Une interprétation précise des nuances d'acier est essentielle pour garantir la conformité des matériaux et la sécurité des projets lors de la conception, de l'approvisionnement et de la construction de structures métalliques. Bien que les systèmes de classification de l'acier des deux pays présentent des points communs, ils comportent également des différences notables. Une compréhension approfondie de ces distinctions est indispensable aux professionnels du secteur.
Désignations des aciers chinois
La désignation des aciers chinois suit un format de base composé d'une lettre pinyin, du symbole de l'élément chimique et d'un chiffre arabe, chaque caractère représentant des propriétés spécifiques du matériau. Voici un tableau récapitulatif des types d'acier courants :
1. Acier de construction au carbone/Acier de construction à haute résistance faiblement allié (le plus courant)
Format de base : Q + Valeur du seuil de rendement + Symbole de qualité + Symbole de la méthode de désoxydation
• Q : Dérivé de la lettre initiale de « seuil d’élasticité » en pinyin (Qu Fu Dian), signifiant la limite d’élasticité comme principal indicateur de performance.
• Valeur numérique : Indique directement la limite d’élasticité (unité : MPa). Par exemple, Q235 indique une limite d’élasticité ≥ 235 MPa, tandis que Q345 indique ≥ 345 MPa.
• Symbole de qualité : Classé en cinq grades (A, B, C, D, E) correspondant aux exigences de résilience, du plus faible au plus élevé (le grade A ne requiert aucun essai de résilience ; le grade E requiert un essai de résilience à -40 °C). Par exemple, Q345D désigne un acier faiblement allié d’une limite d’élasticité de 345 MPa et de qualité D.
• Symboles des méthodes de désoxydation : F (acier coulant), b (acier semi-calmé), Z (acier calmé), TZ (acier calmé spécial). L’acier calmé offre une qualité supérieure à l’acier coulant. En pratique, on utilise généralement Z ou TZ (ce symbole peut être omis). Par exemple, Q235AF désigne un acier coulant, tandis que Q235B désigne un acier semi-calmé (valeur par défaut).
2. Acier de construction au carbone de haute qualité
Format de base : Nombre à deux chiffres + (Mn)
• Nombre à deux chiffres : représente la teneur moyenne en carbone (exprimée en parties pour dix mille), par exemple, l'acier 45 indique une teneur en carbone ≈ 0,45 %, l'acier 20 indique une teneur en carbone ≈ 0,20 %.
• Mn : Indique une teneur élevée en manganèse (> 0,7 %). Par exemple, 50Mn désigne un acier au carbone à haute teneur en manganèse (0,50 % de carbone).
3. Acier de construction allié
Format de base : Nombre à deux chiffres + symbole de l’élément d’alliage + nombre + (autres symboles d’éléments d’alliage + nombres)
• Les deux premiers chiffres : teneur moyenne en carbone (pour dix mille), par exemple, « 40 » dans 40Cr représente une teneur en carbone ≈ 0,40 %.
• Symboles des éléments d'alliage : Généralement Cr (chrome), Mn (manganèse), Si (silicium), Ni (nickel), Mo (molybdène), etc., représentant les principaux éléments d'alliage.
• Chiffre suivant l'élément : indique la teneur moyenne de l'élément d'alliage (en pourcentage). Une teneur inférieure à 1,5 % ne comporte pas de chiffre ; entre 1,5 % et 2,49 %, le chiffre est « 2 », et ainsi de suite. Par exemple, dans 35CrMo, aucun chiffre ne suit « Cr » (teneur ≈ 1 %) et aucun chiffre ne suit « Mo » (teneur ≈ 0,2 %). Il s'agit d'un acier de construction allié à 0,35 % de carbone, contenant du chrome et du molybdène.
4. Acier inoxydable/Acier résistant à la chaleur
Format de base : Numéro + Symbole de l’élément d’alliage + Numéro + (Autres éléments)
• Premier chiffre : représente la teneur moyenne en carbone (en parties pour mille), par exemple, « 2 » dans 2Cr13 indique une teneur en carbone ≈0,2 %, « 0 » dans 0Cr18Ni9 indique une teneur en carbone ≤0,08 %.
• Symbole et nombre de l'élément d'alliage : Les éléments comme Cr (chrome) ou Ni (nickel) suivis d'un nombre indiquent la teneur moyenne en élément (en pourcentage). Par exemple, 1Cr18Ni9 désigne un acier inoxydable austénitique contenant 0,1 % de carbone, 18 % de chrome et 9 % de nickel.
5. Acier à outils au carbone
Format de base : T + nombre
• T : Dérivé de la lettre initiale de « carbone » en pinyin (Tan), représentant l’acier à outils au carbone.
• Nombre : Teneur moyenne en carbone (exprimée en pourcentage), par exemple, T8 désigne une teneur en carbone ≈0,8 %, T12 désigne une teneur en carbone ≈1,2 %.
Désignations des aciers américains : Système ASTM/SAE
Aux États-Unis, la désignation des aciers suit principalement les normes ASTM (American Society for Testing and Materials) et SAE (Society of Automotive Engineers). Le format de base consiste en une combinaison numérique suivie d'une lettre, indiquant la nuance d'acier et sa teneur en carbone.
1. Acier au carbone et acier de construction allié (normes SAE/ASTM communes)
Format de base : Nombre à quatre chiffres + (suffixe alphabétique)
• Les deux premiers chiffres : ils indiquent le type d’acier et les principaux éléments d’alliage, et constituent le « code de classification ». Exemples de correspondances :
◦10XX : Acier au carbone (sans éléments d'alliage), par exemple 1008, 1045.
◦15XX : Acier au carbone à haute teneur en manganèse (teneur en manganèse de 1,00 % à 1,65 %), par exemple 1524.
◦41XX : Acier au chrome-molybdène (chrome 0,50 %-0,90 %, molybdène 0,12 %-0,20 %), par exemple 4140.
◦43XX : Acier au nickel-chrome-molybdène (nickel 1,65 %-2,00 %, chrome 0,40 %-0,60 %), par exemple 4340.
◦30XX : Acier au nickel-chrome (contenant 2,00 % à 2,50 % de Ni, 0,70 % à 1,00 % de Cr), par exemple 3040.
• Les deux derniers chiffres : représentent la teneur moyenne en carbone (en parties pour dix mille), par exemple, 1045 indique une teneur en carbone ≈ 0,45 %, 4140 indique une teneur en carbone ≈ 0,40 %.
• Suffixes de lettres : Ils fournissent des informations supplémentaires sur les propriétés des matériaux, notamment :
◦ B : Acier contenant du bore (améliore la trempabilité), par exemple, 10B38.
◦ L : Acier contenant du plomb (facilite l'usinabilité), par exemple 12L14.
◦ H : Acier à trempabilité garantie, par exemple, 4140H.
2. Acier inoxydable (principalement les normes ASTM)
Format de base : Nombre à trois chiffres (+ lettre)
• Numéro : Représente un « numéro de séquence » correspondant à une composition et à des propriétés fixes. La mémorisation suffit ; aucun calcul n’est nécessaire. Les qualités courantes dans l’industrie comprennent :
◦304 : 18 % à 20 % de chrome, 8 % à 10,5 % de nickel, acier inoxydable austénitique (le plus courant, résistant à la corrosion).
◦316 : Ajoute 2 à 3 % de molybdène à l'acier 304, offrant une résistance supérieure aux acides et aux alcalis ainsi qu'une performance à haute température.
◦430 : acier inoxydable ferritique à 16 %-18 % de chrome (sans nickel, peu coûteux, sujet à la rouille).
◦410 : acier inoxydable martensitique à 11,5 %-13,5 % de chrome (trempable, haute dureté).
• Suffixes de lettres : par exemple, le « L » dans 304L désigne une faible teneur en carbone (carbone ≤ 0,03 %), réduisant la corrosion intergranulaire pendant le soudage ; le « H » dans 304H indique une teneur élevée en carbone (carbone 0,04 % à 0,10 %), améliorant la résistance à haute température.
Principales différences entre les systèmes de notation chinois et américains
1. Différentes logiques de dénomination
En Chine, la nomenclature des aciers prend en compte de manière exhaustive la limite d'élasticité, la teneur en carbone, les éléments d'alliage, etc., en utilisant des combinaisons de lettres, de chiffres et de symboles d'éléments pour communiquer précisément les propriétés de l'acier, ce qui facilite la mémorisation et la compréhension. Aux États-Unis, on privilégie les séquences numériques pour désigner les nuances et les compositions d'acier ; ce système est concis, mais légèrement plus complexe à interpréter pour les non-spécialistes.
2. Détails de la représentation des éléments d'alliage
La Chine fournit une représentation détaillée des éléments d'alliage, en spécifiant des méthodes d'étiquetage basées sur différentes plages de teneur ; tandis que les États-Unis indiquent également la teneur en alliage, leur notation pour les éléments traces diffère des pratiques chinoises.
3. Différences de préférences d'application
En raison de normes industrielles et de pratiques de construction différentes, la Chine et les États-Unis privilégient des nuances d'acier spécifiques pour certaines applications. Par exemple, dans le domaine de la construction métallique, la Chine utilise couramment des aciers de construction faiblement alliés à haute résistance comme le Q345 ; les États-Unis peuvent sélectionner des aciers équivalents en fonction des normes ASTM.
Date de publication : 27 octobre 2025
