L’acier est un alliage principalement constitué de fer (Fe) et de carbone (C), dont la teneur en carbone est généralement inférieure à 2,06 %. Il peut également contenir d’autres éléments d’alliage comme le chrome, le nickel, le manganèse, le molybdène ou le vanadium.
La classification des aciers permet de les identifier selon leur composition chimique, leurs propriétés mécaniques, leur utilisation et leurs caractéristiques métallurgiques.
1. Classification générale des aciers
On distingue plusieurs grandes familles d’aciers.
A. Selon la composition chimique
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1. Aciers non alliés (aciers au carbone)
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Constitués principalement de fer et de carbone, avec des teneurs limitées en autres éléments.
Exemples : S235JR, S275JR, C45.
42CrMo4 Bar, 42CrMo4 Steel Price, 42CrMo4 Alloy Steel Round Bars – Steel Rod and Round Steel
2. Aciers alliés
Contiennent des éléments ajoutés volontairement pour améliorer leurs propriétés mécaniques, thermiques ou chimiques.
Exemples : 42CrMo4, 16MnCr5, 34CrNiMo6.
Raw material and bending: 3 essential inspection points | Metal Interface
3. Aciers inoxydables
Contiennent au minimum 10,5 % de chrome, ce qui leur confère une résistance à la corrosion.
Exemples : X5CrNi18-10 (304), X2CrNiMo17-12-2 (316L).
B. Selon la teneur en carbone
| Catégorie | Teneur approximative en carbone |
|---|---|
| Acier extra-doux | 0,05 à 0,15 % |
| Acier doux | 0,15 à 0,25 % |
| Acier mi-dur | 0,25 à 0,60 % |
| Acier dur | 0,60 à 1,00 % |
| Acier très dur | 1,00 à 2,06 % |
Ces plages sont indicatives et ne constituent pas une classification normative universelle.
2. Classification selon l’utilisation
| Famille | Caractéristiques | Applications |
|---|---|---|
| Aciers de construction | Bonne résistance mécanique et soudabilité | Bâtiments, ponts, charpentes |
| Aciers de traitement thermique | Peuvent être trempés et revenus | Engrenages, arbres, axes |
| Aciers de cémentation | Surface durcie, cœur tenace | Pignons, roues dentées |
| Aciers à outils | Grande dureté et résistance à l’usure | Forets, matrices, poinçons |
| Aciers inoxydables | Résistance à la corrosion | Agroalimentaire, chimie |
| Aciers réfractaires | Résistance aux températures élevées | Fours, chaudières |
| Aciers à ressorts | Grande élasticité | Ressorts, suspensions |
3. Les principales normes européennes des aciers
En France, les normes NF EN et NF EN ISO constituent les principales références pour identifier, classer et contrôler les aciers.
Voici les normes importantes à connaître :
| Norme | Domaine d’application |
|---|---|
| EN 10020 | Définition et classification des nuances d’acier |
| EN 10027-1 | Désignation symbolique des aciers |
| EN 10027-2 | Désignation numérique des aciers |
| EN 10025 | Aciers de construction laminés à chaud |
| EN 10083 | Aciers pour trempe et revenu |
| EN 10084 | Aciers pour cémentation |
| EN 10088 | Aciers inoxydables |
| EN 10204 | Types de documents de contrôle et certificats matière |
| EN 10079 | Définition des produits en acier |
| EN ISO 6892-1 | Essai de traction des matériaux métalliques à température ambiante |
| EN ISO 6507-1 | Essai de dureté Vickers |
| EN ISO 6508-1 | Essai de dureté Rockwell |
Les normes EN 10020 et EN 10027 sont particulièrement importantes pour comprendre la classification et la désignation des nuances. AFNOR Editions+3
4. Comprendre la désignation normalisée des aciers
La désignation d’un acier donne des informations sur ses propriétés ou sa composition chimique.
A. Désignation basée sur les caractéristiques mécaniques
Exemple : S235JR
| Symbole | Signification |
|---|---|
| S | Acier de construction (Structural Steel) |
| 235 | Limite d’élasticité minimale de 235 MPa pour les épaisseurs concernées |
| JR | Résilience minimale de 27 J à +20 °C |
Autres exemples :
- S275JR : acier de construction, limite d’élasticité minimale de 275 MPa.
- S355JR : acier de construction, limite d’élasticité minimale de 355 MPa.
- S355J2 : acier avec résilience minimale de 27 J à -20 °C.
B. Désignation basée sur la composition chimique
Exemple : 42CrMo4
| Symbole | Signification |
|---|---|
| 42 | Environ 0,42 % de carbone |
| Cr | Chrome |
| Mo | Molybdène |
| 4 | Indice conventionnel lié aux éléments d’alliage |
Autres exemples :
| Nuance | Composition ou famille | Utilisation |
|---|---|---|
| C45 | Acier au carbone, environ 0,45 % C | Axes, arbres |
| 16MnCr5 | Acier de cémentation | Engrenages |
| 42CrMo4 | Acier chrome-molybdène | Pièces mécaniques |
| 34CrNiMo6 | Acier chrome-nickel-molybdène | Pièces fortement sollicitées |
| 100Cr6 | Acier au chrome pour roulements | Roulements à billes |
C. Désignation des aciers inoxydables
Exemples :
- X5CrNi18-10 : inox austénitique, correspondant couramment au 304.
- X2CrNiMo17-12-2 : inox austénitique, correspondant couramment au 316L.
- X6Cr17 : inox ferritique, correspondant couramment au 430.
La série EN 10088 définit notamment les nuances et les conditions techniques de livraison des aciers inoxydables. AFNOR Editions+1
5. Les principales normes internationales
En plus des normes européennes, il existe d’autres systèmes de normalisation.
| Organisme | Normes / désignations | Pays |
|---|---|---|
| AFNOR | NF, NF EN | France |
| CEN | EN | Europe |
| ISO | ISO | International |
| ASTM | ASTM | États-Unis |
| AISI | AISI | États-Unis |
| SAE | SAE | États-Unis |
| JIS | JIS | Japon |
| DIN | DIN | Allemagne |
Attention : les nuances portant des désignations proches dans différents systèmes ne sont pas nécessairement interchangeables. Il faut comparer leurs compositions, propriétés et conditions de livraison.
6. Les essais et contrôles des aciers
Pour vérifier la conformité d’un acier, plusieurs essais peuvent être réalisés.
Ensayo de tracción: guía técnica completa 2026 | Weerg
Essai de traction
Permet de déterminer la limite d’élasticité, la résistance à la traction et l’allongement.
Essai de dureté
Mesure la résistance à la pénétration : dureté Brinell (HB), Vickers (HV) ou Rockwell (HRC).
Impact Test, Mechanical Testing, Gujarat Metal & Equipments Testing Lab (OPC) Pvt. Ltd.
Essai de résilience Charpy
Mesure l’énergie absorbée lors de la rupture d’une éprouvette entaillée.
Analyse métallographique : définition et méthodes | Guide 2026
Examen métallographique
Permet d’observer la structure du métal, la taille des grains et les phases métallurgiques.
7. Certificats matière et traçabilité
La norme EN 10204 définit les types de documents de contrôle pouvant accompagner les produits métalliques.
| Document | Description |
|---|---|
| 2.1 | Attestation de conformité à la commande |
| 2.2 | Relevé de contrôle |
| 3.1 | Certificat de contrôle avec résultats spécifiques et validation par le représentant autorisé du fabricant indépendant de la production |
| 3.2 | Certificat avec validation du représentant autorisé du fabricant et du représentant de l’acheteur ou de l’inspecteur désigné |
Le certificat 3.1 est particulièrement utilisé dans l’industrie mécanique, la construction métallique et la chaudronnerie.
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