Qu'est-ce que l'acier aluminé ?

L'acier aluminé combine la résistance de l'acier avec les propriétés anticorrosives de l'aluminium. Il est fabriqué selon un procédé similaire à la galvanisation : les pièces d'acier sont enduites de solutions d'aluminium et de silicium avant d'être recouvertes d'une autre feuille de métal.

L'acier aluminé de type 1 est largement utilisé dans l'industrie pour des applications telles que le gainage de l'isolation, les tuyaux transportant des substances corrosives et les silencieux automobiles. En outre, ses excellentes propriétés de réflexion de la chaleur permettent de réfléchir jusqu'à 80% de la chaleur rayonnante qui le frappe directement.

Résistance à la corrosion

L'aluminisation ajoute une couche d'alliage d'aluminium à l'acier, augmentant ainsi sa durabilité et sa résistance à la corrosion. De fines couches d'aluminium et de silicium contribuent à protéger l'acier sous-jacent de l'oxydation, évitant ainsi la formation de piqûres. L'acier aluminé résiste à la plupart des acides (sels) qui corroderaient la plupart des autres métaux, et sert également de protection contre l'humidité, la pollution de l'air et les produits chimiques comme l'oxygène et l'eau.

En raison de son excellente résistance à la chaleur, l'acier aluminé est fréquemment utilisé comme revêtement dans les installations pétrolières et gazières et les pipelines, les systèmes de protection contre les incendies et les applications d'isolation. En outre, sa solidité en fait un matériau idéal pour les silencieux d'incendie et les applications d'isolation, et plus durable que les aciers inoxydables qui peuvent se déformer sous l'effet de températures extrêmes.

En raison de son faible coût, l'acier aluminé constitue une alternative économique à des matériaux plus coûteux comme l'acier inoxydable. En outre, son revêtement aluminium-silicium possède d'excellentes propriétés thermiques, réfléchissant jusqu'à 80% de chaleur rayonnante dans son environnement, ce qui contribue à réduire les coûts d'exploitation et la consommation d'énergie.

Les revêtements aluminisés sont constitués d'un alliage d'aluminium et de silicium et offrent donc une grande flexibilité lorsqu'il s'agit de les façonner en différentes formes et tailles. En les coupant facilement, on peut les enrouler en tubes ou en feuilles, ce qui est parfait pour les applications où l'espace est compté. Ce matériau est un excellent complément pour les environnements industriels où l'espace est limité.

Les aciers aluminés sont beaucoup moins chers que leurs homologues inoxydables car ils sont principalement constitués d'acier au carbone ordinaire, avec seulement 30 à 270 grammes par mètre carré ou 0,10 à 0,90 once par pied carré de surface ajoutée avec un revêtement en alliage d'aluminium (contre environ 3 fois plus pour les aciers inoxydables).

L'acier aluminé de type 2 est revêtu par immersion à chaud d'aluminium commercialement pur pour des applications de résistance à la corrosion atmosphérique telles que les enveloppes de canalisations d'eaux usées, les toitures et bardages ondulés, les silos à grains, les fours de séchage et les boîtiers de condenseurs de climatiseurs. Outre ses propriétés de résistance à la corrosion, le type 2 présente également des propriétés thermiques supérieures et des propriétés de réflectivité de la chaleur qui le rendent adapté à de nombreuses industries.

Résistance aux hautes températures

L'acier est un matériau durable qui résiste bien aux environnements difficiles, mais qui, avec le temps, peut s'oxyder ou rouiller. Le revêtement d'aluminium de l'acier aluminé empêche ce phénomène, en conservant sa résistance et sa durabilité, même à des températures élevées. L'acier aluminé est un excellent choix de matériau pour des applications telles que les toitures ondulées et les panneaux de bardage, les silos à grains, les boîtiers de condenseurs de climatiseurs et les fours de séchage - les applications industrielles de cette nature requièrent une durabilité maximale.

L'aluminisation crée un lien métallurgique étroit entre l'acier au carbone et un revêtement en alliage d'aluminium et de silicium, offrant une résistance à la chaleur et à la corrosion supérieure à celle de l'acier galvanisé, tout en étant capable de supporter des températures maximales plus élevées que l'acier inoxydable.

Ce processus confère à l'acier aluminisé des propriétés d'isolation qui lui permettent de réfléchir jusqu'à 80% de chaleur radiante, ce qui contribue à maintenir le métal au frais dans les environnements à forte chaleur. La capacité de l'acier aluminé à supporter des températures élevées tout en restant résistant à la corrosion en fait le matériau idéal pour la fabrication d'équipements et de composants.

L'acier aluminé présente plusieurs avantages par rapport à l'acier inoxydable, notamment un coefficient de dilatation thermique plus faible. Il est donc moins susceptible de se déformer sous l'effet d'une contrainte et constitue un excellent choix pour les applications structurelles et mécaniques telles que le soutien structurel des usines à gaz ou des centrales électriques. En outre, sa facilité de coupe en fait une solution économique lorsqu'il est utilisé pour les systèmes d'isolation des gaines dans des applications telles que les usines pétrochimiques et les stations-service.

L'acier aluminé est hautement formable, offrant des capacités de façonnage flexibles telles que le pliage, le laminage ou l'ondulation pour des capacités d'emboutissage profondes et des procédures de soudage faciles. En outre, sa nature polyvalente permet de l'utiliser dans une grande variété de projets et d'applications.

L'acier aluminé se présente sous différentes tailles et formes, depuis les bobines et les tôles jusqu'aux barrières anti-humidité collées en usine (DryMet) ou aux barrières acoustiques en vinyle chargées en masse et collées directement sur l'acier (SoundMet). AK Steel propose également différentes limites d'élasticité en fonction de l'application, en adaptant la taille des bobines ou des tôles aux besoins du client.

Réflectivité thermique

Le revêtement de l'acier aluminé réfléchit jusqu'à 80% de la chaleur rayonnante qui le frappe, ce qui en fait un conducteur thermique efficace, parfait pour être utilisé comme revêtement isolant dans les environnements industriels tels que les fours, les raffineries de pétrole et les usines de gaz. En outre, sa surface offre une meilleure protection contre la corrosion atmosphérique, la corrosion par brouillard salin et la corrosion par le condensat des pots d'échappement que ses homologues en acier galvanisé ou en acier inoxydable.

L'acier aluminé peut être adapté à n'importe quelle application grâce à différentes options de revêtement qui répondent le mieux à son objectif. Par exemple, l'acier aluminé de type 1 se caractérise par un revêtement aluminium-silicium contenant entre 5-11% de silicium qui l'aide à supporter des températures élevées tout en résistant à la corrosion - idéal pour les poêles à frire, les chauffe-eau, les fours, les cuisinières, les chauffages d'appoint ou les silencieux de véhicules.

L'acier aluminé de type 2 se caractérise par un revêtement d'aluminium commercialement pur d'une épaisseur supérieure à celle du revêtement de type 1. Il est souvent utilisé pour le revêtement industriel et le gainage sur l'isolation, les applications structurelles telles que les enceintes et les canalisations d'égout, ainsi que pour la résistance à la corrosion environnementale dans les environnements extérieurs soumis à des expositions fréquentes. Sa pureté commerciale en fait également un matériau idéal pour la résistance à la corrosion atmosphérique en extérieur par rapport à l'acier inoxydable ou galvanisé.

Les aciers aluminisés de type 1 et 2 sont proposés avec des barrières anti-humidité en Surlyn collées en usine ou des barrières acoustiques en vinyle chargées en masse collées directement sur eux (DryMet et SoundMet respectivement) qui réduisent la pénétration de l'eau dans leurs surfaces et les protègent contre la corrosion.

L'aluminisation est un processus expansif qui peut être réalisé sur différents métaux de base. Le carbone et l'acier faiblement allié sont souvent choisis comme bases appropriées, car leurs propriétés permettent aux revêtements d'aluminium de bien adhérer. L'aluminisation peut être réalisée par galvanoplastie ou par pulvérisation métallique. La galvanoplastie utilise un courant électrique pour déposer des ions d'aluminium sur la surface, tandis que la pulvérisation métallique utilise des courants à haute pression d'aluminium en fusion qui recouvrent directement la pièce à usiner.

Léger

Le revêtement d'aluminium appliqué à la tôle d'acier par le processus d'aluminisation n'ajoute qu'environ cinq pour cent à son poids par rapport au poids total des composants ; cela peut sembler insignifiant, mais les ingénieurs qui cherchent des moyens de minimiser l'empreinte du produit peuvent trouver ce changement important lorsqu'ils s'efforcent de minimiser l'empreinte environnementale de leur produit.

Lorsque les concepteurs de produits veulent réduire le poids, ils se tournent généralement vers l'un des trois matériaux suivants : l'acier inoxydable, l'aluminium ou la tôle d'acier aluminée à chaud. Chacun de ces matériaux présente des avantages et des inconvénients ; l'acier aluminé est particulièrement bien adapté aux situations impliquant des températures élevées.

En effet, l'acier aluminé combine la résistance à la corrosion et la réflectivité thermique de l'aluminium avec la solidité et la rentabilité de l'acier, ce qui en fait un excellent matériau pour les applications nécessitant des environnements à haute température, comme les fours et les étuves. L'acier aluminé se retrouve également dans de nombreux appareils utilisés dans le petit électroménager, le gros électroménager et les équipements de production industrielle.

Les tôles d'acier aluminé à chaud sont généralement composées d'acier au carbone de type 1 et de type 2 qui ont été revêtus, par immersion à chaud, d'aluminium commercialement pur (généralement entre 5%-11% de silicium), créant ainsi une couche intermétallique qui renforce et améliore l'adhérence à leurs métaux de base. L'épaisseur du revêtement varie entre 300 g/m2 pour les tôles de type 1 et 650 g/m2 pour les tôles de type 2, qui peuvent également comporter des barrières contre l'humidité collées en usine, telles que DryMet et SoundMet de Surlyn.

L'acier aluminé est depuis longtemps vénéré pour sa durabilité supérieure à celle des métaux légers tels que le magnésium et le titane. L'acier aluminé durable s'avère souvent plus rentable, car les opérations d'emboutissage sont beaucoup plus simples et sa propension à se fendre ou à se fissurer pendant la fabrication et l'assemblage est plus faible.

Alors que de plus en plus d'ingénieurs explorent des alternatives à l'acier dans leurs processus de conception, ils trouvent des utilisations innovantes pour les métaux légers tels que l'acier aluminé. Bien qu'ils ne soient pas aussi solides ou durables que l'acier, l'aluminium, le magnésium et le titane restent des solutions viables lorsqu'il s'agit d'alléger des composants soumis à des contraintes sans perdre l'intégrité de la structure.