La tôle d'acier inoxydable, un type d'acier résistant aux milieux faiblement corrosifs tels que l'air, la vapeur et l'eau, est officiellement appelée acier inoxydable résistant aux acides. Sa résistance à la corrosion est due à ses éléments d'alliage spécifiques.

Selon sa structure métallographique, l'acier inoxydable se divise principalement en trois catégories : austénitique, ferritique et martensitique. Il existe également des types spéciaux tels que l'acier inoxydable duplex, l'acier inoxydable à durcissement structural et l'acier fortement allié.

L'acier inoxydable austénitique se caractérise par une structure austénitique majoritairement cubique à faces centrées et est amagnétique. Ce type de tôle d'acier inoxydable peut être renforcé par écrouissage et acquérir certaines propriétés magnétiques. L'American Iron and Steel Institute le désigne par les séries 200 et 300, par exemple 304.

Les aciers inoxydables ferritiques se caractérisent par une microstructure majoritairement ferritique à structure cristalline cubique centrée et sont magnétiques. Ces aciers ne peuvent généralement pas être durcis par traitement thermique, mais l'écrouissage permet de les renforcer légèrement. L'American Iron and Steel Institute les désigne par les codes 430 et 446.

Les aciers inoxydables martensitiques possèdent une matrice martensitique et sont magnétiques. Leurs propriétés mécaniques peuvent être ajustées par traitement thermique. L'American Iron and Steel Institute les désigne par des numéros tels que 410, 420 et 440. Il est important de noter que la martensite se transforme en austénite à haute température et que des vitesses de refroidissement appropriées permettent de préserver la stabilité de la structure austénitique.

La tôle d'acier inoxydable duplex, également appelée acier inoxydable austénitique-ferritique, combine les avantages des microstructures biphasées austénitique et ferritique. Ce type d'acier inoxydable présente une résistance mécanique élevée et une excellente résistance à la corrosion, notamment à la corrosion intergranulaire, à la corrosion sous contrainte par les chlorures et à la corrosion par piqûres. L'American Iron and Steel Institute le désigne par des numéros tels que 329.

Enfin, les aciers inoxydables à durcissement structural possèdent une matrice austénitique ou martensitique et leur dureté peut être accrue par un traitement de durcissement structural. L'American Iron and Steel Institute les désigne par des numéros de la série 600, tels que 17-4PH. Ces aciers inoxydables sont largement utilisés dans l'aérospatiale et d'autres domaines.

De manière générale, l'acier inoxydable austénitique présente une excellente résistance à la corrosion, surpassée seulement par les alliages. L'acier inoxydable ferritique convient aux environnements peu corrosifs. Pour les environnements modérément corrosifs, où une résistance et une dureté élevées sont requises, l'acier inoxydable martensitique et l'acier inoxydable à durcissement structural sont des choix idéaux.

Procédé de traitement de surface

Lorsqu'on aborde la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable, il est essentiel de prendre en compte ses traitements de surface. Ces derniers peuvent avoir un impact significatif sur cette résistance. Par exemple, le polissage améliore la régularité de la surface, réduisant ainsi les risques de corrosion. De plus, l'application de revêtements ou de protections peut renforcer davantage la résistance à la corrosion, notamment pour les applications soumises à des conditions environnementales spécifiques. Par conséquent, lors du choix d'un acier inoxydable, il est nécessaire de considérer non seulement sa résistance intrinsèque à la corrosion, mais aussi le traitement de surface appliqué, afin d'évaluer pleinement ses performances en la matière.

Variation d'épaisseur

Lors du processus de production d'acier inoxydable, de légères déformations dues au chauffage des cylindres entraînent des variations d'épaisseur de la tôle d'acier laminée, celle-ci apparaissant généralement plus épaisse au centre et plus mince sur les bords.

Pour garantir la précision des mesures, les normes nationales stipulent que lors de la mesure de l'épaisseur d'une feuille, l'accent doit être mis sur le centre de la tête de la feuille.

De plus, les tolérances sont également un facteur important qui influe sur l'épaisseur des tôles d'acier, et elles sont catégorisées en fonction des exigences du marché et des clients, telles que les grandes tolérances et les petites tolérances.

En général, l'acier inoxydable dont la teneur en chrome dépasse 10,51 TP3T présente une bonne résistance à la corrosion. De plus, plus les teneurs en chrome et en nickel sont élevées, meilleure est la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable.

Par exemple, acier inoxydable 304 il a une teneur en nickel d'environ 8% à 10% et une teneur en chrome de 18% à 20%, et cet acier inoxydable conserve une excellente résistance à la corrosion dans la plupart des environnements.

Les aciéries à grande échelle dotées de technologies de pointe et d'équipements sophistiqués permettent un meilleur contrôle des éléments d'alliage, l'élimination des impuretés et la garantie de températures de refroidissement stables pour les billettes d'acier, produisant ainsi des produits en acier inoxydable de qualité constante et aux caractéristiques internes supérieures.

En revanche, les petites aciéries, du fait de leurs équipements et technologies obsolètes, ont souvent du mal à empêcher leurs produits de rouiller.

L'acier inoxydable ne rouille pas dans les environnements secs et bien ventilés ; cependant, il est sensible à la corrosion dans les environnements à forte humidité, sous une pluie continue ou présentant une forte acidité/alcalinité. Même l'acier inoxydable 304 peut rouiller dans des conditions environnementales difficiles.

Si l'acier inoxydable présente des points de rouille, des traitements chimiques peuvent être utilisés. Une pâte ou un spray de décapage peuvent être employés pour faciliter la repassivation des zones rouillées, formant ainsi un film d'oxyde de chrome qui restaure sa résistance à la corrosion.

Après traitement, il faut rincer à l'eau claire pour éliminer toute trace de contaminants et de résidus acides, puis polir et appliquer un produit de protection. Pour les petites taches de rouille localisées, un mélange d'essence et d'huile moteur peut également être utilisé pour les éliminer.

De plus, des méthodes mécaniques telles que le sablage, l'ébavurage, le brossage et le polissage peuvent également être utilisées pour traiter les surfaces en acier inoxydable.

Il convient toutefois de noter que le nettoyage mécanique ne permet d'éliminer que les contaminants de surface et ne modifie pas la résistance intrinsèque du matériau à la corrosion. Par conséquent, il est recommandé de procéder à un repolissage à l'aide d'un équipement de polissage et d'effectuer un traitement de protection après le nettoyage mécanique.

Dans l'industrie de la fabrication d'instruments, l'acier inoxydable 304 est un matériau couramment utilisé. Ses excellentes propriétés d'emboutissage profond et sa résistance à la corrosion le rendent idéal pour la fabrication de divers corps d'instruments et de canalisations de transport d'acide.

Parallèlement, il peut également être utilisé pour fabriquer des équipements et des composants cryogéniques non magnétiques afin de répondre à diverses exigences d'application.

Cet acier inoxydable a été mis au point pour pallier la forte tendance à la corrosion intergranulaire de l'acier inoxydable 304 dans certaines conditions. La réduction de sa teneur en carbone améliore significativement sa résistance à la corrosion intergranulaire à l'état sensibilisé.

Bien que sa résistance soit légèrement inférieure à celle de l'acier inoxydable 304, ses autres propriétés sont similaires à celles de l'acier inoxydable 321. Il est particulièrement adapté aux équipements et composants résistants à la corrosion qui ne peuvent être traités par mise en solution après soudage, tels que les boîtiers d'instruments.

En tant que branche de 304 acier inoxydable, 304H a une fraction massique de carbone légèrement accrue, atteignant 0,04% à 0,10%, améliorant ainsi ses performances à haute température.

L'incorporation de molybdène dans l'acier 10Cr18Ni12 confère à l'acier inoxydable 316 une excellente résistance à la corrosion par piqûres et aux milieux réducteurs. Sa résistance à la corrosion surpasse celle de l'acier inoxydable 304 dans l'eau de mer et divers autres milieux, ce qui le rend particulièrement adapté aux applications exigeant une résistance à la corrosion par piqûres.

La tôle d'acier inoxydable 316L est un acier à très faible teneur en carbone qui offre également d'excellentes performances à l'état sensibilisé, présentant une bonne résistance à la corrosion intergranulaire.

Il est parfaitement adapté à la fabrication de composants et d'équipements soudés à forte section, tels que les matériaux résistants à la corrosion dans les équipements pétrochimiques.

Comme une autre branche de acier inoxydable 316, L'acier 316H possède également une fraction massique de carbone accrue, ce qui améliore ses performances à haute température.

La tôle d'acier inoxydable 317 présente une meilleure résistance à la corrosion par piqûres et au fluage, supérieure à celle de l'acier inoxydable 316L, ce qui la rend particulièrement adaptée à la fabrication d'équipements pétrochimiques et d'équipements résistants à la corrosion par les acides organiques.

La tôle d'acier inoxydable 321 est un type d'acier inoxydable austénitique stabilisé au titane qui présente une résistance améliorée à la corrosion intergranulaire et d'excellentes propriétés mécaniques à haute température grâce à l'ajout de titane.

Néanmoins, son utilisation n'est généralement pas recommandée, sauf dans des applications spécialisées nécessitant des températures élevées ou une résistance à la corrosion par l'hydrogène.

L'acier inoxydable 347 est un acier inoxydable austénitique stabilisé au niobium, auquel du niobium est ajouté pour améliorer sa résistance à la corrosion intergranulaire. Dans les milieux corrosifs tels que les acides, les bases et les sels, sa résistance à la corrosion est comparable à celle de l'acier inoxydable 321, tout en présentant une bonne soudabilité.

Il peut servir à la fois de matériau résistant à la corrosion et d'acier réfractaire. Il est largement utilisé dans les industries thermiques et pétrochimiques, notamment pour la fabrication de conteneurs, de tuyaux et de composants d'échangeurs de chaleur.

La tôle d'acier inoxydable 904L est un acier inoxydable austénitique super parfait, méticuleusement développé par Outokumpu de Finlande, a une teneur en nickel contrôlée entre 24% et 26%, tandis que sa teneur en carbone est strictement inférieure à 0,02%.

Il présente une résistance exceptionnelle à la corrosion, notamment dans les acides non oxydants tels que l'acide sulfurique, l'acide acétique, l'acide formique et l'acide phosphorique. De plus, cet acier possède une bonne résistance à la corrosion par piqûres et à la corrosion sous contrainte.

Il conserve une excellente résistance à la corrosion dans l'acide sulfurique de diverses concentrations en dessous de 70 °C, ainsi que dans les mélanges d'acide acétique et d'acide formique de toute concentration et température à pression normale.

Bien que la nouvelle norme le classe comme acier inoxydable, il était auparavant classé comme alliage à base de nickel dans la norme ASME SB-625.

Actuellement, la Chine ne dispose que d'un acier de qualité similaire, le 015Cr19Ni26Mo5Cu2, tandis que quelques fabricants d'instruments européens, tels que les débitmètres massiques E+H et les montres Rolex, ont adopté l'acier inoxydable 904L pour les composants clés.

L'acier inoxydable 440C est un acier inoxydable martensitique qui possède la plus haute dureté parmi les aciers inoxydables, atteignant HRC57. Il est couramment utilisé pour fabriquer des buses, des roulements et des composants de vannes tels que des noyaux de vannes, des sièges, des manchons et des tiges.

En tant que représentant de l'acier inoxydable à durcissement par précipitation martensitique, l'acier inoxydable 17-4PH a une dureté de HRC44, combinant une résistance élevée, une dureté élevée et une résistance à la corrosion.

Il convient toutefois de noter qu'il ne convient pas aux environnements à haute température dépassant 300 °C. À température ambiante, il présente une bonne résistance à la corrosion atmosphérique et aux acides ou sels dilués, comparable à celle des aciers inoxydables 304 et 430.

C’est pourquoi il est souvent utilisé pour fabriquer des composants critiques tels que des noyaux de soupapes, des sièges, des manchons et des tiges pour les plateformes offshore, les pales de turbines et les vannes.

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