'effet de la chaleur.
Lorsque la température est appliquée à l'acier doux, celui-ci commence à fondre, ce qui constitue sa force. Comme il fond en chauffant, il peut être soudé. Cette propriété permet un soudage sans soudure, ce qui en fait un choix privilégié dans diverses industries.
Remarque : Nous avons rédigé un article complet discussion sur le soudage de l'acier inoxydable à l'acier doux. Si vous souhaitez comprendre les mécanismes qui sous-tendent la soudabilité de l'acier doux, ne le manquez pas. Il vous donnera le comportement de l'acier doux et de l'acier inoxydable pendant le processus de soudage.
8- Sensibilité à la corrosion
L'acier au carbone et l'acier doux sont tous deux composés de fer, qui réagit avec l'oxygène pour former de l'oxyde de fer (rouille). Malheureusement, aucun des deux n'offre une résistance significative à la rouille, à la corrosion et à d'autres éléments extérieurs.
Il est toutefois possible de les protéger en appliquant une épaisse couche de peinture. La couche de peinture protège l'acier et l'aide à conserver sa forme et sa résistance pendant une longue période. Toutefois, cette solution n'est pas idéale à long terme.
9- Coût et tarification
L'acier doux est moins cher que l'acier au carbone. En raison de la rentabilité de l'acier doux, il est largement utilisé dans toutes les industries où la flexibilité et la soudabilité sont nécessaires. Il se distingue par ses performances, sa souplesse et sa capacité à prendre différentes formes.
Bien que l'acier au carbone soit coûteux, il est encore très répandu dans la construction, l'automobile et d'autres secteurs où la résistance et la dureté de l'acier sont nécessaires. En fin de compte, les deux types d'acier ont leur utilité en fonction de leurs caractéristiques.
Verdict : Lequel est le meilleur, l'acier doux ou l'acier au carbone ?
Il n'est pas possible de dire que l'un est meilleur que l'autre. En effet, ces deux types d'acier conviennent à des usages différents. Par exemple, l'acier doux est la solution idéale pour fabriquer des produits plus petits et soudables tels que des tuyaux, des moteurs, des chaises, des étagères, des outils, des câbles, etc.
De même, l'acier au carbone convient à différentes industries qui doivent fabriquer des matériaux résistants. Par exemple, l'industrie de la construction utilise l'acier au carbone en raison de sa résistance et de sa dureté. Ces deux types d'acier ont chacun leur utilité. Leur utilisation dépend des objectifs des fabricants.
Pourquoi l'acier doux est-il privilégié dans les processus de fabrication ?
La fabrication consiste à découper et à mouler le matériau pour lui donner une forme. L'acier doux est privilégié parce qu'il est facilement transformable en n'importe quelle forme. Même les fabricants peuvent l'utiliser pour réaliser des formes complexes et impossibles.
L'acier doux est rentable et facilement abordable pour les fabricants. Avant tout, l'acier doux permet de réaliser des soudures solides. L'acier doux fond sous l'effet de la chaleur, ce qui donne une soudure très durable. En raison de toutes ces caractéristiques, l'acier doux est préféré à l'acier au carbone pour le processus de fabrication.
N'oubliez pas que l'acier au carbone est solide et dur. Il ne peut être utilisé pour réaliser une structure ou une forme quelconque. Lors du soudage, l'acier au carbone se brise en raison de sa fragilité. C'est la raison pour laquelle il est considéré comme une option ordinaire en matière de fabrication.
L'acier au carbone rouille-t-il facilement ?
Malheureusement, l'acier au carbone rouille rapidement au contact de l'humidité. En effet, le fer est très réactif et réagit immédiatement avec l'oxygène pour former de l'oxyde de fer, c'est-à-dire de la rouille.
Il n'y a pas que l'acier au carbone, l'acier doux est également sensible à la rouille et à la corrosion. Toutefois, les fabricants appliquent une couche de peinture pour protéger l'acier de la rouille. Cette couche protège le matériau de la rouille.
Toutefois, il s'agit d'une solution à court terme, et le problème de la rouille ne subsistera qu'un certain temps. Si vous souhaitez fabriquer un produit résistant à la rouille, vous devez utiliser de l'acier inoxydable. Il offre en effet une excellente résistance à la rouille.
Quelle est la résistance de l'acier au carbone par rapport à celle de l'acier doux ?
Il est impossible de dire à quel point l'acier au carbone est plus robuste que l'acier doux. Comme je l'ai dit précédemment, la résistance de l'acier au carbone dépend de la teneur ou de la proportion de carbone. Une plus grande quantité de carbone signifie que l'acier est plus résistant et vice versa.
Les différents types d'acier au carbone ont des teneurs en carbone différentes. Les aciers au carbone dont la proportion de carbone est plus importante seront plus robustes que les types d'acier au carbone dont la proportion est plus faible, et vice versa. Tout dépend de la teneur en carbone.
Conclusion
L'acier doux et l'acier au carbone sont au cœur de différentes industries. Leur facilité d'utilisation a conduit les fabricants à fabriquer divers produits. Ils sont différents les uns des autres et sont utilisés en fonction de leurs propriétés et de leur fonctionnalité.
Dans cet article comparatif, j'ai mentionné toutes leurs différences fondamentales. L'acier doux est tendre et convient à une échelle inférieure. L'acier au carbone est solide et utilisé à grande échelle, par exemple dans le secteur de la construction. Cependant, l'utilisation de l'acier doux est plus courante que celle de son homologue.