Les différences entre l'acier doux, l'acier à outils et l'acier inoxydable

L'acier, dans les termes les plus élémentaires, est du fer élémentaire raffiné mélangé à du carbone pour former un matériau plus résistant. Cependant, il existe des milliers de formes différentes d'acier, car il s'agit d'un processus chimique avec des dizaines de produits chimiques possibles ajoutés pour des propriétés spécifiques. Malgré le large éventail de compositions différentes, l'acier peut être classé dans l'une des trois familles de base: les aciers inoxydables, les aciers à outils et l'acier doux ou à faible teneur en carbone.

La différence la plus déterminante entre l'outil, l'acier doux et l'acier inoxydable est la composition chimique de l'acier. Généralement, les aciers doux sont des aciers simples avec très peu d'additifs élémentaires. Les aciers à outils sont conçus pour des propriétés spécifiques à l'aide de plusieurs additifs, et les aciers inoxydables ont de très fortes concentrations d'un ou deux éléments. Le carbone est peut-être l'additif chimique le plus critique, car il détermine directement la trempabilité de l'acier. Les aciers doux contiennent généralement moins de 1% de carbone en masse; les aciers à outils peuvent contenir jusqu'à 15% ou plus de carbone, tout comme les aciers inoxydables. Les aciers inoxydables contiennent jusqu'à 20 pour cent de chrome et des concentrations relativement élevées de nickel, des produits chimiques qui ne sont généralement pas ajoutés aux aciers doux ou à outils. Les aciers à outils peuvent contenir plusieurs additifs en quantités infimes ou en concentrations plus élevées. Ces éléments déterminent des propriétés physiques et mécaniques spécifiques.

Les propriétés physiques d'un acier sont déterminées par sa chimie. Généralement, les aciers doux ont une ténacité modérée et sont assez faciles à souder, en raison de leur composition simple, mais sont sujets à la corrosion. Les aciers inoxydables et modérés à difficiles à souder, en raison de leur composition complexe, mais sont très résistants à la corrosion. Les aciers à outils ont une excellente usinabilité, trempabilité et résistance à l'usure, mais peuvent être sujets à la corrosion.

La trempabilité, ou la capacité de transformer l'acier de malléable en dur, est déterminée par la teneur en carbone et, dans une moindre mesure, les oligo-éléments. En règle générale, les aciers doux ne peuvent généralement pas être durcis, car ils contiennent si peu de carbone. Certains aciers inoxydables peuvent être durcis, mais toutes les formes d'acier inoxydable n'ont pas cette capacité. Presque tous les aciers à outils peuvent être durcis, mais avec l'utilisation de différents médiums. Certains doivent être trempés dans de l'huile ou de l'eau pour être correctement durcis, tandis que d'autres peuvent durcir dans l'air après un traitement thermique approprié.

Les aciers doux sont généralement les aciers les moins chers et ceux fabriqués en plus grande abondance. Ils sont utilisés comme matériaux de structure et comme revêtement dans les métiers du bâtiment. Les aciers inoxydables sont utilisés dans les produits finis, comme les matériaux de restauration ou comme revêtement, où une résistance à la corrosion est nécessaire. L'acier à outils est utilisé presque exclusivement dans l'usinage et la fabrication d'outils, bien que certains couverts soient également fabriqués à partir de certaines nuances.