Rechercher dans les articles et les forums

Comment déterminer et calculer le carbone équivalent et le carbone équivalent compensé ?

Publié: le 04/10/2018 à 18:41 Dernière mise à jour: le 04/10/2018 à 18:41 Par: Dominique ADMIN Nombre de vues: 586
Le Carbone Équivalent est une notion métallurgique qui permet d'évaluer, par le calcul, la trempabilité globale d'un acier au carbone sensible à la dureté sous cordon en prenant en compte certains éléments d'alliages comme le manganèse, le silicium, le chrome, le molybdène, le vanadium, le cuivre et le nickel. Ces éléments d'alliages sont susceptibles d'augmenter sa trempabilité et de limiter la soudabilité du matériau.

1 - Introduction

Il est indispensable de calculer le carbone équivalent pour des aciers non alliés et faiblement alliés à fort pourcentage de carbone (à partir de C > 0,20 %), de manganèse et d'éléments d'addition comme le chrome et le nickel.
Le carbone équivalent (C.E.) doit être inférieur à 0,42 % pour s'affranchir de tous problèmes métallurgiques comme la fissuration à froid.
Dans le cas contraire, il est indispensable de mettre en place toutes les précautions nécessaires pour limiter le risque de trempabilité comme par exemple le préchauffage avant soudage, une énergie de soudage contrôlée ou bien encore un postchauffage voir un traitement thermique après soudage.

2 - Calcul du carbone équivalent

Il existe plusieurs formules de calcul pour évaluer le carbone équivalent d'un matériau.
Nous décrivons ci-dessous la formule de l'International Institute of Welding (IIW) :


3 - Exemple du calcul du carbone équivalent


Creusabro 4000 :


[*=left]Ceq= 0.220 + (1.580/6) + ((1.6+0.280)/5) + ((0.13+0.15)/15) = 0.878%


4 - Résultat du calcul du carbone équivalent

Selon la valeur de carbone équivalent obtenue, la soudabilité du matériau sera différente :

Lorsque la valeur Ec est inférieure à 0,42 % la soudabilité métallurgique est bonne. Les aciers sont considérés comme parfaitement soudables sans préchauffage et il n'est pas nécessaire de prendre des dispositions spéciales lors du soudage comme par exemple l'ajout d'un préchauffage.

Lorsque la valeur Ec est comprise entre 0,45 % et 0,65% la soudabilité métallurgique est moyenne. Il est nécessaire voir indispensable de prendre des dispositions spéciales lors du soudage comme l'ajout d'un préchauffage (de 150° C à 300° C), l'utilisation de produits d'apport à bas hydrogène, l'énergie de soudage contrôlée, le postchauffage dans certains cas, les traitements thermiques, l'ordre d'exécution des soudures, etc.

Lorsque la valeur Ec est supérieure à 0,65% la soudabilité métallurgique est difficile voir mauvaise ou impossible. Dans ces conditions et même si des dispositions spéciales sont prises, il est peu probable d'obtenir un assemblage de bonne qualité et de sécurité.

5 - Influence de l'épaisseur dans le calcul du carbone équivalent

La vitesse de refroidissement du cordon de soudure augmente avec l'augmentation de l'épaisseur soudée. Il en résulte donc une augmentation des risques de trempe sur les fortes épaisseurs soudées.
Pour prendre en compte ce paramètre, il faut additionner à la valeur de carbone équivalent par (0,0254 x épaisseur en centimètre) pour obtenir le carbone équivalent compensé (CEC)


[*=center]Cec= 0.878% + (0.0254 x 1.5) = 0.9161%
6 - Exemple de logiciel de calcul du carbone équivalent



7 - Quelques liens Internet utiles





8 - Vos commentaires et réactions sur cet article

Vous avez la possibilité de commenter cette page, de réagir ou de compléter les informations en rédigeant un message dans le cadre ci-dessous intitulé Ecrire un commentaire
Nous vous remercions par avance de votre sollicitude et de votre aide pour l'amélioration des données techniques du site.
Nous rappelons à nos aimables visiteurs que nos ressources techniques et nos croquis ne peuvent être ni copiés ni utilisés sans autorisation écrite de notre part.
Par: Dominique ADMIN

Commentaires (5)

15/08/2014 10:37:08 - keurtra
Bonjour,

Où peut on trouver ce logiciel de calcul?

Cordialement

19/10/2015 11:39:44 - Slugy
Si on a affaire à un acier revêtu, comment marche le calcul ?
Avec ou sans revêtement on rajoute des éléments d'alliage au noyau de fusion. Il faut donc considérer le revêtement mais cette relation empirique s'applique-t-elle au acier revêtu ?

Je pense à un acier faiblement allié étamé

07/11/2016 11:14:14 - dbataille
Bonjour,
La formule du §2 est différente de celle du §6 (il manque le silicium) !
Laquelle est la bonne?

07/11/2016 17:32:24 - Dominique ADMIN
Bonjour dbataille,

La bonne formule de calcul est indiquée dans le paragraphe 2
Il y a une erreur d'affichage dans la copie d'écran du paragraphe 6

Cordialement,

29/11/2016 10:13:23 - mustaphaoran
merci pour ces informations