Cinq caractéristiques de l'acier inoxydable

acier inoxydable austénitique

L'acier inoxydable austénitique est principalement basé sur la structure cristalline cubique à faces centrées (cfc) de l'austénite (phase γ). Des exemples courants sont les aciers 304, 316, etc

Non magnétique, principalement renforcé par durcissement à froid.

Les propriétés mécaniques ne peuvent pas être modifiées par traitement thermique, mais uniquement par déformation à froid.

Non magnétique, bonne résistance aux basses températures, facilité de mise en forme et soudabilité sont des caractéristiques importantes de ce type d'acier.

acier inoxydable ferritique

L'acier inoxydable ferritique est un type d'acier inoxydable principalement composé de ferrite en conditions d'utilisation. Des exemples courants sont les aciers 405, 430, etc.

La résistance à la corrosion sous contrainte est supérieure à celle de la série des aciers inoxydables austénitiques ; il possède un fort magnétisme à température ambiante ; il ne peut pas être durci par traitement thermique et offre une excellente aptitude au travail à froid.

En raison de la présence stable de la phase ferritique, le trempage ne permet pas de durcir l'acier inoxydable ferritique. Il présente une ductilité maximale et une excellente résistance à la corrosion à l'état recuit. Cet acier est magnétique à température ambiante. Il possède une haute conductivité thermique, un faible coefficient de dilatation thermique, une excellente résistance à l'oxydation ainsi qu'une résistance supérieure à la corrosion sous contrainte, ce qui le rend adapté à la fabrication de composants capables de résister à la corrosion provoquée par l'atmosphère, la vapeur, l'eau et les acides oxydants. Toutefois, ce type d'acier présente des inconvénients tels qu'une faible plasticité et une soudabilité ainsi qu'une résistance à la corrosion fortement réduites après soudage, ce qui limite son domaine d'application. Il est largement utilisé dans la décoration intérieure, les composants de brûleurs à lourd, les appareils électriques domestiques et l'ameublement.

Acier inoxydable martensitique (M)

L'acier inoxydable martensitique désigne une structure de matrice martensitique, couramment utilisée, par exemple, en 403, 416, 420, 440 ;

Les principales caractéristiques de l'acier inoxydable martensitique sont qu'il possède un fort magnétisme à température ambiante, sa résistance à la corrosion n'est pas très remarquable, mais sa résistance est élevée, et il est souvent utilisé comme acier structural à haute résistance.

Tendance forte à la durcissement, sensible aux fissures à froid. Dans les zones du joint soudé chauffées à plus de 1150 °C, la taille des grains augmente considérablement. Tant des vitesses de refroidissement excessivement rapides que trop lentes peuvent provoquer une fragilisation du joint, entraînant une fragilisation à 475 °C. La corrosion intergranulaire est moins fréquente, et les aciers 30Cr13, 40Cr13, 40Cr17Mo et 95Cr18 présentent une tendance plus marquée au durcissement, généralement inadaptés au soudage. Les aciers inoxydables martensitiques possèdent un point de transformation nettement défini et peuvent être renforcés par trempe. Grâce à leur teneur élevée en chrome, ils présentent une bonne trempabilité, et leur dureté, résistance et ténacité peuvent être ajustées sur une large plage lors du revenu. Les aciers inoxydables martensitiques à haut carbone possèdent une dureté élevée, les rendant adaptés à la fois aux applications structurelles et en tant qu'outils. Ils sont couramment utilisés dans des composants tels que les arbres, les tiges de piston, les pompes, les vannes, les ressorts et les fixations nécessitant de hautes propriétés mécaniques, une bonne trempabilité ainsi qu'une résistance à la corrosion par l'acide nitrique et les acides organiques.

L'acier inoxydable biphasé désigne un acier dont la ferrite et l'austénite représentent chacune environ 50 %, généralement moins de 30 % de phase au minimum. Ce type d'acier présente les caractéristiques des aciers inoxydables austénitiques et ferritiques. Exemple couramment utilisé : 2205.

Par rapport à la ferrite, il présente une ductilité et une ténacité plus élevées, aucune fragilité à température ambiante, une résistance à la corrosion intergranulaire et des propriétés soudage nettement améliorées, tout en conservant la fragilité à 475 °C de l'acier inoxydable ferritique, une conductivité thermique élevée et une superplasticité.

Par rapport à l'acier inoxydable austénitique, sa résistance est plus élevée, et sa résistance à la corrosion intergranulaire et à la corrosion sous contrainte chlorurée est nettement améliorée.

L'acier inoxydable duplex contenant du molybdène présente une bonne résistance à la corrosion sous contrainte chlorurée à faible contrainte.

Bonne résistance à la corrosion par fatigue et à l'usure. Adapté à la fabrication de pompes, de vannes et autres équipements énergétiques dans certaines conditions de milieux corrosifs.

Les propriétés mécaniques globales sont bonnes. Il possède une grande résistance et une bonne résistance à la fatigue.

Bonne soudabilité, faible tendance à la fissuration thermique, généralement aucun préchauffage nécessaire avant le soudage, aucun traitement thermique requis après le soudage.

Par rapport à l'acier inoxydable austénitique, il a une conductivité thermique élevée et un faible coefficient de dilatation linéaire, ce qui le rend adapté à la fabrication d'équipements gainés et de plaques composites. Il convient également pour la réalisation de tubes centraux d'échangeurs de chaleur, avec une efficacité thermique supérieure à celle des aciers inoxydables austénitiques.

Il ne doit pas être utilisé dans des conditions de fonctionnement supérieures à 300°C.

L'acier inoxydable biphasé peut être utilisé dans les échangeurs de chaleur, les condenseurs et les équipements résistant à l'eau de mer, aux températures élevées et à l'acide nitrique concentré, dans les domaines du raffinage pétrolier, de la fabrication d'engrais, de la production de papier, ainsi que dans l'industrie pétrochimique et chimique.

acier inoxydable durci par précipitation

Acier inoxydable à matrice austénitique ou martensitique, durci (résistant) par durcissement par précipitation (également appelé durcissement de vieillissement). Des exemples courants sont les 630, 660, etc.

L'acier inoxydable durci par cémentation combine les caractéristiques de ces types d'aciers, avec la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable austénitique et la haute résistance mécanique de l'acier inoxydable martensitique.

L'acier inoxydable durci par cémentation possède les caractéristiques d'une grande résistance mécanique et d'une bonne résistance à la corrosion. Sa résistance à la corrosion dépend non seulement de sa composition chimique, mais aussi du traitement thermique, en particulier de la température de vieillissement.

L'acier inoxydable durci par précipitation est un type d'acier inoxydable à haute résistance. Dans les applications industrielles, il convient de prêter une attention particulière à la fissuration par hydrogène et à la corrosion sous contrainte.

Il est largement utilisé dans les pièces nécessitant à la fois une grande résistance mécanique, une forte résistance à la corrosion et une bonne résistance à l'oxydation, telles que l'arbre de turbine basse pression, les aubes directrices, les aubes mobiles, le carter de ventilateur, les composants de chambre de combustion des moteurs d'aviation, les équipements pétrochimiques, les navires, les réacteurs nucléaires, les turbines à vapeur, les pièces forgées à haute résistance, les vannes de systèmes haute pression, etc.