Qu'est-ce que l'acier inoxydable?
Dans le domaine de la métallurgie et de la science des matériaux, l'acier inoxydable est défini comme un type d'acier dont la résistance à la corrosion et l'inoxydabilité sont les principales performances. De plus, il doit contenir une teneur en chrome d'au moins 10.5 % et une teneur en carbone d'au plus 1.2 %. Le chrome crée une couche d'oxyde protectrice sur la surface, qui constitue une barrière à l'oxygène auto-cicatrisante qui arrête toute oxydation ultérieure. En dessous de 10.5% de chrome, le film d'oxyde est d'une durabilité insuffisante pour être auto-cicatrisant.
Comment est fabriqué l’acier inoxydable ?
Voici quelques étapes importantes à respecter :
Étape 1 : Faire fondre
Cela commence par la fusion de ferraille et d’additifs dans un four à arc électrique (EAF).
Étape 2 : Éliminer la teneur en carbone
Le carbone contribue à augmenter la dureté et la résistance du fer. Cependant, une trop grande quantité de carbone peut créer des problèmes, tels que la précipitation de carbure pendant le soudage. Avant de couler de l'acier inoxydable en fusion, il est essentiel de calibrer et de réduire la teneur en carbone au niveau approprié.
Il existe deux façons pour les fonderies de contrôler la teneur en carbone.
La première est la décarburation à l'argon et à l'oxygène (AOD). L'injection d'un mélange gazeux d'argon dans l'acier en fusion réduit la teneur en carbone avec une perte minimale des autres éléments essentiels.
L'autre méthode utilisée est la décarburation sous vide par oxygène (VOD). Dans cette méthode, l'acier en fusion est transféré vers une autre chambre où de l'oxygène est injecté dans l'acier pendant que de la chaleur est appliquée. Un vide élimine ensuite les gaz évacués de la chambre, réduisant encore davantage la teneur en carbone.
Les deux méthodes offrent un contrôle précis de la teneur en carbone pour garantir un mélange approprié et des caractéristiques exactes dans le produit final en acier inoxydable.
Étape 3 : Réglage
Après la réduction du carbone, un équilibre final et une homogénéisation de la température et de la chimie se produisent. Cela garantit que le métal répond aux exigences de la nuance prévue et que la composition de l'acier est cohérente tout au long du lot.
Les échantillons sont testés et analysés. Des ajustements sont ensuite effectués jusqu'à ce que le mélange réponde à la norme requise.
Step 4 : Formage ou Coulée
Une fois l'acier fondu créé, la fonderie doit maintenant créer la forme primitive utilisée pour refroidir et travailler l'acier. La forme et les dimensions exactes dépendront du produit final.
Quels sont les différents types d’acier inoxydable ?
L'acier inoxydable peut être divisé en différents types selon différentes normes de classification. Voyons ensemble.
1. Composant chimique
Selon les principaux composants chimiques de l’acier inoxydable, il peut être divisé en deux catégories :
Acier inoxydable série Chrome: outre le fer, le principal élément d'alliage de l'acier inoxydable est le chrome.
Acier inoxydable série chrome-nickel: outre le fer, les principaux éléments d'alliage de l'acier inoxydable sont le chrome et le nickel.
2. Structure organisationnelle
L'acier inoxydable peut être divisé en cinq catégories selon sa structure organisationnelle. Ils sont:
Acier inoxydable austénitique: composé principalement de nickel et de molybdène et possède une structure cristalline cubique à faces centrées. L'ajout de nickel augmente sa résistance à la corrosion et sa ductilité, tandis que le molybdène améliore la résistance à la corrosion dans des conditions acides. Les qualités courantes d'acier inoxydable austénitique sont 304 et 316.
Acier inoxydable martensitique: utilise principalement le carbone et le chrome comme principaux éléments d'alliage. À des concentrations de carbone plus élevées, le matériau a une structure cristalline tétragonale centrée sur le corps ; des concentrations de carbone plus faibles forment une structure cristalline centrée sur le corps. La martensite se forme lorsque l'austénite est trempée rapidement à température ambiante. L'acier inoxydable martensitique est communément appelé série 400 d'acier inoxydable, comme les nuances 410, 420 et 440.
Acier inoxydable ferritique: est non magnétique et possède une structure cristalline cubique centrée sur le corps. Ses principaux constituants d'alliage sont le chrome, le fer (d'où le nom ferritique) et une faible concentration de carbone. L'acier inoxydable ferritique est donc plus doux, mais possède également une ductilité accrue et une formabilité améliorée, mais il ne peut pas être traité thermiquement. Des exemples d'acier inoxydable ferritique sont d'autres nuances de la série 400, telles que 409, 430 et 446.
Duplex en acier inoxydable: une combinaison d'aciers inoxydables austénitiques et ferritiques, avec une proportion soigneusement adaptée des deux types de structure cristalline. Ils offrent une résistance supérieure combinée à une grande résistance à la corrosion et sont souvent utilisés dans le traitement chimique et les applications pétrolières et gazières.
Acier inoxydable durcissant par précipitation: est obtenu par la formation de petites particules, précipitées dans le matériau, qui augmentent sa résistance et sa dureté en induisant une contrainte de réseau. Cela peut généralement offrir une résistance 3 à 4 fois supérieure à celle de l'acier inoxydable austénitique de base.
Quels sont les avantages de l’acier inoxydable ?
1. Résistance à la corrosion supérieure: il est très résistant à la corrosion et à la rouille grâce à la présence de chrome dans l'alliage. Cela le rend adapté à une utilisation dans des environnements difficiles, tels que les applications marines ou chimiques.
2. Grande durabilité: l'acier inoxydable est un matériau solide et durable avec un rapport résistance/poids élevé. Il est résistant à la déformation et peut résister à des contraintes élevées sans se briser ni se fissurer, ce qui le rend adapté à une utilisation dans des applications exigeantes.
3. Apparence attrayante: il confère une apparence moderne et élégante à de nombreuses applications, étant essentiellement inchangé et sans entretien dans la grande majorité des applications.
4. Bonne soudabilité: La plupart des alliages d'acier inoxydable sont hautement soudables, ce qui fait de l'assemblage de systèmes complexes à partir de pièces individuelles un processus propre, étanche et permanent.
5. Bonne formabilité: Étant généralement des matériaux assez malléables et dans de nombreux cas d'une ductilité modérée à élevée, les aciers inoxydables offrent de nombreuses options dans les processus de fabrication qui permettent la fabrication de composants complexes et complexes pour un large éventail d'usages.
6. Résistance à haute température: Il peut résister à des températures élevées sans se dégrader.
7. Matériau durable: il est 100% recyclable sans perte ni dégradation.
8. Propreté et entretien faciles: l'acier inoxydable est facile à nettoyer et à entretenir. La finition lisse ne laisse nulle part où se cacher la saleté et les germes. En conséquence, cela réduit les coûts de maintenance.
Quelles sont les limites de l’acier inoxydable ?
La principale limitation de l'acier inoxydable peut être qu'il est plus cher que d'autres matériaux, tels que l'acier au carbone ou l'aluminium, en fonction de la qualité et de l'application spécifiques.
Cependant, si la valeur de revente reste élevée, vous pouvez récupérer une partie du coût si vous vendez.
Où l’acier inoxydable est-il utilisé ?
On peut dire que l’acier inoxydable fait partie de la vie quotidienne. Il peut être utilisé dans la construction, les machines, les équipements médicaux, l'agroalimentaire, les centrales électriques, le génie civil, la construction navale, l'énergie, etc. Qu'il s'agisse du couteau et de la fourchette que vous utilisez ou de l'huile que vous mettez dans votre voiture, l'acier inoxydable a probablement eu un impact direct ou indirect sur ce que vous faites.
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