Qu’est-ce que l’acier plaqué ?
L’acier plaqué est un matériau composite constitué de différents types d’acier superposés sur une face d’un matériau de base.
L’acier au carbone ou l’acier faiblement allié est utilisé comme métal de base. L’assemblage de métaux différents permet de réaliser des fonctions qui ne sont pas possibles avec des métaux individuels. Non seulement de nouvelles fonctions peuvent être exprimées, mais des réductions de coûts peuvent également être réalisées en combinant des métaux coûteux avec des métaux bon marché.
Les aciers plaqués sont fabriqués en combinant le métal de base et l’acier, puis en les chauffant et en les étirant. La production d’acier plaqué existe depuis longtemps et cette technique est utilisée pour les sabres et les couteaux japonais.
Utilisations de l’acier plaqué
Les aciers plaqués sont largement utilisés dans les secteurs suivants :
1. Équipements critiques
Dans les installations critiques, telles que les usines chimiques, les matériaux doivent être résistants à la corrosion en raison des températures élevées, des hautes pressions et des substances corrosives manipulées. Les aciers plaqués offrent une résistance à la corrosion dans de tels environnements, permettant un fonctionnement sûr et à long terme de l’équipement.
2. Matériau de structure pour les installations offshore et les navires
L’acier plaqué est également utilisé comme matériau de structure pour les installations offshore et les navires. Les matériaux en acier ordinaire sont sensibles à la corrosion due au sel de l’eau de mer et à l’érosion par les organismes marins. L’acier plaqué est protégé de la corrosion par la surface en acier inoxydable, ce qui le rend très durable.
3. Couteaux de cuisine
L’acier plaqué peut être utilisé pour les couteaux de cuisine. Les couteaux en acier plaqué utilisent de l’acier au carbone à haute dureté uniquement pour la lame, tandis que les autres parties sont fabriquées en acier inoxydable doux ou dans d’autres matériaux, de sorte qu’ils sont moins susceptibles de s’ébrécher ou de se briser en cas de chute. De plus, la partie à haute dureté est limitée à une zone restreinte et peut être aiguisée relativement facilement.
Principe de l’acier plaqué
Dans l’acier plaqué, les différents matériaux sont liés ensemble par chauffage après que le métal de base et l’acier ont été combinés. Les méthodes de chauffage comprennent le laminage à chaud, le soudage et le sertissage par explosion.
1. Laminage à chaud
Le laminage à chaud est une méthode d’assemblage de métaux différents par pression. Sous l’effet de la pression, les atomes de métal pénètrent dans le matériau de l’autre côté, ce qui rend plus difficile le décollement à l’interface. Enfin, le laminage est utilisé pour étirer l’acier plaqué à l’épaisseur requise.
2. Soudage
Le soudage est un processus par lequel la couche superficielle du côté du métal de base est fondue thermiquement, puis la couche superficielle du côté du matériau d’accompagnement est également fondue thermiquement et collée ensemble. En fonction de l’utilisation et des propriétés du matériau d’assemblage, le processus de fusion du côté du matériau d’assemblage doit être modifié.
3. Sertissage par explosion
Le sertissage par explosion est une méthode d’assemblage instantané de métaux dissemblables utilisant la haute énergie instantanée d’une explosion. Il est utilisé pour assembler des métaux qui ne peuvent pas être laminés à chaud ou soudés. Il est utilisé, par exemple, pour assembler l’acier et l’aluminium et peut être appliqué à des matériaux difficiles à traiter à chaud.
Types d’acier plaqué
Il existe différents types d’acier plaqué, en fonction des matériaux à combiner. Voici quelques exemples de types d’acier plaqué :
1. Acier plaqué en alliage de nickel
Les aciers plaqués au nickel et aux alliages de nickel sont fabriqués en laminant de l’acier inoxydable avec du nickel et des alliages de nickel. Le nickel est résistant aux trous d’épingle et présente une excellente résistance à la corrosion. Il est également moins coûteux à produire que le cuivre ou le titane. Les principales utilisations en sont les connecteurs et les conduites de transport.
2. Acier plaqué en alliage de cuivre
Les aciers plaqués au cuivre et aux alliages de cuivre sont fabriqués en laminant du cuivre et des alliages de cuivre sur de l’acier inoxydable. Ils présentent d’excellentes propriétés électriques et ont une densité inférieure à celle du nickel, ce qui permet de réaliser des économies de poids. Les principales utilisations en sont les produits nécessitant une conductivité électrique, tels que les âmes de câbles coaxiaux et les fils de diodes.
3. Acier plaqué en alliage de titane
Les aciers plaqués au titane et à l’alliage de titane sont fabriqués en laminant le titane et l’alliage de titane à l’acier inoxydable. Comme le nickel, le titane présente une excellente résistance à la corrosion. Il est particulièrement efficace dans les environnements où l’on manipule de l’eau de mer ou des solutions hautement corrosives. Les principales utilisations comprennent les équipements de dessalement de l’eau de mer.
4. Acier plaqué aluminium
L’acier plaqué aluminium est un acier plaqué composé de matériaux d’aluminium et d’acier laminés ensemble. Comme le poids spécifique peut être réduit de moitié, l’on s’attend à ce qu’il améliore le rendement énergétique dans l’industrie automobile et d’autres industries de la mobilité en réduisant le poids. De plus, la quantité d’alliage d’aluminium utilisée peut être réduite et les coûts des matériaux peuvent être abaissés.
L’avantage est que les matériaux en acier sont également utilisés comme résistance et peuvent donc être largement utilisés comme composants structurels nécessitant une résistance mécanique plus élevée que les alliages d’aluminium. Comme les alliages d’aluminium et les matériaux en acier présentent tous deux une excellente aptitude au formage, l’acier plaqué aluminium, qui se compose des deux matériaux, peut être facilement formé et transformé.
En pliant ou en pressant les plaques après l’assemblage par placage, il est possible de réaliser des formes relativement complexes sans fissures. Un autre avantage est que les matériaux en acier et les alliages d’aluminium sont chauffés à des températures élevées et assemblés par diffusion, ce qui réduit également la formation d’une couche intermédiaire mince et fragile.