Le marché mondial de l'acier au carbone représentait 1,63 billion de dollars américains en 2025. D'après les dernières études, Ce marché devrait dépasser 1 720 milliards de dollars en 2026. Cela s’explique par le fait que l’acier au carbone est largement utilisé dans les secteurs de la fabrication, du médical, de l’automobile et de la construction.
Il existe plusieurs types d'acier au carbone, et vous devez savoir lequel convient le mieux à votre projet. Découvrons-le ensemble dans ce guide simple !
Composition de l'acier au carbone
L'acier au carbone est principalement composé de fer et de carbone. Ces deux éléments déterminent la résistance et la dureté de l'acier.
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- Fer (Fe) : 98-99% de l'alliage
- Carbone (C) : 0,05% à 2,0%
- Manganèse (Mn) : 0,3% – 1,0%
- Silicium (Si) : Utilisé pour éliminer l'oxygène lors de la fabrication de l'acier.
- Soufre (S) et phosphore (P) : Ce sont des impuretés.
Types d'acier au carbone selon la teneur en carbone
La teneur en carbone modifie la résistance et la flexibilité globales de l'acier au carbone. Selon cette teneur, on distingue plusieurs types principaux d'acier au carbone.
1. Acier à faible teneur en carbone (acier doux)
L'acier à faible teneur en carbone contient une petite quantité de carbone, environ 0,051 à 0,321 %. Grâce à cette composition, il est possible de le mouler selon la forme souhaitée. Cependant, il n'est pas très résistant, mais il est flexible et facile à travailler.
Vous pouvez le couper ou le souder sans grand effort. L'acier doux est également moins cher que les autres types d'acier au carbone. Vous pouvez l'utiliser pour les tuyaux, les carrosseries de voitures, les éléments de construction et dans fabrication de machines.
Propriétés de l'acier à faible teneur en carbone : Souple, bonne ductilité et soudabilité. Peut rouiller sans revêtement.
Types d'acier à faible teneur en carbone : L'acier à faible teneur en carbone se divise en quelques types principaux, selon sa résistance et ses applications.
| Acier à faible teneur en carbone | Industrie | Utilisations |
| Acier de construction à faible teneur en carbone | Construction | Ponts, colonnes, charpentes de bâtiments et structures métalliques |
| Acier en bande à faible teneur en carbone | Travail de la tôle | Pièces automobiles, estampage de métaux, outils de construction et matériaux de reliure |
| Acier galvanisé à faible teneur en carbone | CVC, automobile, construction | Toiture, pièces automobiles, barrières routières, panneau de signalisation poteaux et systèmes CVC |
| Acier tubulaire à faible teneur en carbone | construction, engins lourds, automobile, pétrole et gaz | Tubes de machine, conduites de fluide et tubes de support |
| Acier pour récipients sous pression | Fabrication de machines, équipements lourds | Réservoirs de stockage, pétrole/gaz, produits chimiques et production d'électricité |
2. Acier au carbone moyen
L'acier mi-dur contient de 0,301 à 0,601 % de carbone. Il est plus résistant et plus dur que l'acier à faible teneur en carbone, mais moins flexible. De plus, ce type d'acier offre un bon compromis entre dureté et ténacité.
Propriétés de l'acier au carbone moyen : Résistance élevée, ductilité modérée, durcissement par traitement thermique, bonne résistance à l'usure et plus difficile à souder/façonner.
Types d'acier au carbone moyen : L'acier au carbone moyen se divise en différents types selon sa composition et son utilisation.
| Niveau/Type | Teneur en carbone (%) | Applications |
| Acier 4140 | 0,38 à 0,43 | Pièces automobiles, aérospatiales, pétrolières ou gazières et de machines. |
| Acier 1060 | 0,55 – 0,65 | Utilisation dans les ressorts, les roues de chemin de fer, bornes de signalisation, lames, arbres et pièces automobiles. |
| Acier 1045 | 0,43 à 0,50 | Vous pouvez l'utiliser dans les engrenages, les essieux, les boulons, les arbres et les pièces de machines. |
3. Acier à haute teneur en carbone
La teneur en carbone de l'acier à haute teneur en carbone se situe entre 0,601 et 1,001 TP3T. Il est très dur et résistant, mais moins flexible. Pour accroître encore sa dureté, un traitement thermique est possible. De plus, l'acier à haute teneur en carbone est idéal pour la fabrication de pièces nécessitant un tranchant exceptionnel ou une grande durabilité.
Propriétés de l'acier à haute teneur en carbone :
- Très dur et fort
- Faible ductilité et flexibilité
- Excellente résistance à l'usure
- Peut se fissurer facilement si on le plie trop.
- Limite d'élasticité de 485 MPa
- Capacité de trempe
- Résistance à la corrosion modérée
- réactivité au traitement thermique
| Types d'acier à haute teneur en carbone | Éléments/Composition ajoutés | Applications |
| Acier allié | Chrome, cobalt, manganèse, molybdène, nickel, tungstène et vanadium | Pièces en acier inoxydable et à haute résistance |
| Acier à ressort | Carbone 0,6 – 1,0% et silicium pour la flexibilité | Utilisé pour construire des ressorts et des pièces flexibles |
| Acier au carbone ordinaire | Carbone uniquement, sans éléments d'alliage significatifs | Applications bon marché à forte teneur en carbone, poteaux d'éclairage public et pour une utilisation générale |
| Acier à outils | Tungstène, molybdène et parfois d'autres alliages | Outils de coupe, matrices et outils à haute résistance |
4. Acier à très haute teneur en carbone
L'acier à très haute teneur en carbone contient environ 1,001 à 2,001 % de carbone. Il est extrêmement dur et résistant. Cependant, ce type d'acier est peu flexible. Il est principalement composé de fer et de carbone. Parfois, de petites quantités d'autres éléments, tels que le manganèse ou le silicium, sont ajoutées pour améliorer ses performances. Il est très difficile à façonner ou à souder. C'est pourquoi il nécessite un traitement thermique minutieux et l'utilisation d'outils spéciaux.
Propriétés de l'acier à très haute teneur en carbone :
- Riche en carbone
- Très difficile
- forte résistance à la traction
- Excellente résistance à l'usure
- Faible flexibilité / ductilité
- résistance limitée à la corrosion
- Peut être traité thermiquement
Applications : Vous pouvez l'utiliser dans les outils de coupe, les matrices, les moules, les ressorts, les rouleaux, les câbles haute résistance, les pièces automobiles et aérospatiales durables.
Types d'acier au carbone ordinaire (selon le procédé de fabrication)
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Acier au carbone calmé
L'acier au carbone calmé est entièrement désoxydés pendant la production. Pour cela, on ajoute de l'aluminium ou du silicium afin d'éliminer l'oxygène et d'éviter la formation de bulles de gaz dans l'acier. Ces propriétés lui confèrent une consistance uniforme et une surface lisse. Vous pouvez utiliser cet acier lorsque la régularité et la résistance sont des critères importants.
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Acier au carbone semi-tué
Lors de sa fabrication, l'acier au carbone semi-calmé est partiellement désoxydé. Cependant, la présence de gaz résiduels le rend moins homogène que l'acier calmé. On peut l'obtenir en ajoutant une quantité moindre de désoxydants, tels que l'aluminium ou le silicium, comparativement à l'acier calmé.
Ce procédé permet une production abordable tout en conservant une bonne résistance. L'acier semi-calmé est idéal pour la fabrication de pièces de structure, de plaques, de câbles galvanisés pour pneumatiques et de produits laminés.
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Acier cerclé
L'acier à bordure est fabriqué en éliminant légèrement l'oxygène lors de sa production. Ce procédé permet à certains gaz de s'échapper lentement. Il en résulte un acier lisse en surface, mais moins uniforme à l'intérieur et pauvre en impuretés.
Cet acier au carbone se découpe, se moule et se façonne facilement. Ses principales applications concernent la tôlerie, les produits laminés à froid et les pièces nécessitant une surface propre.
Types d'acier au carbone pour couteaux
- Acier au carbone 1095 C'est un matériau très prisé pour la fabrication de couteaux. Il contient environ 0,951 % de carbone (TP3T). Cet acier conserve bien son tranchant et s'affûte facilement.
- Acier au carbone 5160 Souvent utilisé dans la fabrication de grands couteaux ou d'épées, il est légèrement plus flexible et plus résistant.
- Acier 52100 Il s'agit d'un acier allié à haute teneur en carbone offrant une excellente résistance à l'usure. Il peut être utilisé pour la fabrication de couteaux haut de gamme.
- Acier à outils O1 Ce type d'acier est réputé pour sa dureté et son tranchant durable. C'est pourquoi il est largement utilisé pour les outils de coupe et les couteaux.
- Acier D2 Il s'agit d'un acier à haute teneur en carbone et en chrome, d'où son appellation de semi-inoxydable. Cet acier au carbone est très résistant à l'usure et conserve son tranchant longtemps.
Nuances d'acier au carbone
Notes de acier au carbone Les classifications indiquent la résistance et la teneur en carbone de l'acier. Les aciers de qualité supérieure sont généralement plus résistants et plus durs, tandis que ceux de qualité inférieure sont plus tendres et plus faciles à travailler.
Tableau des nuances d'acier au carbone
| Grade | Teneur en carbone (%) | Niveau de dureté | Utilisations courantes |
| 1018 | 0,15 à 0,20 | Souple et facile à modeler | tôlerie, barres et fabrication générale |
| 1045 | 0,43 – 0,50 | Possède une résistance moyenne et une plus grande robustesse | Arbres, engrenages, pièces de machines |
| 1060 | Environ 0,55 à 0,66 | Généralement dur et conserve mieux son tranchant | Largement utilisé dans les ressorts, les couteaux et les lames |
| 1095 | Constante 0,90 – 1,03 carbone | Bord très dur et tranchant | Idéal pour les couteaux et outils de coupe à haute teneur en carbone |
| 4140 | 0,38 – 0,43 | Il est solide et résistant | Utilisé dans l'industrie automobile et les arbres de transmission |
| 5160 | Dans la plage de 0,56 à 0,64 | L'acier 5160 est flexible mais résistant. | Idéal pour les épées, les grands couteaux et les ressorts. |
Conclusion
Vous disposez désormais d'informations complètes sur les différents types d'acier au carbone et leurs applications dans divers secteurs. Nous vous recommandons de toujours vérifier la teneur en carbone afin de vous assurer que l'acier convient à votre projet.
À l'usine JACKWIN, nous disposons d'un stock important de routes et de produits de sécurité routière qui sont fabriquées en acier au carbone. vous pouvez nous envoyer un message pour obtenir des devis ou des conseils d'experts à tout moment.
Les gens demandent aussi
Pourcentage de carbone dans l'acier inoxydable
L'acier inoxydable contient de 0,031 à 1,21 % de carbone, selon sa nature. Les aciers à faible teneur en carbone sont tendres et faciles à travailler. À l'inverse, les aciers à haute teneur en carbone sont durs et permettent d'obtenir un tranchant plus durable.
L'acier 4140 est-il de l'acier au carbone ?
L'acier 4140 est un acier au carbone, mais non pur. Il contient également du chrome et du molybdène. Ce type d'acier à teneur moyenne en carbone est reconnu pour sa résistance et sa durabilité.
L'acier à haute teneur en carbone rouille-t-il ?
Oui, l'acier à haute teneur en carbone peut rouiller car il contient beaucoup de carbone mais peu ou pas de chrome. Pour éviter la rouille, il faut le garder sec et propre. Il est également conseillé de l'huiler de temps en temps, car il n'existe aucun moyen de le rendre totalement inoxydable.
L'acier au carbone est-il sans danger pour la cuisson ?
Absolument. L'acier au carbone étant composé de fer et de carbone, il développe naturellement une surface antiadhésive une fois culotté. Contrairement à certaines poêles antiadhésives, l'acier au carbone ne contient aucune substance chimique nocive comme le PFOA ou les PFAS.
Pourquoi l'acier au carbone est-il meilleur que l'acier inoxydable ?
L'acier au carbone est supérieur à l'acier inoxydable car il est plus résistant et moins cher. De plus, il permet de fabriquer des outils très tranchants et durables. L'acier au carbone supporte également des températures élevées, ce qui le rend idéal pour la construction et les pièces structurelles.
