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L'acier doux est un acier à faible teneur en carbone et au manganèse. Il est largement utilisé dans la construction et la fabrication en raison de sa durabilité et de son faible coût. Ses propriétés le rendent idéal pour le transfert de chaleur dans les chaudières, les appareils de chauffage et les condenseurs, ainsi que pour les ustensiles ménagers tels que les chaudrons et les casseroles.
Propriétés de l'acier doux
L'acier doux est constitué de fer à faible teneur en carbone (habituellement entre 0,16% et 0,29%). La faible teneur en carbone le rend malléable et dur. Plus la teneur en carbone de l'acier est élevée, plus il devient fragile. L'acier doux peut être cimenté, ce qui est un traitement thermique dans lequel la surface de l'acier devient résistante à l'usure tout en maintenant la dureté de son noyau. Grâce aux propriétés à faible teneur en carbone de ce type d'acier, la chaleur ou le courant électrique peuvent circuler sans distorsion ni dommage pour le matériau. Cette qualité le rend idéal pour le soudage et l’utilisation dans le transfert de chaleur.
Transfert de chaleur
Selon la première loi de la thermodynamique, le transfert de chaleur est le transfert d'énergie (généralement d'un objet chaud à un objet plus froid) par le changement d'énergie interne des deux objets. La première loi dit que le changement d'énergie interne d'un objet est égal à la chaleur ajoutée moins le travail effectué par cet objet. Le transfert de chaleur affecte principalement l'acier doux par conduction et convection.
Conduite sur acier doux
La conduction est le processus de transfert de chaleur dans lequel la chaleur agite les molécules d'un objet sans mouvements dans l'objet même. Lorsque la pointe d'un tuyau en acier doux est chauffée, les molécules accélèrent et sont éloignées de la source de chaleur. Celles-ci, à leur tour, entrent en collision avec d'autres molécules plus lentes qui reçoivent le transfert d'énergie résultant de la collision et accélèrent donc également. Ce principe explique pourquoi le manche d’une casserole ou d’une poêle à frire se réchauffe alors qu’il n’ya pas de chaleur.
Convection en acier doux
La convection est le processus de transfert de chaleur dans lequel un grand mouvement d'air ou d'eau est provoqué par la chaleur qui éloigne le fluide de la source de chaleur. La chaleur monte et l'air ou l'eau froide la déplace (pendant que le fluide est attiré par la source de chaleur à chauffer). Le transfert de l'eau bouillante des chaudières ou de l'air chaud du chauffage permet l'évacuation de la chaleur dans les tuyaux et les réchauffeurs en acier doux. Le processus est répété lorsque la chaleur émanant de ces tuyaux ou de ces appareils de chauffage circule et augmente, tandis que de l'air froid circule dans la chaleur.