Les tôles d'acier au carbone sont utilisées dans la construction, les machines, les transports, les équipements énergétiques et la fabrication métallique en général. Ses performances dépendent de facteurs tels que la composition chimique, la qualité de l'acier, l'épaisseur, le traitement thermique et l'état de fabrication. Par conséquent, la sélection des matériaux doit tenir compte des exigences réelles de service et de fabrication plutôt que de l’épaisseur ou des dimensions uniquement.
Différentes qualités offrent différentes combinaisons de résistance, de ténacité, de soudabilité, de formabilité et de dureté. Ces différences sont importantes lors de la sélection des matériaux pour les composants structurels, les machines, les équipements sous pression et autres produits manufacturés.
Plaque d'acier au carboneest un produit plat en acier dans lequel le carbone est le principal élément d'alliage, le manganèse et d'autres éléments étant présents dans des limites spécifiées. La composition et la qualité influencent les propriétés telles que la résistance à la traction, la dureté, la ductilité et la soudabilité.
Le matériau est généralement produit par laminage à chaud et fourni en différentes épaisseurs, largeurs, longueurs et qualités. Selon l'application, il peut être coupé, formé, soudé, usiné ou traité davantage pendant la fabrication.
Les aciers au carbone sont souvent regroupés selon leur teneur en carbone, bien que les spécifications techniques soient normalement basées sur une nuance et une norme particulières. Les matériaux à faible, moyenne et haute teneur en carbone ont des caractéristiques différentes et sont donc utilisés à des fins différentes.
L'acier à faible teneur en carbone contient une quantité relativement faible de carbone et est généralement plus facile à souder et à former que les qualités à plus forte teneur en carbone. Il est couramment utilisé pour la fabrication structurelle, les cadres, les supports, les machines générales et d'autres composants nécessitant une résistance modérée et un traitement simple.
L'acier au carbone moyen offre un niveau de résistance et de dureté plus élevé que les nuances à faible teneur en carbone. Il peut être utilisé pour les composants de machines, les arbres, les pièces structurelles et d'autres applications où les performances mécaniques sont plus importantes que la formabilité maximale.
Une teneur plus élevée en carbone peut augmenter la dureté et la résistance tout en réduisant la ductilité et la soudabilité. Ces matériaux sont donc plus adaptés aux applications nécessitant une dureté ou une résistance à l'usure accrue, sous réserve des exigences de la nuance spécifique.
Les propriétés d'une tôle d'acier sont déterminées par sa qualité, sa composition chimique, son épaisseur, son traitement thermique et ses conditions de production. Les caractéristiques suivantes sont généralement examinées lors de la sélection des matériaux.
La qualité appropriée dépend de l'environnement de service, des conditions de charge, du processus de fabrication et de la norme applicable. Les applications courantes sont les suivantes.
Les plaques d'acier sont utilisées pour les plaques de base, les cadres de support, les plates-formes, les supports, les éléments structurels et les structures en acier fabriquées. La sélection des matériaux prend généralement en compte la résistance, l'épaisseur, la soudabilité et les spécifications structurelles pertinentes.
Dans la fabrication de machines, ces matériaux peuvent être utilisés pour les châssis d'équipement, les godets, les supports, les assemblages structurels et d'autres pièces fabriquées. Lorsque l’abrasion ou les charges répétées constituent un problème majeur, des qualités plus résistantes ou plus résistantes à l’usure peuvent être spécifiées.
Certaines qualités sont utilisées dans les chaudières, les appareils sous pression, les réservoirs et les équipements associés. De telles applications peuvent nécessiter des propriétés mécaniques spécifiques, des tests d'impact, un traitement thermique, des contrôles d'épaisseur et des procédures d'inspection définies par la norme applicable.
Les tôles d'acier sont également utilisées dans les remorques, le matériel ferroviaire, les structures de navires et d'autres composants liés au transport. Le matériau requis dépend des charges structurelles, des conditions de fonctionnement, des procédures de soudage et des spécifications industrielles applicables.
La sélection des matériaux doit commencer par les conditions de service et le processus de fabrication prévus. Le respect d’une épaisseur requise ne signifie pas nécessairement qu’une qualité particulière convient. Les propriétés mécaniques, les caractéristiques de soudage, les conditions de température et les normes applicables doivent également être examinées.
Les considérations clés incluent la qualité, l'épaisseur, les dimensions, la limite d'élasticité, la résistance à la traction, les exigences aux chocs, la méthode de soudage, les exigences de formage, la température de fonctionnement et les spécifications ASTM, EN, JIS ou autres applicables.
Pour les structures soudées, l’équivalent carbone peut également devoir être pris en compte, en particulier lorsque l’on travaille avec des qualités à plus haute résistance ou à plus forte teneur en carbone. Les équipements sous pression et autres applications réglementées peuvent avoir des exigences supplémentaires en matière de matériaux, de tests et d’inspection.
Les tôles d'acier sont fabriquées selon différentes normes nationales et internationales. Ces spécifications peuvent définir la composition chimique, les propriétés mécaniques, les tolérances dimensionnelles, les méthodes de test et les conditions de livraison.
Par exemple, la norme ASTM A36 est généralement associée aux applications structurelles générales, tandis que la norme ASTM A516 couvre les qualités utilisées pour certaines applications d'appareils sous pression. Une désignation de qualité similaire ne signifie pas nécessairement que deux matériaux sont interchangeables. La norme complète, la composition chimique, les propriétés mécaniques et les conditions de livraison doivent être examinées avant de procéder à une substitution.
Une spécification complète doit fournir suffisamment d’informations pour que le matériau soit fabriqué, inspecté et utilisé correctement. Les détails typiques incluent :
La définition de ces exigences avant la production permet de garantir que le matériau sélectionné est cohérent avec la conception, le processus de fabrication, les exigences d'inspection et les conditions de service prévues.
