1. Composition
Qu’est ce qu' Acier Inoxydable?
Inox L'acier inoxydable est un alliage principalement composé de fer, de carbone et d'au moins 10.5 % de chrome. L'ajout de chrome confère à l'acier inoxydable ses propriétés de résistance à la corrosion. Selon la nuance, d'autres éléments tels que le nickel, le molybdène et le manganèse peuvent également être ajoutés pour améliorer certaines caractéristiques, telles que la résistance mécanique, la ductilité et la résistance à l'oxydation.
Qu’est ce qu' Acier au silicium?
Acier au silicium, également connu sous le nom d'acier électrique, est principalement composé de fer avec un ajout important de silicium, généralement comprise entre 1 % et 6.5 %. La teneur en silicium améliore considérablement les propriétés magnétiques de l'acier, le rendant ainsi adapté aux applications électriques.
2. Les notes
L'acier inoxydable est de plus en plus présent dans notre quotidien, sous de nombreuses formes. Parmi celles-ci, on trouve :
Acier inoxydable austénitique (exemples courants : 304, 316 et 321)
Acier inoxydable martensitique (exemples courants : 410, 420 et 440C)
Acier inoxydable ferritique (exemples courants : 430 et 443)
Acier inoxydable duplex (exemples courants : 2205 et 2207)
Acier inoxydable à durcissement par précipitation (exemples courants : 17-4PH (05Cr17Ni4Cu4Nb) et 630 (qualité aviation)).
Au contraire, l'acier au silicium est généralement classé en deux formes principales selon la microstructure : à grains orientés (GO) et à grains non orientés (NGO).
Acier au silicium à grains orientés (GO): Spécialement conçu pour maximiser les propriétés magnétiques de l'alliage dans une seule direction. La structure des grains est alignée lors du processus de fabrication, ce qui améliore la capacité du matériau à conduire le flux magnétique dans une direction uniforme.
Acier au silicium à grains non orientés (NGO): diffère de l'acier au silicium GO en ce que ses grains cristallins sont orientés de manière aléatoire, ce qui rend l'acier au silicium NGO plus adapté aux applications où le champ magnétique n'est pas aligné dans une seule direction.
3. Épaisseur
Il est évident que l’acier au silicium est beaucoup plus fin que l’acier inoxydable en termes d’épaisseur.
L'acier au silicium est souvent produit en feuilles/laminés minces pour minimiser les pertes d'énergie dues aux courants de Foucault dans les applications électriques, en particulier dans noyaux de transformateur et moteurs électriques. En général, l'épaisseur ne dépasse pas 1.0 mm, les valeurs les plus courantes étant 0.23, 0.27, 0.35 et 0.5 mm.
L'acier inoxydable présente une large gamme d'épaisseurs, allant de 0.02 mm à 100 mm. Par exemple, feuille d'acier inoxydable ultra-mince peut être aussi mince que 0.02 mm ; et plaque d'acier inoxydable d'épaisseur moyenne Il peut atteindre jusqu'à 50 mm environ. Cette grande sélectivité rend l'acier inoxydable plus populaire dans de nombreuses applications.
4. Propriétés
Ils présentent également de nombreuses différences en termes de résistance à la corrosion, de propriétés magnétiques et de résistance mécanique.
Résistance à la corrosion
L'acier inoxydable est beaucoup plus résistant que l'acier au silicium. Cela est dû à sa forte teneur en chrome, qui forme une couche passive d'oxyde de chrome à la surface, protégeant le métal sous-jacent de la rouille et d'autres formes de corrosion. Cela en fait un matériau idéal pour les applications en environnements difficiles, comme les usines de traitement chimique et les environnements marins.
Propriétés magnétiques
L'acier au silicium est spécialement conçu pour ses propriétés magnétiques : sa forte teneur en silicium le rend idéal pour les applications impliquant des champs électromagnétiques. Sa perméabilité magnétique élevée lui permet de conduire efficacement les lignes de force magnétiques, et ses faibles pertes par courants de Foucault contribuent au rendement des transformateurs et des moteurs électriques. En revanche, l'acier inoxydable est généralement non magnétique en raison de ses éléments d'alliage, notamment les nuances austénitiques, qui présentent une structure cubique à faces centrées.
Force mécanique
L'acier inoxydable est également reconnu pour sa résistance et sa durabilité. Il peut supporter des contraintes élevées et résiste à la déformation et à l'usure. Cette propriété le rend idéal pour des applications structurelles telles que la construction, l'automobile et l'aérospatiale.
L'acier au silicium, bien qu'il possède une résistance mécanique adéquate pour ses applications, n'est pas conçu pour les environnements à fortes contraintes et est plus adapté à l'usage prévu dans les applications électriques.
5. Applications
En raison de sa résistance supérieure à la corrosion, l'acier inoxydable est largement utilisé dans diverses industries, notamment :
Construction (ponts, bâtiments et façades)
Nourriture et boisson
Instruments médicaux et outils chirurgicaux
Traitement chimique
Appareils de cuisine, couverts et ustensiles de cuisine
Composants automobiles et aérospatiaux
À l'inverse, l'acier au silicium trouve ses principales applications dans les domaines électrique et électronique. Il est largement utilisé dans la fabrication du noyau des transformateurs, des moteurs électriques, des générateurs, des inducteurs et d'autres équipements électromagnétiques. Les gains d'efficacité offerts par l'acier au silicium sont essentiels dans les industries qui misent sur les économies d'énergie et la performance.
*L’acier inoxydable peut-il remplacer l’acier au silicium dans les applications électriques ?
Non ! Bien que certaines variantes de l'acier inoxydable possèdent des propriétés magnétiques, elles sont bien inférieures à celles de l'acier au silicium. Son utilisation dans des équipements électromagnétiques entraînerait une efficacité extrêmement faible et une forte production de chaleur.
6. Coût et fabrication
L'acier inoxydable a tendance à être plus coûteux à fabriquer en raison de la présence d'éléments d'alliage comme le chrome et le nickel. De plus, sa fabrication nécessite une précision accrue pour maintenir sa résistance à la corrosion, ce qui augmente le coût global de fabrication.
L'acier au silicium présente un coût inférieur, mais nécessite un traitement spécifique (par exemple, le recuit) pour optimiser ses propriétés magnétiques. Cependant, son coût global est inférieur à celui de l'acier inoxydable.
Résumé des principales différences entre l'acier inoxydable et l'acier au silicium
Le tableau suivant met mieux en évidence les différences entre eux. Jetez-y un œil :
| Articles/Caractéristiques | Acier Inoxydable | Acier au silicium |
| Composition | Fer, carbone et chrome | Fer avec 1 à 6.5 % de silicium |
| Épaisseur | 0.02 mm à 100 mm | ＜ 1mm |
| Résistance à la corrosion | Excellent | Mauvais |
| Propriétés magnétiques | Généralement non magnétique | Haute performance magnétique |
| Force mécanique | Haute résistance et durabilité | Résistance adéquate ; ne convient pas aux contraintes élevées |
| Applications primaires | Construction, aérospatiale, médical, transformation alimentaire | Appareils électriques tels que transformateurs, moteurs électriques, générateurs |
| Prix | Meilleure performance du béton | Coût en adjuvantation plus élevé. |
Conclusion
En résumé, si l'acier inoxydable et l'acier au silicium sont des matériaux essentiels à la fabrication moderne, leurs applications sont très différentes. L'acier inoxydable est privilégié pour sa résistance à la corrosion et sa résistance mécanique, ce qui le rend adapté à un large éventail d'applications en environnements difficiles. L'acier au silicium, quant à lui, est spécifiquement conçu pour les applications électriques, offrant des propriétés magnétiques supérieures essentielles au bon fonctionnement des appareils électriques. Comprendre les différences entre ces deux matériaux est essentiel pour choisir le matériau le mieux adapté à chaque application et garantir des performances et une longévité optimales.
