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Inox 304 contre inox 316

La résistance à la corrosion de l'acier inoxydable varie par qualité

October 25, 2017

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Une pile de tubes en acier inox
304 et 316 sont les deux qualités les plus courantes d’acier inoxydable.

A en juger par le nom, vous pourriez supposer que l’acier inox ne s’oxyde jamais—mais vous auriez tort.

L’acier inoxydable s’oxyde moins facilement que les autres métaux à base de fer, mais il n’est pas littéralement « inoxydable ». Tout comme un acier standard, l’inox peut être marqué par des traces de doigts et de graisse, développer une décoloration et éventuellement de la rouille. La différence est la résistance. L’acier inoxydable peut résister au temps plus longtemps et aux agressions avant de montrer des signes d’usure.

Tous les aciers ont la même composition basique de fer et de carbone, mais l’acier inoxydable contient une dose équilibrée de chrome—l’alliage qui donne à l’acier inox sa célèbre résistance à la corrosion.

Et c’est là où les choses se compliquent. Il y a différentes qualités dans la gamme acier inoxydable, chacun avec une composition d’alliage légèrement différente, et par conséquent avec des caractéristiques physiques légèrement différentes.

L’acier inox doit contenir au moins 10,5 pourcent de chrome. Selon la qualité, il peut contenir des niveaux de chrome plus élevés, et des ingrédients additionnels d’alliage comme le molybdène, le nickel, le titane, l’aluminium, le cuivre, l’azote, le phosphore et le sélénium.

Les deux qualités les plus courantes de qualité d’acier sont 304 et 316. La différence essentielle est dans l’ajout de molybdène, un alliage qui augmente radicalement la résistance à la corrosion, spécialement pour les environnements salins ou exposés au chlorure. L’acier inox 316 contient du molybdène, mais pas le 304.

Pour les aménagements extérieurs comme rails ou bollards, l’acier inox est un matériel idéal résistant à la corrosion, mais il peut seulement supporter une exposition à long terme si la qualité est appropriée pour son environnement. Le 304 est un choix économique et pratique pour beaucoup d’environnements, mais n’a pas la résistance au chlorure du 316. Le prix légèrement plus élevé du 316 en vaudra la peine dans les zones avec exposition au chlorure élevée, spécialement sur les côtes ou chaussées fortement salées. Chaque utilisation de l’acier inoxydable a sa propre exigence, et a besoin d’un acier inox à la hauteur de la tâche.

Résistance Naturelle à la Corrosion

Rouille rouge sur le bord d'un outil en acier
Oxyde de fer, aussi connue comme rouille, est rouge et rugueuse. L’acier inoxydable a une résistance naturelle à la rouille.

La corrosion est un phénomène naturel. Les éléments purs réagissent toujours avec le milieu environnant, c’est pourquoi si peu d’éléments ne sont trouvés naturellement à l’état pur. Le fer n’est pas une exception.

Dans des conditions mouillées ou humide le fer réagit avec l’oxygène contenu dans l’eau pour former l’oxyde de fer, aussi connu comme rouille. L’oxyde rouge feuilleté se détériore facilement, exposant plus de matière à la corrosion. Le fer et les aciers au carbone sont hautement sujets à ce type de corrosion.

L’acier inoxydable a la capacité naturelle de former une couche passive qui empêche la corrosion. Le secret ?

Chrome.

Le chrome rencontré dans tous les aciers inox réagit rapidement avec l’oxygène, dans la même mesure que le fer. La différence, cependant, est que seule une très fine couche de chrome s’oxydera (souvent seulement quelques molécules de l’épaisseur). Contrairement à l’oxyde de fer feuilleté et instable, l’oxyde de chrome est fortement résistant et non-réactif. Il adhère à la surface de l’acier inox et ne se transmet pas ou ne réagit pas plus loin avec d’autres matériaux. Il est auto-renouvelable—s’il est supprimé ou endommagé, plus de chrome réagira avec l’oxygène pour reconstituer la barrière. Plus la quantité de chrome est élevée, plus vite la barrière se reconstitue.

Une fois oxydé, ou passivisé, l’acier inoxydable rouille généralement à un taux très bas de moins de 0,05 mm par an. Quand il est conservé dans de bonnes conditions, l’acier inox offre des surfaces propres et brillantes idéal pour de nombreux bâtiments et designs de paysage.

Acier Inoxydable 304

L’acier inox 304 est la forme la plus courante d’acier inox utilisée autour du monde, due en grande partie à son excellente résistance à la corrosion et sa qualité. Il contient entre 16 et 24 pourcent de chrome et jusqu’à 35 pourcent de nickel, ainsi que de petites quantités de carbone et manganèse.

La forme la plus courante d’acier inox 304 est 18-8, ou 18/8, acier inox lequel contient 18 pourcent de chrome et 8 pourcent de nickel.

Le 304 peut résister à la corrosion de la plupart des acides oxydants. Cette longévité rend le 304 facile à désinfecter, et donc idéal pour la cuisine et les utilisations alimentaires. Il est aussi courant dans les bâtiments, décors, et le mobilier extérieur.

L’acier inox 304 doit avoir une faiblesse: il est sujet à la corrosion par les chlorures, ou les environnements salins comme la côte. Les ions de chlorure peuvent créer des zones localisées de corrosion, appelées « piqûres », qui peuvent se propager sous la barrière de chrome protectrice pour compromettre les structures internes. Les solutions avec aussi peu que 25 ppm de chlorure de sodium peuvent commencer à avoir un effet corrosif.

Acier Inoxydable 316

Gouttelettes d'eau sur une rampe en inox
Les éléments architecturaux comme cette rampe en acier inox sont protégés de l’oxydation dans des environnements humides ou salins.

La qualité 316 est la seconde forme d’acier inox la plus courante. Il a presque les mêmes propriétés physiques et mécaniques que l’acier inox 304, et contient une composition physique similaire. La différence essentielle est que l’acier inox 316 contient environ 2 à 3 pourcent de molybdène. L’addition augmente la résistance à la corrosion, particulièrement contre les chlorures et autres solvants industriels.

L’acier inox 316 est couramment utilisé dans beaucoup d’applications industrielles impliquant des traitements chimiques, tout comme dans des environnements très salins comme les régions côtières et les zones extérieures où des sels de déverglaçage sont courants. Du à ses qualités non-réactives, l’acier inox 316 est aussi utilisé dans la fabrication d’instruments médicaux et chirurgicaux.

Les autres qualités série 300 peuvent contenir jusqu’à 7 pourcent de molybdène. Elles fournissent une résistance aux chlorures encore meilleure, mais une telle ultra-résistance est seulement nécessaire dans l’industrie ou des conditions d’exposition à haute concentration.

Applications Polyvalentes

Articles en acier inox rencontrés dans une cuisine commerciale
A cause de ses propriétés matérielles, l’acier inox est le métal de choix dans les environnements de transformation alimentaire.

Les deux aciers inox 304 et 316 (tout comme les autres qualités série 300) utilisent du nickel pour maintenir une composition austénitique à basse température. Les aciers austénitiques assure un équilibre varié de force, maniabilité, et résistance à la corrosion, faisant d’eux l’idéal pour des dispositifs architecturaux externes, instruments chirurgicaux et équipements de transformation des aliments.

Une grande quantité d’acier inoxydable produite aujourd’hui (spécialement d’acier inox 316) peut être trouvée dans des produits relatifs à l’industrie alimentaire et des boissons. L’acier inox est couramment rencontré dans les cuisines commerciales et les usines de transformation alimentaire où il sert dans une diversité de besoins:

  • Il peut être facilement façonné et fabriqué dans des formes nécessaires pour produire un éventail d’équipement et appareils, telles que tables de cuisine, hottes de ventilation, réservoirs et silos.
  • Il est disponible dans une large gamme de finitions décoratives et polies.
  • Il peut supporter les chocs et les conditions abrasives rencontrées dans les cuisines et les usines de transformation alimentaire.
  • Il peut être facilement nettoyé, et peut supporter les lavages répétés avec beaucoup de produits chimiques et détergents employés pour répondre aux demandes de santé publique.
  • Il ne réagit pas aux alcalis et acides trouvés dans le lait, aliments cuisinés, légumes et additifs alimentaires.

Le bénéfice ultime de l’acier inox comprend une durée de vie longue qui conserve une finition attrayante et propre. Entretenu correctement l’acier inoxydable nettoyé présente un coût de maintenance bas.

Sources

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