L'acier aussi est un alliage de fer. Il contient moins de carbone (entre 0,025 % à 2,1 %) ce qui le rend beaucoup plus résistant et souple. Il est également moins onéreux que la fonte car il contient moins de carbone.
La fonte, alliage de fer et de carbone coulé dans un moule, est un matériau parfait pour retenir et restituer la chaleur. Son rayonnement est plus important que celui de l'acier : il diffuse la chaleur sur une plus longue période. En revanche, cette forte inertie empêche la température de monter rapidement.
En réalité, ce sont des matériaux et techniques différentes. Le fer forgé est le résultat du travail du fer chauffé à haute température alors que la fonte et l'acier sont des alliages obtenus après avoir fait fondre du fer et du carbone.
Observez la Marmite en fonte ou le produit en fonte : sa surface doit être aussi fine et régulière que possible. Les bosses indiquent des poches d'air dans le matériau tandis que les petits trous (semblables à ceux des vers à bois) indiquent une inclusion d'air ouverte.
La fonte émaillée reste le meilleur matériau des cocottes : il s'agit d'un alliage de fer et de carbone, permettant une répartition homogène et harmonieuse de la chaleur, très résistante aux chocs thermiques.
Il est un élément essentiel qui sert pour former le squelette des bâtiments, armer le béton, renforcer les fondations. Il est utilisé pour la tuyauterie, il habille les façades et les toitures.
Il existe également des différences dans la composition—la fonte contient de 2–4% de carbone et autres alliages et 1–3% de silicium, qui améliore les performances de coulée du métal en fusion. De petites quantités de manganèse et certaines impuretés comme le soufre et le phosphore peuvent également être présentes.
Encore plus dur que le diamant !
Le carbyne, c'est une résistance qui est 40 fois supérieure à celle du diamant, le plus résistant des minéraux.
Une excellente répartition de la chaleur de la plaque
La fonte est le matériau qui retient le mieux la chaleur, la diffuse lentement et la redistribue de façon homogène. Ainsi, la surface entière de la plaque est à la même température, et permet d'utiliser toute la surface de la plaque.
Propriétés : Résistance mécanique faible en traction et flexion mais très bonne en compression. Conductivité thermique assez faible par rapport aux autres métaux, s'il n'est pas allié. Recyclable.
La conversion de la fonte en acier s'effectue dans une cornue géante, le convertisseur. La fonte liquide est versée dans le convertisseur, sur une charge de chaux et de ferrailles. On insuffle de l'oxygène, qui brûle presque totalement les éléments indésirables (carbone, silicium, phosphore, ...).
La fonte n'est pas plus lourde que l'acier ou le fer, c'est même l'inverse ! La différence réside dans le pourcentage de carbone contenu dans la matière. Le fer en possède le moins et la fonte en possède le plus, c'est d'ailleurs elle qui a la masse volumique la plus faible.
Fer (métal pur) : Excellente résistance mécanique mais très sensible à la rouille. Acier : Alliage de fer et de carbone qui rouille lorsqu'il entre en contact avec l'air et l'eau.
Il s'agit d'enrober l'article en fonte d'un bain alcalin pigmenté (oxydes de métaux colorants) ou non (fonte noire et granuleuse) en cuisson pour fixer ou vitrifier l'ensemble à très haute température. L'émail permet que l'acier ne rouille pas comme il le fait à l'état naturel.
Le principe de fabrication de l'acier
Pour fabriquer de l'acier, il faut du minerai de fer, du charbon, de la chaux et des ferro-alliages : aluminium, chrome, manganèse, silicium, titane, vanadium...
Activités. Le fondeur ou bronzier fond, coule un métal ou un alliage métallique et réalise les finitions (ébardage, ciselure et patine).
Sur la base de leur composition chimique, on distingue 3 classes d'aciers : les aciers non alliés et 2 catégories d'aciers alliés, les aciers inoxydables et les autres aciers alliés.
L'acier, un alliage fer-carbone
Une fois trempé, l'acier devient encore plus dur que le fer. Il tient l'essentiel de ses propriétés de sa teneur en carbone. Lorsque celle-ci augmente, la dureté de l'alliage s'améliore et son allongement à la rupture diminue.
Parmi les inconvénients courants de l'utilisation de bâtiments en acier, on peut citer les coûts d'entretien et d'investissement élevés, la susceptibilité au flambage, la fatigue et la fracture, le traitement ignifuge, les dommages causés par le feu et les erreurs de fabrication.
Le prix du fonte dépend essentiellement du prix du fer étant donné qu'il est composé en grande partie de ce dernier. Le cours du fonte sera donc un peu plus élevé que celui du fer.
La fonte d'aluminium est un alliage léger moulé dont le composant principal est l'aluminium. Mais ne nous y trompons pas, aucune trace de fonte dans la fonte d'aluminium. Il se trouve qu'en métallurgie on emploie le terme « fonte » pour désigner un alliage moulé d'où la confusion.
Différences entre la fonte naturelle et la fonte émaillée
Comme son nom l'indique, la fonte naturelle est un matériau brut, contrairement à la fonte émaillée qui est recouverte d'une couche d'émail. L'avantage de cet émail, c'est qu'il ne nécessite pas de culottage et qu'il protège la fonte naturelle de l'oxydation.