Les aciers inoxydables
Les aciers inoxydables sont des alliages de fer caractérisés par une teneur en chrome d'au moins 10,5 % en poids et une teneur maximale en carbone de 1,2 %. Le chrome est le principal élément d'alliage de l'acier inoxydable et peut représenter jusqu'à 26 % en poids de sa teneur. Dans ce cas, l'acier est utilisé dans des environnements agressifs. Le chrome contenu dans l'acier a des propriétés de blocage de l'oxydation. Cet élément réagit avec l'oxygène et forme une couche protectrice d'oxyde de chrome à la surface de l'acier, qui protège l'acier des agents corrosifs et rend le matériau aussi résistant que possible à la rouille. La couche protectrice est appelée la couche passive. Le revêtement se régénère rapidement après une éraflure et la surface de l'acier reprend sa forme normale tout en conservant un éclat brillant. La constitution de l'état passif dépend principalement de la concentration de chrome dans l'acier, mais la résistance à la corrosion est également augmentée par d'autres éléments tels que le nickel. Grâce à ses propriétés antioxydantes, l'acier inoxydable est l'un des plus populaires pour son utilisation. Le phénomène de passivation peut également être observé dans d'autres métaux tels que l'aluminium et le titane.
Une résistance à la corrosion plus élevée et un effet positif sur les autres propriétés mécaniques des aciers inoxydables sont également assurés par les additifs d'alliage suivants :
– le molybdène – améliore la résistance globale à la corrosion, en particulier la corrosion par piqûre et par crevasse,
améliore les propriétés de résistance à haute température, augmente la trempabilité de l'acier, réduit la fragilité de l'acier;
– le titane – un additif pour stabiliser l'acier, dans les joints soudés il réduit le risque de corrosion intergranulaire;
– le niobium – augmente la résistance à la corrosion intergranulaire;
– le silicium – augmente la résistance à l'oxydation de l'acier mais rend également le matériau cassant,
– le manganèse – améliore la résistance à la traction, aux chocs et à l'abrasion, améliore les propriétés de formage à chaud, se présente comme un substitut du nickel dans les aciers austénitiques;
– l'azote – augmente les propriétés mécaniques des aciers austénitiques et duplex, augmente la résistance à la corrosion par piqûre;
La résistance à la corrosion et à la rouille, les faibles coûts d'entretien et de maintenance, la durabilité, l'aspect esthétique font de l'acier inoxydable un matériau idéal pour un large éventail d'applications. Il existe plus de 150 classes d'acier inoxydable, dont 15 sont couramment utilisées. Cet alliage est utilisé pour produire des bobines, des tôles, des barres, des douilles, des tubes inoxydables et d'autres composants, qui sont utilisés dans de nombreux domaines, notamment : l'industrie chimique, l'énergie, les industries ferroviaire et navale, les usines mécaniques, la construction (composants structurels), les structures automobiles et aéronautiques.
L'acier inoxydable est totalement sûr pour la santé humaine. Il n'a aucun effet négatif sur les produits alimentaires, l'eau potable, les boissons ou les produits pharmaceutiques. À ce titre, il est souvent utilisé dans l'industrie alimentaire en raison de ses propriétés antibactériennes et de sa grande résistance à la corrosion. En outre, les surfaces de ce type d'acier se caractérisent par leur facilité de nettoyage. Ils peuvent être nettoyés à la vapeur et stérilisés et ne nécessitent pas de peinture ou de revêtement de protection. C'est pourquoi, par exemple, les installations dans les usines de transformation des aliments, les réservoirs de stockage pour le transport des denrées alimentaires, ainsi que les éléments de cuisine et les produits quotidiens tels que les casseroles et les couverts sont fabriqués à partir de ce matériau. L'acier inoxydable est couramment utilisé comme matériau pour les bijoux ou les montres. Il peut être travaillé par tout bijoutier sans s'oxyder ni noircir. De même, certaines usines automobiles utilisent l'acier inoxydable pour créer des ajouts décoratifs dans les véhicules. Les aciers inoxydables ont un potentiel considérable dans la production de composants façonnés.
L'acier inoxydable est l'une des solutions les plus respectueuses de l'environnement. Un avantage important est la possibilité de réutiliser l'acier inoxydable. Le matériau est 100 % renouvelable et entièrement recyclable. Il ne reste aucun déchet inutile dans le processus, de sorte que la réutilisation de l'acier se fait sans aucune dégradation de l'environnement, contrairement à l'acier ordinaire. Les composants en acier inoxydable qui arrivent sur le marché sont fabriqués à partir d'environ 60 % de matériaux recyclés.
En résumé, les principales propriétés de l'acier inoxydable sont les suivantes : résistant à la corrosion, durable, esthétiquement agréable, brillant, faible coût du cycle de vie du produit, rapport résistance/poids élevé, facile à traiter et à nettoyer, matériau entièrement recyclable, non toxique.
Les principaux types d'acier inoxydable sont les suivants : acier austénitique, acier ferritique, acier martensitique, acier ferritique-austénitique (duplex). Il s'agit de la division la plus courante résultant de la structure cristalline de l'acier.