Qu’est-ce qu’un acier calmé ?

L’acier fabriqué dans des fours ou des convertisseurs est coulé dans des lingotières (moules spéciales en fonte), où il est refroidi et solidifié. Lorsqu’il est coulé dans des lingotières et que la teneur en oxyde de fer est trop élevée, l’acier présente le phénomène d’ « ébullition », ce qui entraîne la production d’inclusions gazeuses comme défauts structurels. La quantité d’oxygène doit être réduite aux limites acceptées par le processus de solidification, cela étant réalisé en désoxydant l’acier (également appelée l’acier au repos). Afin d’obtenir un acier présentant des caractéristiques de résistance et de durabilité supérieures, on ajoute des éléments désoxydants, notamment du manganèse, du silicium et de l’aluminium. Un acier calmé augmente le prix de revient de 10 à 15 %.

Selon le degré de désoxydation, les aciers peuvent être divisés en trois catégories, symbolisées par les lettres :

n – acier non calmé

s – acier semi-calmé

k – acier calmé

Un acier non calmé est un acier dont la teneur en oxygène est réduite à un point tel qu’il permet à la réaction d’oxydation du carbone dans une certaine mesure, après avoir été coulé dans la lingotière. La désoxydation par le manganèse, le silicium, l’aluminium etc. est insuffisante dans le cas de l’acier non calmé (n). La composition chimique de ces aciers contient du carbone entre 0,04 et 0,09 %, du silicium entre 0,005 et 0,002 % et du manganèse entre 0,25 et 0,04 %. En raison de la faible consommation de désoxydants, ces aciers sont moins chers que les aciers calmés et ont une plasticité élevée.

L’acier semi-calmé (s) est une variante intermédiaire entre l’acier non calmé et l’acier calmé. La présence de carbone varie entre 0,15 – 0,25 %, de silicium entre 0,01 – 0,1 % et de manganèse entre 0,85 – 1,2 %. Les propriétés de résistance ont des valeurs comprises entre celles de l’acier calmé et de l’acier non calciné.

L’acier calmé (k) est l’acier complètement désoxydé. Après avoir été coulé dans les lingotières, l’ébullition de l’acier cesse car la quantité d’oxygène est trop faible. La désoxydation est effectuée avec du manganèse, du silicium, de l’aluminium et d’autres désoxydants. L’acier calmé, le plus couramment utilisé, a une teneur en carbone comprise entre 0,04 et 0,6 %, en silicium comprise entre 0,15 et 0,50 % et en manganèse comprise entre 0,6 et 1,6 %. Ce type d’acier présente une bonne qualité, une structure homogène et de bonnes caractéristiques de résistance, mais une faible plasticité.

L’acier calmé ou la désoxydation sont généralement obtenus par deux méthodes :

1. Désoxydation par précipitation

2. Désoxydation par diffusion