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L’acier inoxydable est l’un des matériaux ferreux les plus importants. Il a une longue durée de vie, est facile à entretenir et résiste à de fortes sollicitations. Il est donc parfaitement adapté à la fabrication d’outils, de pièces de machines ou d’éléments de construction. Il existe différentes sortes d’acier inoxydable dont la composition varie. La composition chimique exacte détermine, par exemple, si une pièce est inoxydable, ferromagnétique ou apte au contact alimentaire. Découvrez ici tout sur les différents types d’acier inoxydable et leurs propriétés.
Mais l’acier inoxydable, c’est quoi au juste ?
L’acier inoxydable est un acier de grande pureté, composé principalement de fer et de carbone. Habituellement, l’acier contient aussi d’autres éléments comme le phosphore, l’aluminium, le soufre ou le silicium. Lors de la fabrication des aciers inoxydables, ces éléments sont extraits suivant des procédés spéciaux, ce qui permet d’obtenir un degré de pureté particulièrement élevé.
La désignation « acier inoxydable » indique simplement que les substances qui altèrent la pureté du matériau sont extraites lors de la fabrication. La composition chimique de l’acier inoxydable est soumise à des tolérances particulièrement étroites. Ainsi, la teneur en soufre et en phosphore ne doit pas excéder 0,025 %. Une teneur plus élevée de ces éléments constitutifs entraînerait une diminution de la qualité de l’acier inoxydable. Indépendamment de cela, il existe des aciers inoxydables alliés et non alliés. L’alliage avec d’autres substances (par exemple le chrome) est utilisé de manière ciblée pour améliorer encore les propriétés et la qualité du matériau. Les aciers inoxydables non alliés, en revanche, sont utilisés dans des domaines où l’aspect visuel ne joue qu’un rôle secondaire.
En général, les variétés d’acier inoxydable se distinguent par les propriétés suivantes :
- dureté et longévité particulières
- résiste à de grandes variations de température
- convient au brasage
- haute résistance aux germes
- le choix des éléments d’alliage permet d’influencer le comportement à la corrosion ainsi que la stabilité en cas de sollicitations alternées ou de forces de traction élevées.
L’acier inoxydable présente de nombreux avantages mais il est plus lourd que l’acier et son coût de production est nettement plus élevé. Dans la pratique, les aciers inoxydables sont donc principalement utilisés pour la fabrication d’outils professionnels et pour l’aménagement de locaux hygiéniques (par exemple dans les laboratoires ou l’industrie alimentaire), alors que l’acier est le matériau privilégié pour le bâtiment et la construction.
Classification de l’acier inoxydable en nuances et groupes
La principale caractéristique permettant de distinguer les différents aciers inoxydables est la composition de l’alliage. Il existe d’innombrables nuances d’acier inoxydable, plus d’une centaine, en fonction des éléments ajoutés et de leur pourcentage. L’association professionnelle américaine de l’industrie de l’acier AISI (American Iron and Steel Institute) a développé une classification qui attribue à chaque nuance un numéro de matériau spécifique. Une classification européenne selon la norme EN 10027 et une classification française selon la norme Afnor NF A 35573 existent également. Pour y voir plus clair, des équivalences entre les désignations de ces trois classifications ont été établies. Ici, nous nous intéressons à la classification AISI.
Dans la pratique, la classification est toutefois plus facile si vous vous en tenez d’abord aux groupes d’acier inoxydable, car tous les types d’acier inoxydable peuvent être classés dans l’un des trois groupes. Pour avoir un aperçu de ces groupes, de leurs propriétés et des types d’acier inoxydable les plus connus, veuillez consulter le tableau suivant :
| Groupes d’acier inoxydable | Alliage | Propriétés | Nuances d’acier inoxydable |
|---|---|---|---|
| Aciers inoxydables austénitiques | Chrome-nickel-fer Chrome-nickel-molybdène-fer | • Résistant à la corrosion (moins à la corrosion par piqûres) • Suffisamment résistant aux acides • Facile à travailler • Résistant à la soudure • Ne peut pas être durci thermiquement, mais l’écrouissage (formage à froid) est possible • Très bon rapport qualité/prix • Acier inoxydable le plus utilisé • Bonne soudabilité • Peut être poli • Très résistant aux acides • Très résistant à la corrosion • Inoxydable même en cas de rayures • Résistant au chlore • Résistant aux produits de nettoyage agressifs | AISI 303 AISI 304 AISI 304L* AISI 305 AISI 316 AISI 316L* |
| Aciers inoxydables martensitiques | Chrome (teneur entre 10,5 et 13 pour cent) et diverses autres substances ; teneur en carbone entre 0,2 et 1 pour cent | • Résistance moyenne à la corrosion • Peut être durci thermiquement • Peut être soudé • Ne résiste pas au chlore ni aux produits chimiques • Très longue durée de vie dans des environnements sans produits chimiques | AISI 410 AISI 416 AISI 420 AISI 431 |
| Aciers inoxydables ferritiques | Chrome (teneur entre 12et 19 pour cent) ; teneur en nickel sous 1 pour cent ; teneur en carbone inférieur à 0,1 pour cent | • Résistant à la corrosion • Facilement déformable • Ne peut pas être durci thermiquement, seulement par écrouissage • Résistant au chlore | AISI 430 AISI 434 AISI 444 |
| Acier inoxydable duplex | Chrome (entre 19,5 et 33 pour cent) ; teneur en nickel de 1 à 9 pour cent ; jusqu’à 0,6 pour cent d’azote ; adjonction possible de molybdène, de cuivre, de tungstène et de manganèse | • Résistant à la corrosion par piqûres, à la corrosion fissurante sous tension et à la corrosion fissurante due aux vibrations • Soudabilité particulièrement bonne • Faible dilatation thermique |
Pas tous les types d’acier inoxydable sont anticorrosion
Dans le langage courant, l’acier inoxydable est devenu synonyme d’acier qui résiste à la corrosion. Cela n’est toutefois pas exact. Comme vous avez pu le constater dans le tableau, la résistance à la corrosion varie d’un groupe à l’autre. Le facteur décisif est la teneur en chrome ; elle doit se situer au moins à 12 pour cent pour que l’acier soit considéré comme inoxydable, selon la définition standard. Le chrome réagit en effet avec l’oxygène et forme ainsi une couche protectrice sur la surface de l’acier inoxydable.
Grâce à d’autres éléments d’alliage tels que le nickel et le molybdène, la résistance à la corrosion est encore renforcée et, le cas échéant, même garantie, sous des conditions extrêmes (eau salée, produits chimiques). Les aciers inoxydables AISI 316 et AISI 316L en particulier se distinguent par une excellente résistance à la corrosion et aux acides. En raison de leur résistance aux chlorures, ces deux matériaux sont souvent utilisés dans la construction navale ou dans le domaine maritime, dans les piscines et dans les environnements légèrement alcalins.
Même l’acier inoxydable peut rouiller, en particulier lorsqu’il entre en contact avec de l’acier conventionnel. Aussi, est-il essentiel de veiller à utiliser des forets et des vis d’un groupe d’acier inoxydable approprié, pour percer des pièces en acier inoxydable. Découvrez notre guide pour enlever la rouille sur métal et le protéger de la corrosion.
L’acier inoxydable est-il magnétique ?
L’acier inoxydable peut être magnétique, mais ne répond pas forcément à cette caractéristique. Comme pour la résistance à la corrosion, cela dépend de la composition de l’alliage. Ainsi, les aciers inoxydables ferromagnétiques ont une teneur plus ou moins élevée en fer qui leur confère une propriété magnétique. Cela ne préjuge en rien de la qualité du matériau lui-même. L’idée largement répandue selon laquelle l’acier inoxydable de qualité supérieure n’est pas magnétisable est donc fausse.
L’hypothèse selon laquelle l’acier inoxydable n’est pas magnétique est étroitement liée à cela. Cela aussi est faux. Elle résulte du fait que les composants des aciers austénitiques (principalement le chrome et le nickel) sont amagnétiques. Toutefois, dans certaines circonstances, par exemple lorsque la composition et la structure de l’acier inoxydable sont modifiées par un formage à froid, ils peuvent devenir magnétisables. Cela n’affecte en rien la qualité et présente même des avantages en fonction de l’utilisation.
Utilisation de l’acier inoxydable dans différents domaines
De par sa composition, l’acier inoxydable est un matériau très polyvalent, utilisé dans de nombreux domaines, par exemple pour les outils à faible usure, les pièces de construction résistantes ou les surfaces hygiéniques.
L’acier inoxydable joue un rôle particulièrement important dans les secteurs où les exigences en matière d’hygiène sont élevées, par exemple dans l’industrie alimentaire et pharmaceutique. Ce matériau convient à l’aménagement intégral de locaux :
- N’offre pas de terrain propice à la prolifération des germes
- Facile à nettoyer
- Résistant aux acides et à la corrosion
Dans certaines conditions extrêmes, l’intralogistique peut donc être mieux assurée et plus efficace avec des transpalettes en acier inoxydable. Ceux-ci sont parfaitement adaptés à une utilisation durable dans des locaux humides ou mouillés ou dans un environnement agressif. Les transpalettes en acier inoxydable sont faciles à nettoyer et l’utilisation d’huiles hydrauliques et de lubrifiants de qualité alimentaire permet leur utilisation en toute sécurité dans l’industrie alimentaire et pharmaceutique.
Dans le secteur des arts et métiers, ce sont surtout des petites pièces telles que les vis et les écrous, les ferrures, les équerres ou les tôles perforées qui sont fabriquées à partir de nuances d’acier inoxydable. Elles servent à assembler et à fixer de manière solide des éléments de construction dans le domaine sanitaire ou à réaliser en extérieur des constructions en bois stables et résistantes aux intempéries.
Ce matériau est en outre utilisé dans la construction navale et dans les installations en contact avec de l’eau salée ou chlorée. L’acier inoxydable offre ici la meilleure protection contre la corrosion et permet de réaliser des constructions fiables et durables demandant peu d’entretien.
L’acier inoxydable convient également pour les environnements plus hostiles et les domaines spécialisés. Les aciers inoxydables ferritiques sont particulièrement résistants à la corrosion fissurante et conviennent donc aux systèmes d’échappement ou aux réservoirs d’eau, par exemple.
FAQ sur les nuances d’acier inoxydable
L’acier inoxydable est un acier de grande pureté, composé principalement de fer et de carbone. En général, l’acier contient encore d’autres éléments comme le phosphore, l’aluminium, le soufre ou le silicium. Ces éléments sont extraits lors de la fabrication de l’acier inoxydable par des procédés spéciaux en vue d’obtenir un degré de pureté particulièrement élevé.
Selon les éléments contenus dans un alliage d’acier inoxydable, on distingue trois groupes :
• Aciers inoxydables austénitiques (fer, carbone, chrome, nickel et éventuellement molybdène)
• Aciers inoxydables martensitiques (fer, carbone, chrome + grand choix d’autres matériaux possibles)
• Aciers inoxydables ferritiques (fer, carbone, chrome, faible teneur en nickel)
En tenant compte en plus des pourcentages des composants de l’alliage et des propriétés respectives, on obtient plus d’une centaine de nuances d’acier inoxydable. L’association professionnelle américaine de l’industrie de l’acier AISI (American Iron and Steel Institute) a développé une classification qui attribue un numéro de matériau individuel à chaque nuance.
En général, l’acier inoxydable se caractérise par les propriétés suivantes :
• Dureté et durabilité exceptionnelles
• Résistance aux grandes variations de température
• Bien adapté au soudage
• Haute résistance aux germes
Le choix des éléments d’alliage permet d’influencer le comportement à la rouille ainsi que la stabilité en cas de charges alternées ou de forces de traction élevées.
Dans le langage courant, l’acier inoxydable est devenu synonyme d’acier résistant à la corrosion. Cela est toutefois inexact. Selon l’alliage, la résistance à la corrosion des différents groupes varie. Le facteur déterminant est la teneur en chrome qui doit être supérieure ou égale à 12 pour cent. Le chrome réagit en effet avec l’oxygène et forme une couche protectrice à la surface de l’acier inoxydable.
Grâce à d’autres éléments d’alliage tels que le nickel et le molybdène, la résistance à la corrosion est encore renforcée et, le cas échéant, même garantie, sous des conditions extrêmes (eau salée, produits chimiques).
L’acier inoxydable peut être magnétique, mais ne répond pas forcément à cette caractéristique. Comme pour la résistance à la corrosion, cela dépend de la composition de l’alliage. L’idée largement répandue selon laquelle l’acier inoxydable de qualité supérieure n’est pas magnétisable est fausse. L’acier inoxydable dit ferromagnétique a une teneur plus ou moins élevée en fer et se comporte donc aussi de manière magnétique. Cela ne préjuge en rien de la qualité de l’acier inoxydable en soi.
Cette supposition est également fausse. Elle résulte du fait que les éléments constitutifs des aciers austénitiques (principalement le chrome et le nickel) ne sont pas magnétisables. Toutefois, dans certaines circonstances, par exemple lorsque la composition et la structure de l’acier inoxydable sont modifiées par un formage à froid, elles peuvent le devenir. Cela n’affecte en rien la qualité de l’acier inoxydable et présente même des avantages en fonction de l’utilisation prévue.
Avertissement : veuillez noter que les règlements mentionnés ici ne sont qu’une sélection des principales exigences légales. Pour de plus amples informations, veuillez vous référer à la législation et aux textes juridiques éventuellement énumérés ici et, le cas échéant, à d’autres recueils de règlements et de textes officiels. En cas de doute, des experts peuvent et doivent également être consultés pour une mise en application concrète et adéquate de ces règlements dans l’entreprise.
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