Acier : histoire, usages et prix

En 2022, le cours de la bobine d’acier laminé à chaud est passé de moins de 1000 € la tonne début Mars à plus de 1400 € fin Mars.

Malgré une légère stagnation en ce mois d'Avril, le cours de l'acier pourrait continuer à grimper.

En France, l’indice de prix de production de l’acier pour la construction (010536462) augmente de 20,45% sur un an, alors que son évolution annuelle s’affichait à +2,21% fin février.

L’indice Tôles quarto et autres produits plat en aciers non alliés de qualité (010536480) est en hausse de 22,84 % sur un an et de 17,8% depuis le mois de décembre 2021.

Une série de facteurs expliquent cette flambée des prix de l’acier en Europe : Hausse du coût de l’énergie, approvisionnements difficiles, spéculation… Tous sont accentués par la guerre en Ukraine.

En 2022, le cours de la bobine d’acier laminé à chaud est passé de moins de 1000 euros la tonne début mars à plus de 1400 euros fin mars.

ACIER: présentation sommaire

L’acier est un matériau ferreux qui se distingue à la fois du fer et de la fonte.

Non naturel, c’est un alliage métallique dont l’élément chimique principal est le fer et dont l’autre élément essentiel est le carbone.

Solide, résistant, recyclable à l’infini et facile à entretenir, il est aisément modulable et évolutif et il permet de réaliser un très large panel de pièces, petites et légères comme grandes et lourdes.

Les secteurs qui en font le plus grand usage sont la construction de bâtiments et de ponts, la conception de machines et outillages, l’automobile, la serrurerie et ses dérivés, la santé, l’alimentaire, les emballages et le blindage.

ACIER: Histoire de sa fabrication

L’histoire de la production de l’acier, comme la plupart des histoires de découvertes et progrès techniques, n’est pas linéaire.

On trouve des aciers à divers endroits de la planète au cours de l’histoire.

• À l’antiquité, les grecs pratiquaient la cémentation du fer pour le durcir et fabriquer de l’acier.
• Vers l’an 300, les indiens utilisaient un acier appelé “wootz” pour la fabrication d’armes.
• Le Moyen Âge est une période historique qui voit, en Europe une transition majeure dans l’évolution des procédés sidérurgiques. En effet, avant les XIIIe et XIVe siècles, les métaux ferreux sont obtenus à une température inférieure à celle de la fusion du métal dans ce que l’on appelle les « bas-fourneaux ».
• À partir du XVIIe siècle, la définition des termes « fer », « acier » et « fonte » se base sur le taux de carbone contenu dans l’alliage. La définition précise et scientifique de l’acier est récente et a été définitivement établie et admise à la fin du XIXe siècle.
• À la fin du XIXe siècle, alors que des progrès considérables ont été faits, le métallurgiste Grüner décrit dans son traité de métallurgie, publié en 1878, l’utilisation de bas-fourneaux pour extraire le fer du minerai dans les forges des Pyrénées françaises et espagnoles. Ce métallurgiste montrait ainsi qu’il n’est de bon procédé de production qu’autant qu’il demeure efficace.

La définition précise et scientifique de l’acier est récente et a été définitivement établie et admise à la fin du XIXe siècle.

C’est le taux de carbone contenu dans l’alliage et plus exactement la limite de solubilité du carbone dans la matrice fer qui permet la classification.

C’est le taux de carbone contenu dans l’alliage et plus exactement la limite de solubilité du carbone dans la matrice fer qui permet la classification. La définition par le taux de carbone est assez théorique, elle est établie pour un alliage purement binaire fer-carbone sans autre élément d’alliage. Cela ne tient compte ni des impuretés ni d’éventuels éléments d’alliages ajoutés volontairement.

Pour résumer :

• Fer industriel et acier extra-doux : < 0,050 % de carbone
• Acier : entre 0,050 % et 2,1 % de carbone (la totalité du carbone est en solution solide dans les phases solides)
• Fonte : entre 2,1 % et 6,67 % de carbone (une partie du carbone dissous à l’état solide précipite sous forme de graphite ou de carbure).

En savoir plus sur le diagramme binaire fer-carbone simplifié. 

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…

Ces derniers confèrent à l’acier des caractéristiques particulières adaptées à ses divers usages : architecture, ameublement, machines-outils, conditionnements alimentaires, etc.

La fabrication nécessite aussi beaucoup d’eau pour le refroidissement des installations, la température de fusion dépassant 1.500 °C.

L’acier peut être confectionné dans deux types d’usines :

• dans un haut fourneau, à partir du minerai de fer et de coke (du carbone presque pur extrait du charbon),
• ou dans un four électrique, à partir d’acier de récupération (acier de recyclage).

En résumé : les étapes de la fabrication de l’acier

• La formation de la fonte : le minerai de fer et le coke sont introduits dans le haut fourneau par le haut, la chaleur provoquant la combustion du coke et l’élimination des éléments chimiques contaminants.
• Le fer se charge ensuite de carbone au cours de sa descente et se transforme en fonte, qu’il faut alors séparer d’un mélange de déchets appelé laitier.
• La conversion de la fonte en acier : la fonte en fusion est ensuite versée sur de la ferraille dans un convertisseur à oxygène où de l’oxygène est insufflé pour éliminer le carbone sous forme de CO2.
• L’affinage : l’acier obtenu est affiné en ajoutant des éléments (nickel, chrome…) pour former différents alliages et modifier les propriétés mécaniques de l’acier en fonction des besoins.
• La coulée : l’acier est refroidi progressivement jusqu’à solidification.
• Le laminage : l’acier est à nouveau monté à température pour le rendre malléable. Il est ensuite aplati dans des laminoirs et la forme voulue lui est donnée.

USAGES : Que fabrique-t-on avec de l’acier brut ou recyclé ?

L’acier est présent dans de très nombreux domaines :

• L’automobile est composée à 65 % d’acier, recyclable et recyclé (pièces de moteur, carrosserie, portières).
• Les électroménagers :- Machine à laver : 57 % d’acier } Cet acier est recyclable
• Cuisinière : 80 % d’acier
• Réfrigérateur : 51 % d’acier
• Emballages alimentaires : surtout les boîtes à conserve et les canettes. Cet acier est recyclable et recyclé.
• Le bâtiment : 70 % des produits en acier du bâtiment (armatures pour béton, structures métalliques,…) sont recyclés.
• Les outils, les clous
• La santé : L’acier inoxydable est un matériau idéal pour de nombreux types d’appareils médicaux. Il est non toxique, non corrosif, durable et peut être poli pour obtenir une finition très fine afin qu’il soit facilement nettoyé. L’acier inoxydable est obtenu en lui adjoignant 10 % de chrome. Ce dernier va réagir avec l’oxygène de l’air en formant une très mince couche d’oxyde de chrome, Cr2O3 , qui formera barrière à une corrosion plus profonde.

Pays producteurs d’acier les plus importants dans le monde

Le graphique ci-dessous représente les pays producteurs d’acier les plus importants dans le monde en 2020, classés selon le volume de production.

La Chine et L’inde trustent le haut du classement.

La société chinoise China Baowu est en tête du classement en 2020 avec 115 millions de tonnes d’acier brut , quant à la société sidérurgique ArcelorMittal, basée au Luxembourg, elle a produit environ 78 millions de tonnes d’acier brut cette année-là.

Impact de la guerre en Ukraine sur le cours de l'Acier

Le coût de l'énergie et les problèmes d’approvisionnements expliquent en grande partie le renchérissement du métal en Europe. Pas tant celles en produits finis – comme les bobines laminées à chaud (hot rolled coils) – qu’en demi-produits, minerais et métaux d’alliage.

L’Union européenne produit environ 160 millions de tonnes d’acier produit fini par an. A côté, les importations russes (4 millions de tonnes par an) et ukrainiennes (2,5 millions de tonnes) représentent 19% des importations totales d’acier vers l’Union.

L’embargo décrété mi-mars par l’Union européenne sur l’acier en provenance de Russie (pour priver le pays d’environ 3,3 milliards de dollars de revenus) n’est donc pas un élément majeur de l’inflation.

En temps normal, la Russie et l’Ukraine représentent 70% des importations en brames et billettes (des produits acier semi-finis) et 28% de celles de minerai de fer.

Les seuls producteurs européens de minerai restent, pour une faible mesure, la Suède et la Norvège, mais les usines limitrophes à la Russie et l’Ukraine affrontent de sérieux problèmes d’approvisionnement.

Enfin, « 77% de la fonte solide que l’on utilise en complément des approvisionnements de ferraille provient de Russie et d’Ukraine », ajoute Marcel Genet, PDG du cabinet Laplace et expert des industries métallurgiques dans le monde.