Séance de cours

Traitement des métaux: métallurgie primaire

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Dans cours

MSE-422: Advanced metallurgy

This course covers the metallurgy, processing and properties of modern high-performance metals and alloys (e.g. advanced steels, Ni-base, Ti-base, High Entropy Alloys etc.). In addition, the principles of computational alloy design as well as approaches fo ...

Description

Cette séance de cours couvre le processus de conversion du fer brut en acier en utilisant le processus de convertisseur d'oxygène, où l'oxygène pur est soufflé sur du métal chaud pour enflammer le carbone, augmenter la température et éliminer les impuretés. L'acier est ensuite raffiné dans un four à poche en ajoutant des matériaux d'alliage. Il traite également de la fabrication de l'acier des fours à arc électrique, de l'utilisation de la ferraille d'acier, des processus de réduction directe et des aspects environnementaux de la fabrication de l'acier, y compris la consommation d'énergie et les émissions de CO2.

Enseignant·e

Christian Leinenbach

Source officielle

Proximité ontologique

Génie chimique

Science des matériaux: Alliage

Concepts associés (32)

Fabrication de l'acier

La fabrication de l'acier est l'ensemble des étapes nécessaires à l'élaboration de lingots, blooms, brames ou billettes ayant la composition finale de l'acier désiré. Elle se décompose en plusieurs grandes étapes : la métallurgie primaire (qui fournit l'acier en fusion), la métallurgie secondaire (où la composition du métal en fusion est ajustée), puis la coulée et sa transformation (par exemple, par laminage). Lors de la première phase, la fabrication commence à partir du minerai de fer ou de la ferraille (chutes de métal).

Four à arc électrique

Un four à arc électrique (ou four à arc) est un type de four utilisé en métallurgie qui fut progressivement mis au point à partir de la fin du . Il utilise l'énergie thermique de l'arc électrique, établi entre une ou plusieurs électrodes de carbone et le métal, pour obtenir une température suffisante à sa fusion. D'une capacité allant généralement d'environ à , il est principalement utilisé pour la production d'acier liquide (environ 35 % de la production mondiale) et aussi pour le recyclage des métaux (par exemple pour récupérer le zinc de poussières et déchets métallurgiques via le procédé Electric Arc Furnace Dust ou EAFD).

Procédé LD

Le procédé LD ou procédé Linz- est un procédé d'affinage de la fonte en fusion en acier. Il s'agit d'un convertisseur à l'oxygène pur, où ce dernier est violemment insufflé par une lance dans le métal en fusion. La réaction est analogue à celle du procédé Bessemer ou Thomas. Mais on obtient un acier qui peut être destiné à des usages pour lesquels seuls les aciers Martin-Siemens ou électriques convenaient.

Acier au carbone

L’acier au carbone est un acier dont le principal composant d'alliage est le carbone, entre 0,12 et 2,0 %, les autres éléments d'alliages étant en quantité très faible. Plus la teneur en carbone est élevée, plus la résistance mécanique de l'acier peut être augmentée par traitement thermique, au détriment de sa ductilité. L'acier au carbone est un acier qui contient du carbone comme principal alliage. Il est solide, résistant et peu coûteux, mais il rouille facilement. L'acier inoxydable, quant à lui, contient principalement du chrome et de nickel.

Métallurgie

vignette|Métallurgiste travaillant près des hauts-fourneaux. vignette|Ouvriers de la métallurgie dans les années 1920. La métallurgie est la science des matériaux qui étudie les métaux, leurs élaborations, leurs propriétés, leurs traitements. Par extension, on désigne ainsi l'industrie qui repose sur la maîtrise de cette science : de la fabrication des métaux et de leurs alliages, jusqu'à celle des biens qui en découlent. La définition de la métallurgie a largement évolué au cours du .

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