ACIERS DE CONSTRUCTION

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1 ACIERS DE CONSTRUCTION DÉFINITION L acier peut être défini comme un matériau composé essentiellement de fer et présentant une teneur en carbone inférieure à 2 %. Il peut encore contenir d autres éléments mais de tous ces éléments d alliage, le carbone a l effet le plus prononcé sur les propriétés de l acier. Si l on ajoute plus de 0,5 % d éléments d alliage à l acier, on parle d acier allié. Si la proportion d éléments d alliage est inférieure à ce chiffre, on parle d acier non allié. Courbe de traction d un acier D o m a i n e d e déformation é l a stique : l a d é fo r m a t i o n e st réversible et proportionnelle à la charge. Domaine de déformation plastique : la déformation est irréversible. Re Rm La limite d élasticité d un acier est la contrainte (charge unitaire) délimitant les domaines élastiques et plastiques. La résistance à la trac tion représente la contrainte maximum admissible par un acier. Au-delà, il y a rupture. A% L a l l o n g e m e n t re p ré s e n te l a d é fo r m a t i o n re l a t i v e m a x i m a l e admissible d un acier avant rupture. Parmi les aciers non alliés, les aciers les plus répandus sont les aciers destinés à la déformation à froid, les aciers de construction métallique et les aciers revêtus métalliques. - -

2 ACIERS DE CONSTRUCTION ACIERS DE CONTRUCTION MÉTALLIQUE Les constructions requièrent toujours une certaine rigidité et une certaine résistance, si bien que les aciers de construction doivent toujours avoir une résistance minimale. D un autre côté, ces aciers à résistance supérieure sont moins déformables. La résistance s obtient par l ajout d éléments d alliage. Les principaux durcissants sont par ordre d importance le carbone, le manganèse, le silicium, etc. Plus il y a d éléments d alliage, plus le matériau est dur. Les éléments d alliage ont également une grande incidence sur la compatibilité de l acier avec le soudage et la galvanisation, si bien que l on ne peut ajouter indéfiniment des éléments d alliage. La nuance la plus répandue est le S235JR. Aciers hautes limites élastiques (HLE) Les aciers HLE sont des aciers à haute résistance obtenue par l ajout d éléments de micro-alliage (niobium, titane, vanadium, etc ) afin de minimiser l ajout de carbone, de manganèse,etc. C est pour cette raison qu ils présentent une soudabilité supérieure. Les aciers HLE (par exemple le S355MC) sont utilisés pour les applications où leurs atouts (résistance, déformabilité et soudabilité) peuvent être exploités : transport, levage, etc. Leur utilisation permet souvent une réduction de poids. ACIERS POUR FORMAGE À FROID Les aciers pour formage à froid sont disponibles sous la forme de produits laminés à chaud (DD11, etc), laminés à froid (DC01, etc) et revêtus (DX51D+Z275-MAC, etc). Ils possèdent une faible teneur en carbone et sont faciles à déformer et à souder. En ce qui concerne les propriétés mécaniques, les aciers pour formage à froid et emboutissage doivent répondre aux exigences suivantes : - une limite d élasticité Re peu élevée, - un allongement A% élevé. - -

3 ACIERS DE CONSTRUCTION ACIERS REVÊTUS MÉTALLIQUES Pour garantir une longévité accrue à une tôle d acier dans un environnement agressif, il faut arriver à une meilleure résistance à la corrosion. C est pourquoi le support en acier reçoit un revêtement métallique. On utilise surtout du zinc ou des alliages de zinc et d aluminium pour revêtir les aciers plats. Le revêtement métallique offre une excellente protection contre la corrosion, parce qu elle repose sur un double principe : l effet barrière (fermeture physique de la surface de l acier) et la protection cathodique. Comme le zinc est un métal moins noble que le fer, il «se sacrifiera» au profit de l acier (se corrodera en premier). Contrairement aux oxydes de fer, les produits de corrosion du zinc («rouille blanche»), forment une couche plus ou moins protectrice et ralentissent sensiblement la poursuite du processus de corrosion. Revêtement métallique d épaisseur 2,5 à 20 µm Support en acier d épaisseur 0,8 à 4 mm On distingue deux procédés pour revêtir un acier : la voie électrolytique (électrozingage) ou le revêtement au trempé (acier galvanisé). LES FINITIONS DE SURFACE DES LAMINÉS À CHAUD Différentes finitions de surface sont disponibles pour les aciers laminés à chaud, qu ils soient de construction métallique ou pour formage à froid. Ils peuvent être livrés à l état brut («noir»), à l état décapé avec une finition sèche ou huilée. La protection sèche sur acier décapé permet de bénéficier de la propreté d un acier décapé, protégé contre la corrosion au stockage tout en évitant les problèmes liés à l huile. Il évite donc les effets ventouse au dépilage, les dangers de manutention d un produit huilé et peut être dégraissé par tous les procédés habituels avec une diminution drastique de la quantité de dégraissant

4 ACIERS DE CONSTRUCTION MÉTALLIQUE ACIERS POUR APPAREILS À PRESSION ACIERS POUR FORMAGE À FROID Principales normes et nuances

5 ACIERS DE CONSTRUCTION MÉTALLIQUE Désignations selon NF EN Limite d'élasticité L AC L AC L AF( 2 ) REVÊTUS ( 1 ) Métalliques Patinables Zinc (+Z) Aluminium- Zinc- Aluminium- MPa 180 Zinc-Fer (+ZF) Silicium (+AS) Aluminium (+ZA) Zinc (+AZ) EN EN EN EN EN EN HC S HC HC S220GD+Z S220GD+ZA S220GD+AZ S220GD+ZF 235 S235JR S235J0 S235J0W S235J2+N S235J2 S235J2W 250 S250GD+Z S250GD+AS S250GD+ZA S250GD+AZ S250GD+ZF 260 HC S275JR S275J0 S275J2+N S275J2 280 S280GD+Z S280GD+AS S280GD+ZA S280GD+AZ S280GD+ZF 320 S320GD+Z S320GD+AS S320GD+ZA S320GD+AZ S320GD+ZF 350 S350GD+Z S350GD+AS S350GD+ZA S350GD+AZ S350GD+ZF 355 S355JR S355J0WP S355J0 S355J2WP S355J2+N S355J0W S355J2 S355J2W+N S355K2+N S355K2 S355J2W S355K2W+N S355K2W 550 S550GD+Z S550GD+ZA S550GD+AZ S550GD+ZF Nota : le positionnement de différentes nuances sur une même ligne n'indique pas une stricte équivalence. Équivalences avec anciennes normes nationales : voir rubrique "NORMES". ( 1 ) Limite d élasticité minimale garantie. ( 2 ) Le suffixe ".." signifie que plusieurs modes de durcissement sont disponibles

6 ACIER DE CONSTRUCTION MÉTALLIQUE Désignations selon NF EN Limite Haute Limite d Élasticité d élasticité LAMINÉS À CHAUD LAF REVÊTUS ( 1 ) Formables Soudables à grains fins Trempés Micro-alliés +Z +ZF MPa à froid Revenus soudables +AS +ZA +AZ EN EN EN EN EN EN ( 2 ) HC260LA HX260LAD 275 S275N S275M S275NL S275ML 280 ( 2 ) HC300LA HX300LAD 315 S315MC 320 ( 2 ) HC340LA HX340LAD 355 S355MC S355N S355M S355NL S355ML 360 ( 2 ) HC380LA HX380LAD 400 ( 2 ) HC420LA HX420LAD 420 S420MC S420N S420M S420NL S420ML 460 S460MC S460N S460M S460Q S460NL S460ML S460QL S460QL1 500 S500MC S500Q S500QL S500QL1 550 S550MC S550Q S550QL S550QL1 600 S600MC 620 S620Q S620QL S620QL1 650 S650MC 690 S690Q S690QL S690QL1 700 S700MC 890 S890Q S890QL S890QL1 960 S960Q S960QL ( 1 ) Limite d élasticité minimale garantie. ( 2 ) Limite d élasticité en sens long (augmentée de 20MPa en sens travers)

7 ACIERS POUR APPAREILS À PRESSION Limite d élasticité ( 1 ) MPa Désignations selon NF EN LAMINÉS À CHAUD Température Soudables à Appareils à Bouteilles élevée grains fins pression simples à gaz EN EN EN EN P235GH P235S 245 P245NB 265 P265GH P265S P265NB 275 P275NH P275SL P275NL1 P275NL2 295 P295GH 310 P310NB 355 P355GH P355N P355NB P355NH P355NL1 P355NL2 460 P460NH P460NL1 P460NL2 Nota : le positionnement de différentes nuances sur une même ligne n indique pas une stricte équivalence. Nuances selon ASTM ou DIN : nous consulter. Équivalences avec anciennes normes nationales : voir rubrique «NORMES». ( 1 ) Limite d élasticité minimale garantie

8 -DEGRÉ D'EMBOUTISSAGE ACIERS POUR FORMAGE À FROID Degré d'emboutissage Désignations selon NF EN NUS REVÊTUS LAC LAMINÉS À FROID LAC OU LAF Pour Électro- Galvanisés Aluminium- Zinc- Aluminiumémaillage zingué à chaud Silicium Aluminium Zinc EN EN EN EN EN EN EN EN DD11 DC01 DC01EK DC01+ZE DX51D+Z DX51D+AS DX51D+ZA DX51D+AZ DX51D+ZF DX52D+Z DX52D+AS DX52D+ZA DX52D+AZ DX52D+ZF DD12 DC03 DC03ED DC03+ZE DX53D+Z DX53D+AS DX53D+ZA DX53D+AZ DX53D+ZF DX55D+AS DD13 DC04 DC04EK DC04+ZE DC04ED DX54D+Z DX54D+AS DX54D+ZA DX54D+AZ DX54D+ZF DD14 + DC05 DC05+ZE DC06 DC06EK DC06+ZE DC06ED DC07 DX56D+Z DX56D+AS DX56D+ZA DX56D+ZF DX57D+Z DX57D+AS DX57D+ZA DX57D+ZF Nota : le positionnement de différentes nuances sur une même ligne n'indique pas une stricte équivalence