L’acier est un alliage métallique composé principalement de fer, en plus de petites quantités de carbone, selon la nuance et la qualité de l’acier. L’acier allié est tout type d’acier auquel un ou plusieurs éléments en plus du carbone ont été intentionnellement ajoutés, pour produire une propriété ou caractéristique physique souhaitée. Les éléments communs qui sont ajoutés pour fabriquer de l’acier allié sont le molybdène, le manganèse, le nickel, le silicium, le bore, le chrome et le vanadium.
Les aciers alliés sont souvent subdivisés en deux groupes : les aciers fortement alliés et les aciers faiblement alliés. La différence entre les deux est définie de manière quelque peu arbitraire. Cependant, la plupart conviennent que tout acier allié avec plus de huit pour cent de son poids étant d’autres éléments que le fer et le carbone, est un acier fortement allié. Les aciers faiblement alliés sont légèrement plus courants. Les propriétés physiques de ces aciers sont modifiées par les autres éléments, pour leur donner une plus grande dureté, durabilité, résistance à la corrosion ou ténacité par rapport à l’acier au carbone. Pour atteindre de telles propriétés, ces alliages nécessitent souvent un traitement thermique.
Si le niveau de carbone dans un acier faiblement allié se situe dans la plage moyenne à élevée, il peut être difficile à souder. Si la teneur en carbone est abaissée dans une plage de 0.1% à 0.3% et que certains des éléments d’alliage sont réduits, l’acier peut atteindre une plus grande soudabilité et formabilité tout en conservant la résistance pour laquelle l’acier est connu. Ces métaux sont classés comme des aciers faiblement alliés à haute résistance.
L’acier allié le plus connu est peut-être l’acier inoxydable. Il s’agit d’un alliage d’acier avec un minimum de 10 % de chrome. L’acier inoxydable est plus résistant aux taches, à la corrosion et à la rouille que l’acier ordinaire. Il a été découvert en 1913 par Harry Brearley de Sheffield, en Angleterre, mais la découverte n’a été annoncée au monde qu’en 1915. L’acier inoxydable est couramment utilisé dans les couverts de table, les bijoux, les bracelets de montre, les instruments chirurgicaux, ainsi que dans l’industrie aéronautique. Son lustre familier a également été approprié pour de nombreuses conceptions architecturales célèbres, telles que le Gateway Arch à St. Louis, Missouri, et le pinacle du Chrysler Building à New York.
Dans tous les types d’acier allié, les éléments d’alliage ont tendance à former des carbures ou des composés, plutôt que d’être simplement mélangés uniformément avec le fer et le carbone. Le nickel, l’aluminium et le silicium sont des exemples d’éléments qui forment des composés dans l’acier. Le tungstène et le vanadium forment des carbures, qui augmentent tous deux la dureté et la stabilité du produit fini.