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métallographiques

Nomenclature

La désignation « CSA G40 44W » signifie un acier au carbone de construction soudable (« W » pour welding) dont les propriétés mécaniques sont garanties par la norme CSA. Les chiffres « 44 » signifient qu’il possède une limite élastique minimale de 44 ksi. Il peut aussi porter la désignation métrique CSA G40.21 300W (300 MPa de limite élastique).

Ses deux éléments d’alliage principaux sont le carbone et le manganèse.

L’acier de construction ASTM A36 est son équivalent américain, qui possède une limite élastique de 36 ksi.

Méthode d’élaboration

La plaque d’une épaisseur de 0,375 pouce est obtenue d’une brame ou d’une billette laminée à chaud.

État métallurgique

L’état métallurgique est laminé à chaud (hot rolled) dans le domaine de température austénitique (900 °C-1 000 °C).

Remarques sur la composition chimique

Le silicium (0,22 %) est présent du fait du mode d’élaboration de l’acier. Le manganèse (0,97 %) provient du mode d’élaboration pour éviter la création de FeS (la formation de MnS, qui n’est pas nuisible, est favorisée).

La teneur plus élevée en manganèse augmente la résistance mécanique par solution solide de substitution.

Le soufre et le phosphore sont maintenus sous 0,02 % pour éviter la création de précipités indésirables (FeS, Fe₃P).

Remarques sur la microstructure

La teneur en carbone de 0,14 % va contribuer à créer de la perlite, mais en faible proportion. Les grains en blanc sont de la ferrite contenant 0,002 % C. L’attaque chimique au nital 2 % permet d’observer la microstructure composée entièrement de grains ferritiques et perlitiques. L’écrouissage des grains de perlite est parfois perceptible, surtout dans le sens longitudinal au laminage.

L’analyse d’images révèle une proportion de ferrite à 75 % et de perlite à 25 %. Le diamètre moyen des grains est de 16 µm, ce qui correspond à un indice « G », selon l’ASTM, de 9. Certains précipités de MnS (grisâtres) sont aussi visibles. Ils sont de forme allongée lorsqu’ils sont observés dans le sens longitudinal du laminage. Un exemple de délamination est montré à l’onglet Constituants.

Remarques sur les propriétés mécaniques

La conséquence du laminage à chaud est l’obtention d’une résistance mécanique moindre d’environ 10 à 15 % par rapport au laminage à froid. Alors que l’allongement à la rupture minimal est de 23 %, celui de cet échantillon est de près de 41 %, ce qui est très élevé et qui facilitera une mise en forme ultérieure par pliage, cintrage, etc.

Préparation métallographique

1. Meulage sur papier 320 grains (2 min.), 500 grains (2 min.);
2. Polissage avec particules diamantées : MD-Largo 6 µm (5 min.), MD-DAC 3 µm (5 min.), MD-NAP 1 µm (2 min.), MD-CHEM avec OP-U Non-Dry (1 min.) (finition optionnelle).

Applications possibles

L’acier laminé à chaud CSA G40 44W est généralement disponible sous forme de plaques et de profilés divers (en U, en T ou en I). Il est grandement employé pour sa polyvalence, sa disponibilité, son prix, son excellente soudabilité et sa bonne formabilité à froid. Il convient aux constructions générales soudées lorsque la résilience n’est pas de première importance. Il est habituellement semi-calmé jusqu’à 38 mm (1,5 po) et totalement calmé au-dessus de 38 mm d’épaisseur.

Cet acier de construction est non trempable à l’huile ou à l’eau.

Applications typiques : utilisé en construction pour des assemblages mécanosoudés variés.

Provenance/Fabrication

La plaque est un don du pavillon Laure-Conan du Centre de formation professionnelle du Grand-Fjord, Saguenay, Québec, Canada.

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