Acier inoxydable

L'histoire

L'acier inoxydable est un phénomène relativement récent. En 2013, nous célébrerons le centenaire de son introduction. Il y a exactement cent ans, l'Anglais Harry Brearley, qui expérimentait différents types d'alliages, a découvert la capacité de l'acier à forte teneur en Cr à résister à la corrosion acide.

Composition chimique

Il existe ce que l'on appelle la règle du N/8. Si l'on ajoute du chrome, par exemple, à du fer ou à tout autre métal qui ne résiste pas à la corrosion, l'effet protecteur se manifeste par paliers de 1/8, ¼, 3/8 et ainsi de suite du composant d'alliage. L'acier inoxydable est principalement allié à 12-20 % de Cr et de Ni, mais aussi à un faible pourcentage d'autres métaux tels que le manganèse, le titane, le cobalt, le niobium et le molybdène. Le silicium, le carbone et, dans les plus faibles pourcentages, le soufre et le phosphore sont ajoutés pour obtenir la qualité souhaitée. 13 % de chrome rendent les alliages stables dans des environnements légèrement agressifs, et plus de 17 % dans des environnements oxydants et autres plus agressifs. La principale raison de la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable est liée à la formation d'une fine pellicule d'oxydes insolubles de chrome et de nickel à la surface.

Classification

En fonction de leur composition chimique, les aciers inoxydables sont divisés en trois catégories : chrome (martensitique, ferritique et semi-ferritique), chrome-nickel et chrome-manganèse-nickel (austénitique, austénitique-ferritique, austénitique-carburé et austénitique-martensitique).

Acier martensitique et martensitique-ferritique

Résistant au sol et à l'humidité atmosphérique, aux solutions faibles de sels et d'acides. Il possède des propriétés mécaniques élevées. Il est utilisé comme consommable - pour les outils de coupe, les couteaux, pour les éléments résilients et les constructions en contact avec des milieux légèrement agressifs. Ces aciers sont 30X13, 40X13 , etc.

Acier ferritique.

Les aciers ferritiques sont utilisés pour la production de pièces utilisées dans des milieux oxydants agressifs (par exemple dans des solutions de HNO3, H3 PO4) dans des solutions d'ammoniac, dans du nitrate d'ammonium et d'autres milieux agressifs dans l'industrie alimentaire et l'industrie légère, et dans le secteur de l'énergie pour les équipements d'échange de chaleur. Les aciers de la série 400 sont de ce type.

Acier austénitique

Il est solide, ductile et résistant à la corrosion dans la plupart des environnements de travail et est très avancé sur le plan technologique. Il s'agit du matériau de construction le plus utilisé dans l'ingénierie mécanique. Il s'agit d'aciers de la série 300. Ils sont fabriqués avec des alliages de titane et de niobium. Ils sont sujets à la corrosion intergranulaire. La tendance à la corrosion intergranulaire est réduite par un faible pourcentage de carbone, jusqu'à 0,03 %. Ces aciers sont généralement traités thermiquement après le soudage. Dans les alliages de fer et de nickel, la structure austénitique du métal se stabilise et l'alliage devient un matériau faiblement magnétique.

Acier austéno-ferritique.

Il présente une limite d'élasticité plus élevée (par rapport aux aciers austénitiques monophasés), une teneur en nickel plus faible et une bonne soudabilité. Ils ne présentent pas de croissance du grain, mais conservent une structure biphasée. Ces aciers sont utilisés dans une variété d'industries : chimie industrielle, ingénierie, aviation, construction navale. Il s'agit des aciers 08Cr22Ni6T, 08Cr21Ni6M2T, 08Cr18G8Ni2T.

Acier austénitique-martensitique

Il se caractérise par une résistance à la corrosion, une plus grande solidité et une plus grande facilité de fabrication. Il s'agit des nuances d'acier 07Cr16Ni6, 09Cr15Ni9Yu, 08Cr17Ni5M3.

Aciers à base de fer-nickel et de nickel.

Ils sont utilisés pour les équipements chimiques fonctionnant dans les acides sulfuriques et chlorhydriques. Il s'agit d'alliages de la nuance 04XHN40MTDU, d'alliages nickel-molybdène de type H70MF, d'alliages chrome-nickel de type ХН58 В et d'alliages chrome-nickel-molybdène de type ХН65МВ, ХН60МБ.

Application

Il est impossible d'imaginer la vie moderne sans acier inoxydable. En 2010, le volume de sa production s'élevait à 25 millions de tonnes. Il est utilisé partout, de l'industrie alimentaire pour la fabrication d'ustensiles de cuisine à la chimie industrielle et à la défense. Les aciers inoxydables au chrome sont utilisés pour fabriquer des pales de turbines, des pièces pour les presses hydrauliques et les craqueurs, des outils de coupe, des ressorts et des appareils électroménagers. Les aciers au chrome-nickel et au chrome-manganèse-nickel sont utilisés pour fabriquer des couverts et des ustensiles. Les aciers austénitiques stabilisés sont utilisés pour les équipements soudés destinés à des environnements agressifs, ainsi que pour les pièces fonctionnant à des températures comprises entre 550 et 800 °C.

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