L’âge du fer se caractérise par l’adaptation dubas fourneau à la réduction du fer[1],[2],[n 1]. Ce bas fourneau produit uneloupe, un mélange hétérogène de fer, d’acier et delaitier, dont les meilleurs morceaux doivent être sélectionnés, puiscinglés pour en chasser le laitier[3].
En comprimant l'air par des grandssoufflets, générant ainsi un courant d'air ou vent plus ou moins continu, la combustion des lits successifs de minerais de fer choisis broyés et decharbon de bois spécifique dans unhaut fourneau est attisée, et lorsque la température de fusion du métal est atteinte, une matière métallique fondue liquide nomméefonte peut être coulée puis moulée. En effet, deux phénomènes complémentaires se déroulent dans lecreuset au cœur du haut fourneau : le fer se charge de carbone lorsqu’il arrive au contact du charbon de bois, ce qui abaisse sonpoint de fusion. Puis ce métal fondu continue à s’enrichir en carbone, en dissolvant le charbon de bois[n 2].
Notons que le mot « acier » apparait enancien français deschansons de gestes, sous la forme « acer », désignant un« fer pur combiné avec le carbone, plus dur et résistant que le fer », dans laChanson de Roland après 1080 et sous la forme primitive « acier » dans leVoyage de Charlemagne auXIIe siècle[7]. Ce substantif masculin apparaît aussi précocement enchampenois sous la forme technique « açiir » dans les gloses deRaschi de Troyes dans la seconde partie duXIe siècle[8]. Le lexicologueAlbert Dauzat mentionne sa provenance du motbas latinaciarum ouacciarum, mot dérivé dulatin classique fémininǎciēs, pointe d'une arme, d'un instrument, et par métonymie tranchant[9]. Selon leTrésor de la langue Française, le motaciarum, décrit enferrum durum (fer dur) peut être considéré comme l'équivalent tardif du mot latin classique de genre masculinchălybs, désignant l'acier en référence aux fabrications de grande réputation desChalybes[10]. Le mot féminin latinǎcǐēris, au sens d'un outil tranchant, en particulier la hache d'airain utilisée dans les sacrifices romains, est aussi un dérivé deǎciēs[11]. Le mot français acier appartient à la même famille que l'adjectif « acéré » Si le verbe « aciérer » enmoyen français est attesté en 1470, les mots communs de la technique,aciérie, aciérage et aciération ne sont attestés respectivement qu'en 1751 dans l'Encyclopédie, 1753 sous la plume du traducteurDiderot et 1793 dans l'Encyclopédie méthodique[12]. Ces derniers mots techniques se répandent surtout après la fin duXVIIIe siècle[réf. souhaitée].
Réaumur, en réalisant de très nombreuses expériences et en publiant les résultats de ses observations en 1722, fonde lasidérurgie moderne : il est le premier à théoriser le fait que l’acier est un état intermédiaire entre la fonte et le fer pur, mais les connaissances techniques et l'instrumentation du temps ne lui permettent pas d’être suffisamment précis[13]. Il faut attendre 1786 pour que lamétallurgie, alors dominée par les théories obsolètes deStahl et duphlogistique, devienne scientifique : cette année-là,Berthollet,Monge etVandermonde de l'école deLavoisier présentent devant l’Académie royale des sciences unMémoire sur le fer dans lequel ils définissent les trois types de corps : lefer, lafonte et l’acier[14],[15]. Le fer est alors l'aboutissement de la voie naturelle impliquant des procédés complets d'affinage de la fonte coulée du haut fourneau. Différents aciers sont obtenus parvoie naturelle[pas clair] (nécessairement incomplète), par cémentation, ou par fusion au creuset de ces deux premiers types d'acier : ce sont selon les trois savants, l'acier naturel, l'acier de cémentation et l'acier fondu. L’acier en général est plustenace et plus dur que le fer, et surtout moins fragile que la fonte cassante, mais chaque transformation intermédiaire pour l’obtenir augmente son coût.
Larévolution industrielle se caractérise par la mise au point de nouvelles méthodes de fabrication et conversion de la fonte en acier. En 1856, leprocédé Bessemer propose de produire directement l’acier à partir de la fonte. Son amélioration parThomas etGilchrist permet sa généralisation[16],[17]. Ces applications mènent à la fabrication en masse d’un acier de qualité après 1880. D'un point de vue scientifique, vers la seconde moitié duXIXe siècle,Dmitri Tchernov découvre les transformations polymorphes de l’acier et établit le diagramme binaire fer/carbone, dotant la métallurgie en dehors de son champs empirique d'une description technique cohérente.
L'acier est unalliage à base defer dont la teneur encarbone se situe entre environ 0,02 % et 2 % en masse[18], et qui peut contenir d'autreséléments chimiques volontairement ajoutés (éléments d'addition, éléments d'accompagnement) ou non (impuretés).
Les « éléments d'addition » sont ajoutés de manière intentionnelle pour conférer au matériau les propriétés recherchées. Il s'agit principalement dumanganèse (Mn), duchrome (Cr), dunickel (Ni) et dumolybdène (Mo).
Les « éléments d’accompagnement » sont utilisés par l’aciériste en vue de maîtriser les diverses réactions physico-chimiques nécessaires pour obtenir un acier conforme à la spécification. C’est le cas d’éléments comme l’aluminium, lesilicium, lecalcium.
Les « impuretés » sont des éléments originellement présents dans les ingrédients de haut fourneau qui serviront à produire la fonte qui servira à fabriquer l’acier. Ce sont lesoufre[n 3] (S) et lephosphore (P) présent dans lecoke mais aussi leplomb (Pb) et l’étain (Sn) qui peuvent être présents dans les aciers de récupération ainsi que nombre d’autres éléments à bas point de fusion comme l’arsenic (As) et l’antimoine (Sb).
La teneur en carbone affecte fortement ladureté de l’alliage. On modifie également les propriétés des aciers en ajoutant d’autres éléments, principalement métalliques ; on parle alors d’aciers « alliés ». On peut encore améliorer grandement leurs caractéristiques par des traitements thermiques (notamment lestrempes ou lacémentation) ; on parle alors d’aciers « traités ».
Diagramme de phase fer-carbone, permettant de visualiser les conditions d’existence des formes d’acier, en absence d’éléments gammagènes et de trempe.
Le carbone a une importance primordiale car c’est lui qui, associé au fer, confère à l’alliage le nom d’acier. Son influence sur les propriétés mécaniques de l'acier est prépondérante. Par exemple, en ce qui concerne l'amélioration de la propriété de dureté, l’addition de carbone est trente fois plus efficace que l'addition de manganèse.
La teneur en carbone a une influence considérable (et assez complexe) sur les propriétés de l’acier : en dessous de 0,008 %, l’alliage est plutôt malléable et on parle de « fer » ; au-delà de 2,1 %[20], on entre dans le domaine de l'eutectique fer/carbure de fer ou bien fer/graphite, ce qui modifie profondément la température de fusion et les propriétés mécaniques de l'alliage, et l'on parle defonte.
Entre ces deux valeurs, l’augmentation de la teneur en carbone a tendance à améliorer ladureté de l’alliage et à diminuer son allongement à la rupture ; on parle d’aciers « doux, mi-doux, mi-durs, durs ou extra-durs » selon la « classification traditionnelle ».
Dans les manuels de métallurgie un peu anciens, on peut trouver comme définition de l'acier un alliage fer-carbone où le carbone varie de 0,2 à 1,7 % ; la limite actuelle a été établie à partir du diagramme binaire fer/carbone. Toutefois, il y a des aciers avec des concentrations de carbone supérieures à ces limites (acier lédéburitiques), obtenus parfrittage.
On distingue plusieurs types d’aciers selon le pourcentage massique de carbone qu’ils contiennent :
les aciers hypoeutectoïdes (de 0,0101 à 0,77 % de carbone) qui sont les plus malléables ;
les aciers extra-doux ont une teneur inférieure à 0,022 % de carbone ; ils sont hors de la « zone d’influence » de l’eutectoïde (perlite) et n’ont donc pas de perlite ; ils sont durcis par des précipités de cémentite en faible quantité,
entre 0,022 et 0,77 % de carbone, la cémentite est présente dans la perlite mais n’existe pas sous forme « seule » ;
l’aciereutectoïde (0,77 % de carbone) appelé « perlite » ;
les aciers hypereutectoïdes (de 0,77 à 2,11 % de carbone) qui sont les plus durs et ne sont pas réputés soudables.
La limite de 2,11 % correspond à la zone d’influence de l’eutectique (lédéburite) ; il existe toutefois des aciers lédéburitiques.
Les aciers non alliés (au carbone) peuvent contenir jusqu’à 2,11 % en masse de carbone. Certains aciers alliés peuvent contenir plus de carbone par l’ajout d’éléments dits « gammagènes ».
L’aluminium est un excellent désoxydant. Associé à l’oxygène, réduit la croissance du grain en phase austénitique. Au-delà d'un certain seuil, il peut rendre l’acier inapte à la galvanisation à chaud.
Le chrome est l’élément d’addition qui confère à l’acier la propriété de résistance mécanique à chaud et à l’oxydation (aciers réfractaires). Il joue aussi un rôle déterminant dans la résistance à la corrosion lorsqu’il est présent à une teneur de plus de 12 à 13 % (selon la teneur en carbone) et rend l'acier « inoxydable ». Additionné de 0,5 % à 9 % il augmente latrempabilité et la conservation des propriétés mécaniques aux températures supérieures à l’ambiante (famille des aciers alliés au chrome). Il a un rôlealphagène.
Le cobalt est utilisé dans de nombreux alliages magnétiques. Provoque une résistance à l’adoucissement lors du revenu.
Le manganèse augmente modérément la trempabilité sous forme des sulfures qui améliorent l’usinabilité.
Le molybdène augmente la température de surchauffe, la résistance à haute température et la résistance au fluage, ainsi que la trempabilité.
Le nickel rend austénitiques (rôle gammagène) les aciers à forte teneur en chrome. Sert à produire des aciers de trempabilité modérée ou élevée (selon les autres éléments présents), à basse température d’austénitisation et à ténacité élevée après traitement de revenu. C’est l’élément d’alliage par excellence pour l’élaboration des aciers ductiles à basses températures (acier à 9 % Ni pour la construction des réservoirs cryogéniques, acier à 36 % Ni dit « Invar » pour la construction des cuves de méthaniers et des instruments de mesure de précision).
Le niobium a même avantage que le titane mais beaucoup moins volatil. Dans le domaine du soudage il le remplace donc dans les métaux d’apport.
Le phosphore augmente fortement la trempabilité. Augmente la résistance à la corrosion. Peut contribuer à la fragilité de revenu.
Le silicium favorise l’orientation cristalline requise pour la fabrication d’un acier magnétique, augmente la résistivité électrique. Améliore la résistance à l’oxydation de certains aciers réfractaires. Utilisé comme élément désoxydant.
Le titane a un pouvoir carburigène élevé (comme le niobium) et réduit donc la dureté de la martensite. Capture le carbone en solution à haute température et, de ce fait, réduit le risque de corrosion intergranulaire des aciers inoxydables (TiC se forme avant Cr23C6 et évite donc l’appauvrissement en chrome au joint de grain).
Le tungstène améliore la dureté à haute température des aciers trempés revenus. Fonctions sensiblement identiques à celles du molybdène.
Le vanadium augmente la trempabilité. Élève la température de surchauffe. Provoque une résistance à l’adoucissement par revenu (effet de durcissement secondaire marqué).
La température de transition α/γ varie avec la teneur en carbone.
La structurecristalline des aciers à l’équilibre thermodynamique dépend de leur concentration (essentiellement encarbone mais aussi d’autres éléments d’alliage), et de la température. On peut aussi avoir des structures hors équilibre (par exemple dans le cas d’unetrempe). Les différentes microstructures de l’acier sont :austénite,bainite,cémentite,ferrite,martensite etperlite.
La structure du « fer pur » dépend de la température :
La structure du fer + carbone évolue d’une façon plus complexe en fonction de la température et de la teneur en carbone. Les règles diffèrent selon que l’on est hors de la « zone d’influence » de l’eutectoïde (entre 0 % et 0,022 %), entre 0,022 % et 0,77 % (hypoeutectoïde) ou entre 0,77 % et 2,11 % (hypereutectoïde ; au-delà, il s’agit de fonte). Voir l’étude du diagramme fer-carbone.
D’une manière simplifiée, pour un carbone compris entre 0,022 % et 2,11 % :
Structure cristalline des aciers pour un refroidissement lent : répartition de la ferrite (jaune) et de la cémentite (bleu).
Lors du refroidissement d’unlingot, l’acier se solidifie à l’état austénitique. Au cours du refroidissement, à727 °C, l’austénite se décompose, soit enferrite +perlite, soit en perlite +cémentite. La vitesse de refroidissement ainsi que les éléments d’alliage ont une importance capitale sur la structure obtenue, et donc sur les propriétés de l’acier. En effet :
un refroidissement rapide donne de petits grains, alors qu’un refroidissement lent donne de gros grains ;
la réorganisation desatomes pour passer de la structure austénitique (cubique à faces centrées) à la structure ferritique (cubique centrée) se fait par des mouvements d’atomes de faible ampleur (quelques distances interatomiques) ;
la ferrite pouvant contenir moins de carbone dissous (voirSolution solide etSite interstitiel), le carbone doit migrer sur de plus grandes distances pour former de la cémentite ; la distance à parcourir est moins grande dans le cas de la perlite (eutectoïde), puisque la cémentite s’intercale entre des « tranches » de ferrite ;
la germination des nouveaux cristaux se fait de manière préférentielle aux défauts, et notamment aux joints de grain de l’austénite ; ainsi, la structure de solidification de l’austénite joue un rôle important (voirSolidification).
Certains éléments chimiques peuvent « piéger » le carbone pour former des carbures (par exemple le titane ou l’aluminium). Ils empêchent ainsi la formation de cémentite.
traitements thermiques, qui permettent de « rejouer » le refroidissement :
trempe, éventuellement suivie d’unrevenu : la rapidité de la transformation ne permet pas au carbone de diffuser et le « piège » dans la maille cubique centrée, qui se déforme pour donner de lamartensite ; les cristaux forment de petites aiguilles,
une trempe plus lente, ou bien une trempe étagée, permet la formation debainite,
recuit, permettant la diffusion des éléments, la réorganisation des atomes et l’élimination desdislocations.
Lamétallurgie des poudres consiste à compacter de la poudre d’acier et de la chauffer en dessous de la température de fusion, mais suffisamment pour que les grains se « soudent » (frittage). Cela permet de maîtriser la structure de l’acier et sonétat de surface (en particulier pas de retrait ni deretassure), mais introduit de laporosité.
Il existe des aciers faiblement alliés, à faible teneur en carbone, et au contraire des aciers contenant beaucoup d’éléments d’alliage (par exemple, unacier inoxydable typique contient 8 % de nickel et 18 % de chrome en masse).
Chaque pays a son mode de désignation des aciers. Le schéma ci-contre indique la désignation européenne selon les normes EN 10027-1[22] et -2[23]. Cette norme distingue quatre catégories :
les aciers non-alliés d’usage général (construction) ;
La désignation de ces aciers comprend la lettre indiquant le type d’usage, suivie de la valeur de lalimite élastique minimale (Re) exprimée enmégapascals (MPa). Il s’agit de la valeur à faible épaisseur, les résistances décroissant avec l’épaisseur[évasif].
S’il s’agit d’un acier moulé, la désignation est précédée de la lettre G. La désignation peut être complétée par des indications supplémentaires (pureté, application dédiée, etc.).
La teneur en manganèse est inférieure à 1 %, et aucun élément d'addition ne dépasse 5 % en masse. Leur composition est plus précise et plus pure et correspond à des usages définis à l’avance.
Leur désignation comprend la lettre C suivie de la teneur en carbone multipliée par 100.S’il s’agit d’un acier moulé, on précède la désignation de la lettre G.
Exemples :
C45, acier non allié comportant un taux de 0,45 % de carbone ;
GC22, acier moulé non allié comportant un taux de 0,22 % de carbone.
Certains aciers sont alliés et ont une excellente résistance à la fatigue mais doivent être protégés de lacorrosion alors qu'un acier inoxydable n'a pas ce problème mais est moins homogène. La teneur en manganèse est supérieure à 1 % et aucun élément d’addition ne doit dépasser 5 % en masse. Ils sont utilisés pour des applications nécessitant une haute résistance.
Exemples de désignation normalisée :
35NiCrMo16 : contient 0,35 % de carbone, 4 % de nickel, du chrome et molybdène en plus faible teneur. Cet acier présente une bonne tenue aux chocs ainsi qu’une haute résistance mécanique jusqu'à600 °C ;
100Cr6 : 1 % de carbone et 1,5 % de chrome. C’est l’acier typique utilisé dans lesroulements à billes.
Avec au moins un élément d’addition dépassant les 5 % en masse, ils sont destinés à des usages bien spécifiques. On y trouve des aciers à outils, les aciers inoxydables, réfractaires,maraging (très haute résistance, utilisés dans l’aéronautique et pour la fabrication de coque de sous-marins),Hadfields (très grande résistance à l’usure),Invar (faiblecoefficient de dilatation).
Un exemple de désignation normalisée est X 6 Cr Ni 18-9 (acier avec 0,06 % de carbone, 18 % de chrome, 9 % de nickel)[24].
Ces aciers présentent une grande résistance à lacorrosion, à l’oxydation à chaud et aufluage (déformation irréversible). Ils sont essentiellement alliés auchrome, élément qui confère la propriété d’inoxydabilité, et aunickel, élément qui confère de bonnes propriétés mécaniques. Les aciers inoxydables sont classés en quatre familles : ferritique, austénitique, martensitique et austéno-ferritique. Les aciers inoxydables austénitiques sont les plus malléables et conservent cette propriété à très basse température (−200 °C).
Leurs applications sont multiples :chimie,nucléaire,alimentaire, mais aussi coutellerie et équipements ménagers. Ces aciers contiennent au moins 10,5 % de chrome et moins de 1,2 % decarbone.
Ces aciers sont conçus suivant les principes descomposites : par des traitements thermiques et mécaniques, on parvient à enrichir localement la matière de certains éléments d’alliage. On obtient alors un mélange dephasesdures et de phasesductiles, dont la combinaison permet l’obtention de meilleures caractéristiques mécaniques. On citera, par exemple :
les aciersDual Phase qui sont la déclinaison moderne de l’acier damassé, mais où la distinction entre phase dure (lamartensite) et phaseductile (laferrite), se fait plus finement, au niveau dugrain[25] ;
lesaciers duplex formés de ferrite et d’austénite dans des proportions sensiblement identiques ;
les aciers TRIP (TRansformation Induced Plasticity), où l’austénite se transforme partiellement en martensite après une sollicitation mécanique. On débute donc avec un acier ductile, pour aboutir à un acier de typeDual Phase ;
lesaciers damassés où des couches blanches ductiles pauvres encarbone absorbent les chocs, et les noires, plus riches en carbone, garantissent un bon tranchant.
L’acier est un alliage essentiellement composé de fer, sadensité varie donc autour de celle du fer (7,32 à 7,86), suivant sa composition chimique et ses traitements thermiques. La densité d’un acier inox austénitique est typiquement un peu supérieure à 8, en raison de la structure cristalline. Par exemple, la densité d’un acier inoxydable detype AISI 304[26] (X2CrNi18-10) est environ 8,02.
La soudabilité des aciers est inversement proportionnelle à la teneur en carbone. Toutes les nuances d’acier n’ont pas la même aptitude ausoudage et affichent des degrés de soudabilité différents. Certains aciers sont d’ailleurs intrinsèquement non soudables. Pour qu’un acier soit soudable, il est primordial que les aciéristes se préoccupent de la soudabilité des aciers qu’ils produisent dès l’élaboration dans le souci d’optimiser la mise en œuvre ultérieure. À titre d’exemple, un volume du codeASME (équipements sous pression) exige que l’attestation de conformité d’un acier mentionne sans ambiguïté la qualité d’« acier soudable » pour toute pièce à souder d'un ouvrage soumis au code.
Dans certaines circonstances (dans l’industrie nucléaire notamment) l'exposition aux alliages de plomb peut contribuer à la dissolution, l’oxydation et la fragilisation d’aciers[28]
Comparativement aux autres alliages métalliques, l’intérêt majeur des aciers réside d’une part dans le cumul de valeurs élevées dans les propriétés mécaniques fondamentales :
D’autre part, leur coût d’élaboration reste relativement modéré, car leminerai de fer est abondant sur terre (environ 5 % de l’écorce) et saréduction assez simple (par addition de carbone à haute température). Enfin les aciers sont pratiquement entièrementrecyclables grâce à la filière ferraille.
On peut néanmoins leur reconnaître quelques inconvénients, notamment leur mauvaise résistance à lacorrosion à laquelle on peut toutefois remédier, soit par diverstraitements de surface (peinture,brunissage,zingage,galvanisation à chaud, etc.), soit par l’utilisation de nuances d’acier dites « inoxydables ». Par ailleurs, les aciers sont difficilement moulables, donc peu recommandés pour les pièces volumineuses de formes complexes (bâtis de machines, par exemple). On leur préfère alors desfontes. Enfin, lorsque leur grandemasse volumique est pénalisante (dans le secteur aéronautique par exemple), on se tourne vers des matériaux plus légers (alliages à base d’aluminium,titane,composites, etc.), qui ont l’inconvénient d’être plus chers.
Lorsque le prix est un critère de choix important, les aciers restent privilégiés dans presque tous les domaines d’application technique : équipements publics (ponts et chaussées, signalisation), industrie chimique, pétrochimique, pharmaceutique et nucléaire (équipements sous pression, équipements soumis à l’action de la flamme, capacités de stockage, récipients divers), agroalimentaire (conditionnement et stockage), bâtiment (armatures, charpentes, ferronnerie, quincaillerie), industrie mécanique et thermique (moteurs, turbines, compresseurs), automobile (carrosserie, équipements), ferroviaire, aéronautique et aérospatial, construction navale, médical (instruments, appareils et prothèses), composants mécaniques (visserie, ressorts, câbles, roulements, engrenages), outillage de frappe (marteaux, burins, matrices) et de coupe (fraises, forets, porte-plaquette), mobilier, design et équipements électroménagers, etc.
les examens et essais effectués sur échantillons prélevés sur coulée ou directement sur produit ainsi que le mode de réception du produit. Il existe trois principaux modes de réception classés ci-après dans l’ordre de coût croissant :
par le vendeur (la réception du produit est donc effectuée par la première partie),
par l’acheteur (la réception du produit est effectuée par la seconde partie),
les exigences internes (donc supplémentaires) requises par les procédés de fabrication de l’utilisateur (planéité, limitations de teneurs en éléments chimiques, marquage) ;
la loi de l’offre et de la demande et la spéculation sur les métaux qui conditionnent bien sûr le prix du marché.
L’impact des six premières exigences peut avoir une incidence de quelques dizaines d’euros la tonne à plus de 50 % du prix de base (le prix de base étant le prix de l’acier standard conforme à la norme et sans aucune option), d’où l’importance, avant toute passation de commande, de consulter le vendeur ou l’aciériste (qu’on appelle aussi « forge » ou « fonderie ») sur la base d’une spécification technique d’achat rédigée en accord avec les exigences techniques contractuelles et/ou administratives. Le7e point quant à lui n’a pas de limite rationnelle.
De nouveaux types d'aciers spéciaux pourraient êtrebioinspirés, par exemple en imitant le principe constructif de l'os. Ainsi en 2016-2017, des chercheurs ont produit un acierimitant l'os[30]. Au sein de l'os, des fibres nanométriques decollagène forment une structure stratifiée, dont les couches sont orientées dans des directions différentes. Aux échelles millimétriques, l'os a une structure en mie de pain organisée entreillis (ensemble ordonné) qui le consolide en empêchant la propagation de fissures dans toutes les directions et à partir de n’importe quel point[30]. Desmétallurgistes s'en sont inspirés pour produire un acier nanostructuré incluant desalliages différents (avec des duretés différentes)[30]. Pour s’y propager, une fissure doit suivre un chemin complexe et vaincre de nombreuses résistances, car les nano-parties souples de l’assemblage absorbent l'énergie des contraintes, même répétées, pouvant même refermer les microfissures juste après leur apparition[30]. Des aciers légers (éventuellement « imprimés en 3D ») deviennent envisageables pour créer des ponts, robots, engins spatiaux ou sous-marins ou véhicules terrestres ou des structures qu’on veut rendre plus résistants aux fissures ou plus exactement à la propagation de fissures risquant de conduire à une fracture de l’ensemble[30].
Production d'acier (en millions de tonnes) par pays en 2023.
L'industrie sidérurgique est souvent considérée comme un indicateur du progrès économique en raison du rôle crucial joué par l'acier dans le développement des infrastructures et de l'ensemble dudéveloppement économique[31]. En 1980, les États-Unis comptaient plus de 500 000 sidérurgistes. En 2000, le nombre de sidérurgistes était tombé à 224 000[32].
L'essor économique en Chine et en Inde a entraîné une augmentation massive de la demande en acier. Entre 2000 et 2005, la demande mondiale d'acier a augmenté de 6 %. Depuis 2000, plusieurs entreprises sidérurgiques indiennes[33] et chinoises ont pris de l'importance, telles queTata Steel (qui a acheté leCorus Group en 2007),Baosteel Group etShagang Group. En 2017, cependant,ArcelorMittal est le plus grand producteur mondial d'acier[34]. En 2005, leBritish Geological Survey a déclaré que la Chine était le premier producteur d'acier avec environ un tiers de la part mondiale; le Japon, la Russie et les États-Unis suivaient respectivement[35]. La grande capacité de production d'acier entraîne également une quantité significative d'émissions de dioxyde de carbone inhérentes à la principale voie de production. En 2021, on estimait que près de 7 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre provenaient de l'industrie sidérurgique[36],[37],[38]. La réduction de ces émissions devrait provenir d'un changement dans la voie de production principale utilisant des cokes, d'un recyclage accru de l'acier et de l'application de la capture et du stockage de carbone ou de la technologie de capture et d'utilisation du carbone.
En 2008, l'acier a commencé à être négocié en tant que matière première sur laLondon Metal Exchange. À la fin de 2008, l'industrie sidérurgique a connu une forte baisse qui a conduit à de nombreuses réductions[39].
↑L’absorption du carbone s’arrête lorsque le métal en est saturé. La teneur en carbone de la fonte dépend donc uniquement de sa température : plus une fonte liquide est chaude, plus elle peut absorber de carbone.
↑Dauzat, Dubois, Mitterand, Nouveau dictionnaire étymologique et historique, Larousse, Paris, 1964, 4e édition. Entrée acier, p. 8. La définition anachronique du terme « acer » est donné par leTLF i, infra
↑Darmesteter-Blondheim, Les Gloses françaises dans les commentaires talmudiques de Raschi, Bibliothèque de l' École des hautes études, 254e fasc., tome 1, n° 1, selon l'entrée acier dans leTLF i
↑La dérivation initiale versǎciēs n'est pas pertinente pour un apport sémantique, autre que métonymique, selon le TLF, puisqueaciarum plus commun ou trivial s'est substitué au mot des lettrés,chălybs.
↑Dictionnaire illustré de latin français par Félix Gaffiot et TLF i. Vers 1100, les emplois métonymiques du mot en ancien français sont déjà communs : tranchant, pointe de l'épée, arme acéré, dur comme l'acier. Dans laChanson des Saxons, certains combattants ou hommes sont "d'acier dur trempé".
↑Dauzat, ibidem, entrée acier, p. 8. Le terme aciériste n'apparaît qu'en 1932 dans leLarousse mensuel illustré.
↑Roland Eluerd,Les Mots du fer et des Lumières, Paris, Honoré Champion, Genève, Slatkine, 1993,p. 29-42
Cependant, les valeurs retenues varient selon les auteurs, entre 1,67 et 2,11 %, selon que l’on se base sur les teneurs habituellement utilisées par les fabricants ou les valeurs des diagrammes obtenus en laboratoire.
↑Les sources diffèrent, on retient ici la valeur de 2,1 % ; quoi qu’il en soit, cette valeur est théorique car on n’utilise dans la pratique aucun acier non allié avec une telle teneur en carbone. Pour le diagramme métastable fer/carbure de fer :
