L'effet de l'aluminium dans l'acier

I. Effet de l'aluminium sur les microstructures et le traitement thermique de l'acier

(1) L'aluminium a une forte affinité avec l'oxygène et l'azote et constitue un déterminant de l'azote désoxydant dans la fabrication de l'acier.

(2) L'aluminium réduit fortement la zone de phase austénitique dans l'acier.

(3) L'affinité entre l'aluminium et le carbone est faible et il n'y a généralement pas de carbure d'aluminium dans l'acier. L'aluminium favorise fortement la graphitisation du carbone et cette dernière peut être inhibée en ajoutant du chrome, du titane, du vanadium et du niobium.

(4) L'aluminium affine les grains d'acier intrinsèques et augmente la température du grain grossier. Cependant, lorsque la teneur en Al de l'acier dépasse une certaine valeur, les grains d'austénite ont tendance à grossir et à devenir grossiers.

(5) L'aluminium augmente la température de transformation de la martensite de l'acier et diminue la teneur en austénite retenue après trempe, contrairement à d'autres éléments d'alliage, à l'exception du cobalt.


II. Effet de l'aluminium sur les propriétés mécaniques de l'acier

(1) L'aluminium réduit la sensibilité de l'acier aux entailles, diminue ou élimine le phénomène de vieillissement de l'acier, diminue notamment la température de transition ductile-fragile de l'acier et améliore la ténacité de l'acier à basse température.

(2) L'aluminium a un effet de renforcement de la solution solide plus important, et l'acier à haute teneur en aluminium a une résistance spécifique plus élevée. Les alliages ferritiques Fe-Al sont plus résistants aux températures élevées que les aciers Cr13, mais leur plasticité et leur ténacité à la température ambiante sont faibles et le traitement par déformation à froid est difficile.

(3) Les propriétés globales de l'acier austénitique Fe-Al-Mn sont meilleures.


III. EFFET DE L’ALUMINIUM SUR LES PROPRIÉTÉS PHYSIQUES, CHIMIQUES ET TECHNOLOGIQUES DE L’ACIER

(1) L'ajout d'aluminium à un alliage de ferrochrome peut réduire le coefficient de résistance à la température et peut être utilisé comme alliage électrothermique.

(2) L’aluminium et le silicium jouent un rôle similaire dans la réduction de la perte de noyau d’acier de transformateur.

(3) Lorsque la teneur en aluminium atteint une certaine valeur, la passivation se produit à la surface de l'acier, ce qui rend l'acier résistant à la corrosion dans un acide oxydant et améliore la résistance à la corrosion à l'hydrogène sulfuré. L'aluminium nuit à la résistance à la corrosion de l'acier dans une atmosphère de chlore et de chlorure.

(4) Une couche de nitrure d'aluminium est formée à la surface de l'acier contenant de l'aluminium après la nitruration, ce qui peut améliorer la dureté, la résistance à la fatigue et la résistance à l'usure.

(5) La résistance à l'oxydation de l'acier peut être considérablement améliorée en ajoutant de l'aluminium comme élément d'alliage. L’aluminisation ou l’aluminisation à la surface de l’acier peut améliorer sa résistance à l’oxydation et à la corrosion, et peut être utilisée pour la fabrication de chauffe-eau solaires, etc.

(6) L'aluminium a des effets néfastes sur les performances de travail à chaud, la soudabilité et les performances de coupe.


IV Application de l'aluminium dans l'acier

(1) L'aluminium joue un rôle majeur dans la désoxydation et le contrôle de la granulométrie des aciers en général.

(2) L’aluminium est l’un des principaux éléments de l’alliage, notamment les aciers nitrurés, les aciers inoxydables résistant aux acides, les aciers non revêtus résistant à la chaleur, les alliages électrothermiques, les alliages magnétiques durs et mous, etc.