Acier inoxydable - Lyrfac inoxydable.pdf · Acier inoxydable 1 Acier inoxydable Cet article est...

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  • Acier inoxydable 1

    Acier inoxydable

    Cet article est li auxcomposs du fer et du carbone

    Fer CarbonePhases

    Austnite Bainite Carbure de fer Cmentite Ferrite Graphite Ldburite Martensite Perlite

    Acier

    Acier Corten Acier duplex Acier lectrique Acier galvanis Acier inoxydable Acier maraging Acier rapide Dsignation normalise

    Autre produits ferreux

    Fonte Fer puddl Fer forg

    Les aciers inoxydables, couramment appels inox, jouent un grand rle dans d'innombrables domaines : viequotidienne, industrie mcanique, agroalimentaire, chimie, transports, mdecine, chirurgie,etc. Ce sont des aciers,alliages de fer et de carbone, auxquels on ajoute essentiellement du chrome qui, au-del de 10,5 % en solution (selonla teneur en carbone) dans la matrice, provoque la formation d'une couche protectrice d'oxyde de chrome qui confre ces aciers leur inoxydabilit.D'autres lments peuvent tre ajouts, notamment le nickel qui amliore les proprits mcaniques en gnral et laductilit en particulier, et d'autres lments comme le molybdne ou le titane qui amliorent la stabilit de l'alliagepour des tempratures autres que l'ambiante ainsi que des lments hauts points de fusion comme le vanadium et letungstne accompagn en gnral d'une augmentation de la teneur en chrome, pour obtenir la rsistance aux hautestempratures au contact d'une flamme (aciers rfractaires).

    http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Fichier:Allegheny_Ludlum_steel_furnace.jpghttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ferhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Carbonehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Phase_%28mati%C3%A8re%29http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Aust%C3%A9nitehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Bainitehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Carbure_de_ferhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=C%C3%A9mentitehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ferrite_%28acier%29http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Graphitehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=L%C3%A9d%C3%A9buritehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Martensitehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Perlite_%28acier%29http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Acierhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Acier_Cortenhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Acier_duplexhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Acier_%C3%A9lectriquehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Acier_galvanis%C3%A9http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Acier_maraginghttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Acier_rapidehttp://fr.wikibooks.org/wiki/Matriaux/Dsignation_normalise_des_aciershttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Fonte_%28m%C3%A9tallurgie%29http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Fer_puddl%C3%A9http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Fer_forg%C3%A9http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Acierhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Alliagehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ferhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Carbonehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Chromehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Nickelhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ductilit%C3%A9

  • Acier inoxydable 2

    Rappels sur la corrosion et la passivationLes phnomnes de corrosion des mtaux sont de nature lectrochimique: le mtal retrouve son tatthermodynamiquement stable, l'tat oxyd. En prsence d'un milieu oxydant (eau, atmosphre), le mtal ragit avecl'environnement, cette raction se faisant avec des changes d'lectrons.Le fer, constituant majoritaire des aciers, s'oxyde facilement ; le produit de corrosion, la rouille, s'effrite ou se dissoutdans l'eau, ce qui cre une dgradation de la pice. chaud, la diffusion des atomes oxydant dans l'paisseur dumtal peut compliquer encore le problme.Une des manires d'viter la corrosion consiste mettre une quantit importante de chrome (Cr) dans l'acier (plus de10,5 % en masse) : le chrome ragit avec le dioxygne de l'air et forme une couche d'oxyde de chrome Cr2O3 :

    4 Cr + 3 O2 2 Cr2O3Cette couche, compacte, adhrente et donc protectrice, est appele couche passive : elle forme une barriresparant l'acier de son milieu. En temps normal, elle est invisible car trs fine. Ainsi, contrairement son nom, l'aciern'est pas inoxydable : il s'oxyde rapidement, mais forme un oxyde protecteur, contrairement la rouille.Par rapport une lectrode hydrogne de rfrence, le potentiel des aciers inoxydables se situe entre le molybdneet le mercure, non loin de l'argent et du platine.L'addition de divers lments d'alliage permet de s'adapter au milieu spcifique dans lequel doit tre utilis l'acier, etde modifier ses proprits mcaniques : l'ajout de nickel amliore les proprits de la couche passive ; celui-ci s'intgre la couche d'oxyde

    2 Ni + O2 2 NiO le nickel est un lment gammagne, il permet d'obtenir une structure austnitique et donc d'avoir des tles qui se

    mettent en forme facilement ; le carbone en haute teneur permet de tremper l'acier et d'obtenir un acier martensitique, trs dur ; mais le carbone nuit la soudabilit, et par ailleurs, il peut piger le chrome et gner la formation de la couche

    passive ; d'autres lments d'alliage, pour l'essentiel des mtaux relativement nobles comme le nickel, le molybdne, le

    cuivre, amliorent encore la rsistance chimique, en particulier dans les milieux non oxydants.Il existe de fait de trs nombreuses nuances d'aciers inoxydables et le choix est parfois difficile, car ils n'ont pas tousle mme comportement dans un milieu donn. On les dsigne souvent par les pourcentages massiques en nickel et enchrome. Ainsi, un acier inoxydable 18/10, tel que ceux utiliss en coutellerie, pour les couverts et pour la cuisine engnral, contient 18 % en masse de chrome et 10 % en masse de nickel. Cette dsignation est en fait trs insuffisantecar elle ne prjuge en rien de la structure mtallurgique.Les aciers inoxydables peuvent se corroder si l'on n'utilise pas la bonne nuance par rapport l'environnement de lapice (composition chimique de l'environnement, temprature), ou bien si la couche passive ne se forme pas avant lamise en service de la pice : le mtal est mis nu (meulage, usinage, dformation de la pice faisant craquer la couche passive, frottement,

    rosion, cavitation), mais de l'huile ou de la graisse empche l'air d'arriver pour oxyder ; la surface est alors dite active ;

    des particules d'acier non inoxydable polluent la surface (pollution par le fer) : ces particules rouillent, ce quiforme des auroles, mais peuvent aussi amorcer une corrosion de l'inox dans certains cas ;

    on peut avoir de la corrosion galvanique : contact de l'inox avec un mtal plus noble, htrognit dans l'inox,variation de concentration du milieu.

    On peut dire que : les aciers inoxydables ne peuvent tre corrods froid qu'en prsence d'humidit. C'est ainsi qu'ils rsistent au

    chlore, gaz pourtant trs corrosif, pourvu que ce dernier soit parfaitement sec ;

    http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Corrosionhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Oxydehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Rouillehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Chromehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Dioxyg%C3%A8nehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Oxyde_de_chromehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Mercure_%28%C3%A9l%C3%A9ment%29http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Argent_%28m%C3%A9tal%29http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Platinehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Oxyde_de_nickel%28II%29http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Aust%C3%A9nitehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Trempehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Martensitehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Nickelhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Molybd%C3%A8nehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Cuivrehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Chlore

  • Acier inoxydable 3

    une bonne utilisation des aciers inoxydables ncessite donc un mtal d'une trs grande homognit pour viterdes corrosions locales et un passage de l'tat actif l'tat passif en tous les points de la surface expose.

    Histoire dcouverteLes premiers alliages de fer et d'acier rsistant la corrosion furent couls ds l'antiquit : le pilier de fer de Delhi,rig sous ordre de Kumargupta Ier au Vesicle subsiste encore de nos jours en parfait tat. Cependant unedistinction doit tre faite dans le vocabulaire : ces alliages devaient leur rsistance leur haute teneur en phosphore,et non en chrome. Il ne s'agissait donc pas d'aciers inoxydables dans le sens que l'on donne actuellement au terme.Dans ces alliages et sous des conditions climatiques favorables, il se forme en surface une couche de passivationd'oxyde de fer et de phosphates qui protge le reste du mtal bien mieux qu'une couche de rouille.Les premiers aciers rsistants base de chrome furent dvelopps par le mtallurgiste franais Pierre Berthier, quiremarqua leur rsistance certains acides et imagina leur application en coutellerie. Cependant, l'poque, onn'utilisait pas les bas taux en carbone et haut taux en chrome couramment utiliss dans les aciers inoxydablesmodernes, et les alliages obtenus alors, trop riches en carbone, taient trop fragiles pour avoir un vritable intrt.En 1878, les tablissements Jacob Holtzer[1] situs Unieux (Loire) commencent la production industrielle d'acierschroms.Dans les annes 1890, l'Allemand Hans Goldschmidt dveloppa et breveta un procd appel la thermite quipermettait d'obtenir du fer sans carbone. Entre 1904 et 1911, divers chercheurs, notamment le Franais Lon Guillet,mirent au point diffrents alliages que l'on pourrait aujourd'hui considrer comme inoxydables. En 1911, l'AllemandPhilip Monnartz mettait en vidence l'influence du taux en chrome des alliages et leur rsistance la corrosion.Enfin, en 1913, l'Anglais Harry Brearley des laboratoires Brown-Firth (Sheffield, Angleterre), en travaillant surl'rosion dans les canons d'armes feu, dveloppa un acier qu'il baptisa rustless ( sans rouille ) : il s'aperut quedes chantillons polis en vue d'examens de laboratoire ne subissaient pas d'oxydation. Cet acier sera ensuite rebaptisstainless ( sans tache , ou pur ), ce sera officiellement le premier acier porter le nom d'inoxydable ;Brearley entra dans l'histoire comme leur inventeur. Il s'agissait alors d'un acier inoxydable martensitique (0,24 % encarbone et 12,8 % en chrome). Cependant d'autres aciers comparables avaient t dvelopps en Allemagne parEduard Maurer et Benno Strauss qui laboraient un acier inoxydable austnitique (21 % de chrome et 7 % de nickel)pour Krupp Ag. Aux tats-Unis, Christian Dantsizen et Frederick Becket lancrent dj la fabrication industrielled'acier inoxydable ferritique. En 1908, Krupp avait dj construit des navires coque en acier inoxydablechrome-nickel.En 1924, W. H. Hatfield, qui succda Harry Brearley la tte des laboratoires Brown-Firth, labora l'acier 18/8 (18 % en masse de chrome et 8 % en nickel) qui est probablement le reprsentant le plus utilis des aciersinoxydables fer-chrome.

    Principales nuances d'aciers inoxydablesPour tre class dans la catgorie inoxydable, un acier doit contenir au moins 10,5 % de chrome (Norme EN 10020).Les plus courants : X2CrNi18-10 (AISI 304L) : C : 0,02 %, Cr : 17 19 %, Ni : 9 11 %, utiliss pour la ralisation d'ouvrages

    toutes qualits ; X2CrNiMo17-12 (AISI 316L) : C : 0,02 %, Cr : 16-18 %, Ni : 11-13 %, Mo (molybdne) : 2 %, utiliss dans les

    industries chimiques, pharmaceutique, ptrolires, agro-alimentaires et aussi intensment en milieu nautique ; X8Cr17 (AISI 430) : C : 0,08 %, Cr : 16-18 %, utiliss pour les articles de mnage, l'lectromnager, les viers ; X6CrTi12 (AISI 409) : C : 0,06 %, Cr : 11-13 %, Ti (titane), utilis dans les chappements automobiles,

    fourneaux,etc.(analyse chimique en % pondral) La plupart des aciers inoxydables utiliss sont conformes des normes :

    http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Pilier_de_fer_de_Delhihttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Kumar%C3%A2gupta_Ierhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ve_si%C3%A8clehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Phosphorehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Pierre_Berthierhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Jacob_Holtzerhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Unieuxhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ann%C3%A9es_1890http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Hans_Goldschmidthttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Aluminothermiehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=1904http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=1911http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=L%C3%A9on_Guillethttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=1911http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Philip_Monnartzhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=1913http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Harry_Brearleyhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Sheffieldhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Eduard_Maurerhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Benno_Strausshttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Aust%C3%A9nitehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Krupp_Aghttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Christian_Dantsizenhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Frederick_Beckethttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=1908http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=1924http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=W._H._Hatfield

  • Acier inoxydable 4

    europennes (norme EN 10088 en particulier) ; amricaines (normes de l'ASTM) ; L signifie low carbon (bas carbone), H signifie High carbon (haut carbone).Les normes d'autres pays existent galement mais sont peu connues internationalement. Concernant le tableau d'quivalence ci dessous il faut remarquer que la nuance amricaine de type 316 autorise

    une teneur en molybdne de 3 % maximum ce qui peut poser un problme de conformit lorsque la spcificationprconise une norme europenne qui limite la teneur en molybdne 2,5 %.

    quivalences des dsignations

    EN 10027(europenne)

    AfnorNF A 35573

    (France)

    AISI(tats-Unis)

    Composition

    % C % Cr % Ni % Mo %Si

    %Mn

    % P % S Autres

    X12CrNi18-09 Z10CN18-09 302 0,12 16 18 6 8 1 2 0,04 0,03

    X12CrNi18-08 Z10CNF18-09 303 0,12 17 19 8 10 0,6 1 2 0,06 0,15

    X5CrNi18-09 1.4301 Z7CN18-09 304 0,05 17 19 8 10 1 2 0,04 0,03

    X2CrNi18-09 1.4307 Z2CN18-10 304 L 0,02 17 19 9 11 1 2 0,04 0,03

    X5CrNi19-11 1.4303 Z8CN18-12 305 0,05 17 19 11 13 1 2 0,04 0,03

    X7CrNi23-14 Z12CNS25-13 309 0,07 22 25 11 14 1 2 0,04 0,03

    X12CrNiSi25-20 Z12CNS25-20 310 0,12 23 26 18 21 1 2 0,04 0,03

    X5CrNiMo18-10 1.4401 Z6CND17-11 316 0,05 16 18 10 12,5

    2 2,5 1 2 0,04 0,03

    X2CrNiMo18-10 1.4404 Z2CND17-12 316 L 0,02 16 18 10,5 13

    2 2,5 1 2 0,04 0,03

    X10CrNiMoTi18-101.4571

    Z6CNDT17-12 316 Ti 0,1 16 18 10,5 13

    2 2,5 1 2 0,04 0,03 Ti . 5 C ; Ti .0,6

    X10CrNiTi18-09 1.4541 Z6CNT18-10 321 0,10 17 19 10 12 1 2 0,04 0,03 Ti . 5 C ; Ti .0,6

    X7Cr13 1.4003 Z6C13 403 0,07 11,5/13,5 1 1 0,04 0,03

    X10Cr13 1.4006 Z12C13 410 0,08/0,15 11,5/13,5 1 1 0,04 0,03

    X12CrS13 Z12CF13 416 0,08/0,15 12 14 0,5 0,15/0,6 1 1,5 0,06 0,15

    X20Cr13 1.4021 Z20C13 420 0,16-0,25 12 1 1,5 0,04

    0,015

    X30Cr13 Z30C13 420 B 0,3 12 14 1 1 0,04 0,03

    X6Cr17 1.4016 Z8C17 430 0,08 16/18 0,5 1 1 0,04 0,03

    X12CrMoS17 Z10CF17 430 F 0,12 16/18 0,5 0,2/0,6 1 1,5 0,06 0,15

    X22CrNi17 1.4057 Z15CN16-02 431 0,1/0,2 15/17 1,5/3 1 1 0,04 0,03

    X105CrMo17 Z100CD17 440 C 1 17 1

  • Acier inoxydable 5

    Produits en aciers inoxydablesLes principales formes de produits sont : les tles chaud et froid ; les tubes ronds, carrs (dcoration), rectangulaires (dcoration) ; Les barres ; les fils ; les demi-produits destins soit tre forgs, soit relamins ; les fibres ; accessoires, robinetterie, raccords.

    Formes de corrosion des aciers inoxydablesComme tous les mtaux, ces aciers peuvent subir une corrosion chimique uniforme qui attaque les surfaces demanire rgulire ; on peut alors mesurer la masse perdue par unit de surface et par unit de temps.

    corrosion intergranulaire

    D'autres formes de corrosion caractrisent les aciers inoxydablesaustnitiques et peuvent se rvler trs gnantes l'usage : la corrosion intergranulaire, en cheminant entre les microcristaux du

    mtal, finit par dsagrger le mtal. Elle est lie la prcipitation decarbure de chrome le long des joints. Pour qu'elle se produise, troisconditions doivent tre remplies : au moins 0,035 % de carbone, unesensibilisation par un maintien une temprature de 400800C,un milieu extrieur acide avec un pouvoir oxydant compris entredeux limites bien dfinies ;

    la corrosion par piqres n'est gnralement pas due unehtrognit du matriau mais la prsence accidentelle d'unepoussire mtallique qui, en milieu humide, forme une pile lectrique. La surface de l'acier constitue alors lacathode et se corrode. On peut ainsi voir des tles de 2mm d'paisseur se percer en quelques heures. Un milieu la fois trs acide et trs oxydant peut produire des effets similaires ;

    la corrosion sous contrainte provoque la mise hors service trs rapide des objets qu'elle attaque. Elle estheureusement trs rare. Pour qu'elle se produise, il faut que les pices comportent des parties mises en tension,mme faiblement, sous l'effet des contraintes de service ou des effets secondaires des soudures, del'emboutissage... et qu'elles soient en outre exposes un milieu corrosif de type eau impure, solutions dechlorures mme trs dilues, soude caustique chaude.

    http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Fibreshttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Fichier%3AIntergranular_corrosion.JPGhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Corrosion_intergranulairehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Corrosion_aqueuse%23Les_piq%C3%BBreshttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Corrosion_sous_contrainte

  • Acier inoxydable 6

    Structure mtallurgique et rle des lments d'addition

    Les lments daddition

    Le chrome

    Les aciers inoxydables sont des alliages fer-chrome ou plus exactement acier-chrome c'est--direfer-carbone-chrome. Conformment la norme europenne EN 10088-1[2], un acier est class acier inoxydable silcontient au minimum 10,5 % en masse de chrome et moins de 1,2 % de carbone.Cest le chrome qui donne aux aciers inoxydables leur rsistance la corrosion.

    Le carbone

    La teneur en carbone est limite un maximum de 1,2 % en masse afin dviter la formation de carbures[3]

    (notamment de carbures de chrome qui est un compos chimique trs stable avide de chrome) qui sont prjudiciablesau matriau. Par exemple, le carbure Cr23C6 qui peut apparatre dans l'austnite 18-9 a un effet ngatif vis--vis de lacorrosion intergranulaire (appauvrissement trs important en chrome aux abords des carbures forms provoquant laperte du caractre d'inoxydabilit par captation du chrome)[4].

    Autres lments

    Le nickel favorise la formation de structures homognes de type austnitique. Il apporte les proprits de ductilit,de mallabilit et de rsilience. A viter soigneusement dans le domaine du frottement.Le manganse est un substitut du nickel. Certaines sries dalliages austnitiques ont t dveloppes permettant defaire face aux incertitudes dapprovisionnement du nickel[5].Le molybdne et le cuivre amliorent la tenue dans la plupart des milieux corrosifs, en particulier ceux qui sontacides, mais aussi dans les solutions phosphoriques, soufres,etc. Le molybdne accrot la stabilit des films depassivation.Le tungstne amliore la tenue aux tempratures leves des aciers inoxydables austnitiques.Le titane doit tre utilis une teneur qui dpasse le quadruple de la teneur en carbone. Il vite l'altration desstructures mtallurgiques lors du travail chaud, en particulier lors des travaux de soudure o il prend la place duchrome pour former un carbure de titane (TiC) avant que ne se forme le carbure de chrome prservant dece fait le caractre inoxydable de l'acier en vitant l'appauvrissement en chrome de la matrice aux abords des zonescarbures.Le niobium a un point de fusion beaucoup plus lev que le titane et prsente des proprits semblables. Il est utilisdans les mtaux d'apport pour soudage l'arc lectrique en lieu et place du titane qui serait volatilis pendant letransfert dans l'arc lectrique.Le silicium joue galement un rle dans la rsistance loxydation, notamment vis--vis des acides fortementoxydants (acide nitrique concentr ou acide sulfurique concentr chaud[6].

    http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Normes_et_standards_industrielshttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Comit%C3%A9_europ%C3%A9en_de_normalisationhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=M%C3%A9talhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Mat%C3%A9riaux_utilisables_pour_le_frottementhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Tungst%C3%A8nehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Titanehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Niobiumhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Siliciumhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Acide_nitriquehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Acide_sulfurique

  • Acier inoxydable 7

    Systme fer-chromeLe fer pur possde trois formes allotropiques en fonction de la temprature : jusqu 910C (point A3) : forme alpha (), ferrite (cubique centr) ; de 9101400C (point A4) : forme gamma (), austnite (cubique faces centres) ; de 14001538C (temprature de fusion) : forme delta (), ferrite (cubique centr).Le chrome est un lment dit alphagne. Il favorise fortement la forme ferritique. Sur le diagramme de phase Fe-Cr,le domaine austnitique est assez rduit et est reprsent par un domaine limit appel boucle gamma.Pour des teneurs suprieures 11,5 % de chrome, lalliage reste ferritique dans toute la plage de temprature. Il y adisparition de la transformation allotropique -. Entre 10,5 et 11,5 % de chrome, lalliage est biphas ferrite +austnite dans certaines plages de temprature. Il subit une transformation ferrite/austnite pour des teneursinfrieures 10,5 %.On notera que le chrome jusqu 8 % abaisse la temprature A3 et se comporte comme un lment gammagne. Cecomportement sinverse pour des teneurs suprieures 8 %, point partir duquel cette temprature augmente[7].Pour certaines teneurs de chrome, dans le cadre dun refroidissement lent, il peut y avoir formation de phaseintermtallique sigma () des tempratures infrieures 820C. Elle prcipite au joint de grain ou dans la matriceferritique entranant une fragilit[8].

    Systme fer-chrome-nickel

    Coupe du diagramme de phase ternaire Fe-Cr-Ni montrant lvolution du domaineaustnitique en fonction de la teneur en nickel.

    Le nickel est loppos du chrome unlment dit gammagne. Il ouvre le domaineaustnitique.

    Concrtement, laddition de nickel augmentela taille de la boucle gamma.

    lments -gnes -gnes

    Dautres lments ont un rle alphagne ougammagne. Un rle particulier est tenu parle carbone et lazote.

    Le carbone un rle gammagne et rentredonc en comptition avec le chrome[4].En fait plus que le carbone seul, cest lecouple carbone-azote dont il faut tenircompte. Ces deux lments tant deslments dalliage d'insertion contrairement aux autres lments qui sont des lments de substitution[9].

    Les lments alphagnes sont le chrome, le molybdne, le silicium, le titane, le niobium, le vanadium, le tungstne,l'aluminium et le tantale[10].Les lments gammagnes sont le nickel, le carbone, l'azote, le cobalt et le manganse. Le manganse peut avoir unrle plus complexe[10].

    http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ferhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Allotropiehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ferritehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Cubique_centr%C3%A9http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Aust%C3%A9nitehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Cubique_%C3%A0_faces_centr%C3%A9eshttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Temp%C3%A9rature_de_fusionhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Diagramme_de_phasehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Alliagehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Joint_de_grainhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Fichier%3ADiagramme_phase_Fe_Cr_Ni.svghttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Carbonehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Azotehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Alliage%23Structurehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Molybd%C3%A8nehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Siliciumhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Titanehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Niobiumhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Vanadiumhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Tungst%C3%A8nehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Aluminiumhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Tantale_%28chimie%29

  • Acier inoxydable 8

    Diagramme de Pryce et Andrew.

    Plusieurs modles approximatifs ont t misau point pour prvoir le comportement delalliage en fonction de la compositionglobale de lalliage. Les teneurs sontaffectes de coefficients tablis parexprience afin de tenir compte du poids dechacun des lments.

    Pour les produits lamins, il existe lemodle de Pryce et Andrew donnant lesquations suivantes :

    chrome quivalent : (Cr)eq=(%Cr)+3(Si%)+(%Mo) ;

    nickel quivalent : (Ni)eq=(%Ni)+0.5(%Mn)+21(%C)+11,5(%N)[4].

    On remarquera le poids important du carbone et de lazote.Il existe galement le modle de Schaeffler et le modle de Delong pour les aciers inoxydables ltat brut desoudage[11].

    Diagramme de Schaeffler

    Modle de Schaeffler : chrome quivalent : (Cr)eq=

    (%Cr)+1,5(Si%)+(%Mo)+0,5(%Nb) ; nickel quivalent : (Ni)eq=

    (%Ni)+0,5(%Mn)+30(%C). Modle de Delong : chrome quivalent : (Cr)eq=

    (%Cr)+1,5(Si%)+(%Mo)+0,5(%Nb) ; nickel quivalent : (Ni)eq=

    (%Ni)+0,5(%Mn)+30(%C)+30(%N).

    Contrairement au modle de Schaeffler, lemodle de Delong prend en compte lazote.

    Types d'aciers inoxydablesLes aciers au chrome sont ferritiques et magntiques l'tat adouci. Certains se comportent comme des aciersspciaux auto-trempants, d'autres ne se trempent que partiellement ou pas du tout. Les aciers au nickel-chrome sonten gnral austnitiques, ils sont livrs l'tat hypertremp. Aprs certaines phases de travail, dans certains cas aprssoudage, il arrive que ces aciers subissent nouveau un traitement d'hypertrempe (rchauffage 1100C environ)pour remettre en solution des composs intermtalliques et/ou chimiques qui auraient pu se former. L'hyper trempeest toujours suivie d'un refroidissement rapide pour traverser trs rapidement les zones de tempratures o il pourraitse former des prcipits genre carbure de chrome ou phases intermtalliques indsirables. Cette hyper trempe confre l'acier les proprits qu'il avait lors de son laboration.On distingue les quatre familles d'aciers inoxydables suivantes :Les aciers martensitiques

    http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Fichier%3ADiagramme_inox_pryce_andrew.svghttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Siliciumhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Molybd%C3%A8nehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Azotehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Fichier%3ADiagramme_inox_Schaeffler.svghttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Siliciumhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Molybd%C3%A8nehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Niobiumhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Siliciumhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Molybd%C3%A8nehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Niobiumhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Azotehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Martensite

  • Acier inoxydable 9

    Ils sont utiliss lorsque les caractristiques de rsistance mcanique sont importantes. Les plus courants titrent 13 %de chrome avec au moins 0,08 % de carbone. D'autres nuances sont plus charges en additions, avec ventuellementun faible pourcentage de nickel.Exemples : X20Cr13, X46Cr13, X29CrS13.Les aciers ferritiquesIls ne prennent pas la trempe. On trouve dans cette catgorie des aciers rfractaires haute teneur en chrome (jusqu'27 %), particulirement intressants en prsence de soufre. Les aciers ferritiques sont parfois utiliss comme barrirede rsistance la corrosion (tles plaques, tle revtues, protges (dites claddes , de cladding )) des paroisd'quipements sous pression en acier utiliss dans les industries ptrochimique et chimique. Ces aciers sont souventutiliss en lieu et place des aciers austnitiques pour la ralisation d'ustensiles de cuisine bon march et de qualitmdiocre (plats et couteaux par exemple).Exemples : X6Cr17, X6CrMo17-1, X3CrTi17.Les aciers austnitiquesCe sont de loin les plus nombreux, en raison de leur rsistance chimique trs leve, de leur ductilit comparable celle du cuivre, et leurs caractristiques mcaniques leves. Les teneurs en lments d'addition sont d'environ 18 %de chrome et 10 % de nickel. La teneur en carbone est trs basse et leur stabilit peut tre amliore par des lmentstels que le titane ou le niobium. De par leur excellente ductilit, ces aciers ont aussi un domaine d'utilisation auxbasses tempratures (jusqu' moins 200C) et sont en comptition avec les alliages lgers et l'acier 9 % de nickelpour la ralisation d'quipements destins la cryognie.Exemples : X2CrNi18-9, X2CrNiMo17-12-2.Les aciers improprement dnomms austno-ferritiques Ils ont des proprits de rsistance la corrosion intergranulaire ainsi qu' la corrosion en eau de mer remarquableset prsentent, pendant l'essai de traction, un palier lasto-plastique. Ils ont un comportement mcanique semblableaux aciers de construction. La transformation liquide / solide se traduit par une solidification en phase ferritique(ferrite delta) puis d'une seconde transformation, l'tat solide, en austnite. Ils devraient donc, en consquence, trednomms aciers ferrito-austnitiques. Le simple fait de dsigner correctement ces aciers permet de tout de suitecomprendre qu'un refroidissement lent, pendant le soudage, permettra un maximum de phase ferritique de setransformer en phase austnitique et rciproquement, un refroidissement rapide aboutira un gel de la ferrite laissantpeu de possibilits la transformation austnitique.Exemple : X2CrNiN23-4.La connaissance des types d'acier est essentielle pour les systmes constitus d'lments assembls mcaniquementou par soudage, la mise en prsence de deux aciers inoxydables trop diffrents dans un lectrolyte peut en effetprovoquer des phnomnes de corrosion lectrochimique trs destructeurs.Caractristiques mcaniques

    Voir : b:Matriaux/Caractristiques mcaniques des aciers#Aciers inoxydables

    http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ferritehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Aust%C3%A9nitehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Niobiumhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Les_aciers_duplexhttp://fr.wikibooks.org/wiki/Matriaux/Caractristiques_mcaniques_des_aciers#Aciers_inoxydables

  • Acier inoxydable 10

    Conditions runir pour favoriser la rsistance la corrosionLes facteurs favorables la lutte contre la corrosion sont galement applicables aux aciers inoxydables : les surfaces doivent tre dcapes pour liminer tous les oxydes rsultant du travail chaud : laminage, forgeage,

    traitements thermiques, assemblages par soudure, ,etc. ; le dcapage peut tre mcanique (meulage) ou chimique(acide fluorhydrique, avec les problmes d'hygine, scurit en environnementaux que cela pose) ;

    ne traiter thermiquement que des pices propres et sches, sans traces de graisses, de rsidus de produitsdgraissants, et surtout sans particules ferreuses ; le nettoyage l'acide nitrique avant traitement est gnralementune excellente solution ;

    supprimer les tensions rsiduelles rsultant d'un crouissage froid, en particulier celles qui rsultent del'emboutissage ;

    viter, lors de la conception des pices, de crer des zones difficiles nettoyer ; viter tous les contacts non indispensables entre les pices d'acier inoxydables et les autres matriaux, mtalliques

    ou non ; utiliser des outils (brosse, piquettes, marteaux, disques de meule, forets, ,etc.) n'ayant servi que sur ce type d'acier

    (risque de contamination par le fer) ; protger des projections et des poussires mtalliques provenant de la mise en uvre, proximit, d'aciers non

    inoxydables (risque de contamination par le fer) ; favoriser le travail en atelier blanc ; plus encore pour les aciers inoxydables que pour les autres mtaux, l'tat de surface doit tre particulirement

    soign car il conditionne l'tablissement d'un film passivant ; le cas chant, aider la formation d'un film passif en traitant l'acide nitrique ou citrique.

    Influence de divers milieux Eaux industrielle : l'eau pure est sans effet mais les chlorures (et dans une moindre mesure beaucoup d'autres

    sels), mme l'tat de traces, sont particulirement nfastes pour les aciers inoxydables ; les nuances contenant dumolybdne sont alors les plus indiques.

    Vapeur d'eau : normalement sans effet, elle peut toutefois poser des problmes si elle contient certaines impurets. Atmosphres naturelles, l'exception des atmosphres marines : elles posent d'autant moins de problmes que

    l'acier contient davantage d'lments nobles et que la surface est mieux polie. Atmosphres marines et industrielles : les aciers au chrome s'altrent trs lentement mais on prfre en gnral

    utiliser des aciers au molybdne. Acide nitrique : il attaque la plupart des mtaux industriels mais l'acier inoxydable en gnral lui rsiste

    particulirement bien, par suite de la passivation de sa surface : le molybdne n'est intressant que si l'acidecontient des impurets.

    Acide sulfurique : la rsistance dpend beaucoup de la concentration et la prsence d'impurets oxydantesamliore la passivation. D'une manire gnrale les nuances austnitiques contenant du molybdne sont lesmeilleures.

    Acide phosphorique : la rsistance est gnralement bonne mais il faut surveiller les impurets, en particulierl'acide fluorhydrique.

    Sulfites acides : la corrosion peut tre catastrophique car ces solutions, que l'on rencontre souvent dans lespapeteries, comportent beaucoup d'impurets ; l encore les alliages au molybdne sont prfrables.

    Acide chlorhydrique : la corrosion augmente rgulirement au fur et mesure que la concentration augmente,l'association est donc viter.

    Acides organiques : ils ne sont gnralement pas aussi corrosifs que les acides minraux et ceux que l'onrencontre dans l'industrie alimentaire (acides actique, oxalique, citrique,etc.) sont pratiquement sans effet.

    Solutions alcalines : les solutions froides n'ont pratiquement pas d'action mais il n'en est pas de mme pour lessolutions concentres et chaudes.

    http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Acide_fluorhydriquehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Vapeur_d%27eauhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Acide_nitriquehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Acide_sulfuriquehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Acide_phosphoriquehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Acide_fluorhydriquehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Papeteriehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Acide_chlorhydriquehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Acide_ac%C3%A9tiquehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Acide_oxaliquehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Acide_citrique

  • Acier inoxydable 11

    Solutions salines : le comportement est gnralement assez bon, sauf en prsence de certains sels comme leschlorures ; les nitrates au contraire favorisent la passivation et amliorent la tenue. L'acide nitrique en mlangeavec des saumures satures peut provoquer des destructions de l'acier inox (mme des nuances en 316L).

    Produits alimentaires : il n'y a gnralement aucun problme de corrosion sauf avec certains produits qui contientdes composants sulfureux naturels ou ajouts, comme la moutarde et les vins blancs.

    Produits organiques : ils sont gnralement sans action sur les aciers inoxydables, saufs s'ils sont chlors et chaud (la javel plus de 60C et des concentrations leves peut dtruire (piqures noires) l'acier inox. Lescolles, savons, goudrons, produits ptroliers,etc. ne posent aucun problme.

    Sels et autres produits minraux fondus : les produits alcalins corrodent tous les aciers inoxydables mais pas lesnitrates, cyanures, actates,etc. La plupart des autres sels et des mtaux fondus produisent des dgts rapides.

    Mise en uvre des aciers inoxydables

    Problmes particuliers du travail chaudPar rapport d'autres matriaux mtalliques, les aciers inoxydables possdent certaines proprits particulires dontil faut tenir compte lors de la mise en forme : ils ragissent normment aux tempratures assez hautes ; ils sont trs mauvais conducteurs de la chaleur ; leur rsistance mcanique est leve, surtout dans le cas des austnitiques ( froid ce sont au contraire les

    martensitiques les plus rsistants) ; le grain tend grossir chaud et ne peut tre rgnr que par corroyage ; le travail doit tre suivi d'un recuit et d'un dcapage permettant de profiter de la rsistance la corrosion.Les pices massives doivent donc tre chauffes lentement jusqu' environ 800C avant d'tre portes plusrapidement la temprature de travail, qui se situe aux alentours de 1000C. Il faut viter avant tout la dcarburationdes aciers martensitiques, le maintien prolong haute temprature des aciers ferritiques et des aciers austnitiques,dont le grain grossit facilement et se rvle difficile ou parfois mme impossible rgnrer. Le refroidissementrapide l'eau, aprs travail, est souvent prconis.

    Traitements thermiquesC'est le plus souvent sous forme de tles ou de tubes que l'on utilise les aciers inoxydables, et dans ce cas on estsouvent oblig de pratiquer un recuit d'adoucissement aprs des oprations telles que l'emboutissage, pour viter lemaintien de contraintes rsiduelles trop leves.Le dgraissage avant traitement doit tre particulirement soign, les atmosphres oxydantes sont les plus indiqueset les atmosphres carburantes doivent tre proscrites.Les aciers martensitiques trouvent leur principale utilisation en construction mcanique, sous forme de picesmassives. Pour obtenir la rsistance voulue, ils sont gnralement tremps puis revenus. L'adoucissement s'imposegnralement aprs l'crouissage rsultant du travail froid. Le revenu abaissant la rsistance la corrosion, il vautmieux utiliser une nuance moins riche en carbone qui diminue l'intensit de la trempe et permet d'viter un revenu trop haute temprature.Les aciers ferritiques ne prennent pas la trempe mais il faut souvent les recuire, par exemple entre deux passesd'emboutissage et, dans des cas bien particuliers et aprs avis du producteur de l'acier, aprs soudure. Un trop longmaintien temprature leve engendre une certaine fragilit par suite du grossissement du grain.Les aciers austnitiques et austno-ferritiques sont adoucis par un traitement haute temprature, de 900C jusqu'1150C, suivi d'un refroidissement aussi rapide que possible. La rsistance la corrosion, particulirement saforme intergranulaire, ncessite de pratiquer autant que possible un traitement d'hypertrempe.

    http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Nitratehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Moutarde_%28condiment%29http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Vin_blanchttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Collehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Savonhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Goudronhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Cyanurehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ac%C3%A9tatehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Recuithttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Emboutissagehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Martensitehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Trempehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Revenu_%28m%C3%A9tallurgie%29http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=%C3%89crouissagehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Corrosionhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ferrite_%28acier%29http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Soudagehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Cristallitehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Aust%C3%A9nite

  • Acier inoxydable 12

    La dtente des tensions internes peut se faire temprature relativement basse, environ 400C ou 450C.Les aciers inoxydables durcissement structural ncessitent des traitements particuliers selon les nuances.

    Formage froidToutes les techniques habituelles du travail froid sont applicables aux aciers inoxydables et donc aux picesobtenues partir de tles ou de fils que l'on peut trouver dans d'innombrables objets d'usage courant.Les aciers inoxydables sont relativement durs et cette duret s'lve par crouissage, au fur et mesure qu'on lesdforme. Ce phnomne est particulirement marqu pour les aciers austnitiques. Les aciers ferritiques s'crouissentmoins et l'allongement qu'on peut leur imposer est plus faible.Le retour lastique aprs formage est beaucoup plus grand que pour les aciers doux ordinaires .La lubrification entre les pices en cours de formage et les outils est essentielle et ne pose pas de problmesparticuliers pour la plupart des oprations. Toutefois, pour les pices caractre dcoratif, il faut faire attention laformation de dfauts superficiels la suite d'un grippage intempestif. L'emploi d'outils en acier tremp, en fonte grise graphite lamellaire (GJL type meehanite ) ou encore en cupro-aluminium, ainsi que les protections par desvernis pelables ou des feuilles plastiques constituent souvent une bonne solution.L'crouissage diminue la rsistance la corrosion et cre parfois un magntisme rsiduel par suite de la formation demartensite (dite martensite d'crouissage ) dans la famille des austnitiques. Un recuit permet de restaurer lesstructures.Le pliage la presse ou la molette ne prsente pas de difficult particulire.L'emboutissage ncessite des machines deux fois plus puissantes que celles qui servent pour l'acier doux. La pressionexerce par les serre-flans doit tre suffisante pour viter les plissements mais pas trop pour viter les dchirures. Lesfontes allies au nickel-chrome donnent les meilleurs outillages, les feuilles minces peuvent tre conformes dansdes matrices en alliage cuivre-zinc. Les congs doivent avoir un rayon ni trop petit, ni trop grand, pour viter lafois un crouissage excessif et les plissements, on prend en gnral entre 5 et 10 fois l'paisseur des flans. Lalubrification s'effectue avec tous les lubrifiants classiques, solutions savonneuses, huiles solubles ou non, avec dansles cas difficiles des ajouts de lubrifiants solides ou de matires chimiquement actives : plomb, talc, graphite,bisulfure de molybdne, huiles sulfures ou sulfochlores, additifs phosphors,etc. Les recuits se font de prfrenceen atmosphre oxydante et autant que possible aussitt aprs l'emboutissage.Le repoussage ne pose pas de problme particulier, les prcautions prendre sont les mmes que pourl'emboutissage, les meilleurs outils sont en acier cment.

    Procdure d'Assemblage ou de Transformation des aciers inoxydables

    Soudage et brasage

    Les procds de soudage existants restent valables dans l'ensemble ; on recherche naturellement des soudures saines,sans porosits, dotes d'une bonne rsistance mcanique, mais ici il faut en outre qu'elles conservent les qualits dersistance la corrosion qui sont celles des matriaux de base.Avant de procder au soudage d'un acier inoxydable, il est extrmement important de nettoyer convenablement lesbords souder y compris les abords (sur une zone qui pourrait atteindre une temprature suprieure 400C) detoutes traces de graisse, de dpts de carbone (traage au crayon mine) ou autres impurets de faon viter laformation de carbures du genre Cr23C6 ce qui provoquerait un fort appauvrissement en chrome (de l'ordre de 95%) etdonc la perte d'inoxydabilit de ces zones appauvries. Une trs bonne mthode de nettoyage consiste utiliser un jetde vapeur surchauffe. Les mmes prcautions sont prendre lors du coupage thermique (plasma, LASER) et lestraitements thermiques.

    http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Lubrificationhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Fonte_%28m%C3%A9tallurgie%29http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Pliagehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Emboutissagehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Cong%C3%A9http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Savonhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Plombhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Talchttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Graphitehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Bisulfure_de_molybd%C3%A8nehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Repoussagehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Acier_c%C3%A9ment%C3%A9http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Soudage_%28Th%C3%A9orie%29

  • Acier inoxydable 13

    En principe les aciers inoxydables se travaillent dans des atelier dit "blanc", c'est--dire prsentant une propretaccrue et l'absence de matire pouvant polluer l'acier inoxydable. Dans les cas ou la propret doit tre pousse(aviation, spatial, alimentaire, chimie, pharmacie...etc), l'accs l'atelier se fait par sas et l'atmosphre estsurpressurise.La proprit de la couche d'oxyde ne doit pas faire oublier que le chrome est oxydable et donc de la ncessit deprotger le bain de fusion de l'action de l'oxygne par une atmosphre inerte qui peut tre selon le cas, de l'argon oude l'hlium ou de l'azote voire le vide, dans des procds de soudage sans laitier comme le TIG, le MIG, le A-TIG, leplasma, le laser, le faisceau d'lectron... Les aciers martensitiques, en raison de leur haute teneur en carbone, se prtent mal au soudage homogne

    (problme de rupture fragile en 1re passe) et de fissuration froid par conjugaison des trois facteurs : prsencede structures fragiles, effet de l'hydrogne et apparition de contraintes) ; chaque fois que possible prconiser lesoudage htrogne avec produit d'apport austnitique.

    Les aciers ferritiques tendent devenir fragiles lorsqu'ils sont souds en homogne et devraient treimmdiatement suivi d'un traitement d'hypertrempe (remise en solution des carbures et des compossintermtalliques), ce qui n'est pas toujours ralisable. Lorsque rien ne s'y oppose (problme de corrosiongalvanique par exemple) ou qu'il n'y a pas de contre-indication avec la destine de l'quipement fabriqu, il estprconis de souder en htrogne avec un produit d'apport austnitique en utilisant de faibles nergies desoudage pour viter la formation de zones gros grains fragiles basse temprature.

    Les aciers austnitiques sont les plus aptes au soudage. Le mtal d'apport et les paramtres de soudage doiventtre choisis avec soin afin que le joint soud conserve les proprits chimiques et mcaniques de l'acier de base.

    Les aciers austno-ferritiques :On a toujours intrt privilgier les mthodes qui limitent dans le temps et en volume la fusion du mtal : lesoudage par rsistance (par points, la molette, par tincelage) donne d'excellents rsultats et il ne faut pas oublier lebrasage, qui ne provoque aucune fusion du mtal de base. Le brasage diffusion sous vide donne d'excellents rsultatspour l'assemblage de pices usines relativement petites et aux profils complexes (pices d'horlogerie,micro-moteurs, prothses, instrumentation...). Les brasures l'argent donnent des joints trs rsistants mais lebrasage au cuivre, l'tain et, par voie de consquence le soudo-brasage au laiton sont formellement proscrits car ilsprovoquent une dcohsion granulaire et la ruine de l'assemblage.Le meilleur moyen pour souder les aciers inoxydables, lorsque c'est possible, est le soudage avec mtal d'apportaustnitique. Tous les procds traditionnels sont utilisables, soudage l'arc l'lectrode enrobe, le soudage l'arcsubmerg, les procds sous atmosphre inerte comme le TIG et le MIG, le soudage plasma. Le flux dargon oud'hlium autour de l'arc lectrique empche l'oxydation du bain de fusion ainsi que pendant le transfert du mtald'apport.

    Rivetage et boulonnage

    Les rivets donnent des joints bien serrs en raison de leur coefficient de dilatation lev. Au-dessous de 5 mm onpeut riveter froid. L'tanchit est gnralement moins bonne que pour les aciers ordinaires, en raison de l'absencede rouille.Il est bien entendu conseill de ne pas marier les mtaux de faon disparate, afin d'viter la corrosionlectrochimique que cela ne manquerait pas de provoquer. La visserie et la boulonnerie en acier inoxydables'imposent donc tout naturellement.

    http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Soudage_par_r%C3%A9sistancehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Brasage

  • Acier inoxydable 14

    UsinageDu point de vue de l'usinage les aciers inoxydables peuvent tre classs en deux catgories : Les aciers ferritiques et surtout martensitiques s'usinent pratiquement de la mme manire que les aciers de

    construction classiques de mme duret, il est cependant conseill de rduire lgrement les vitesses de coupe. Les aciers austnitiques se distinguent des aciers de construction ordinaires par leur faible limite d'lasticit, leur

    allongement important avant rupture et leur forte aptitude l'crouissage, ce qui oblige modifier les conditionsd'usinage dans des proportions parfois trs importantes. D'une manire gnrale il faut utiliser des machines pluspuissantes, trs rigides, ne vibrant pas, et fixer trs nergiquement les pices que l'on veut travailler. Onprivilgiera les fortes profondeurs de passe des vitesses relativement faibles.

    Les angles de taillant doivent tre les plus grands possibles pour accentuer la solidit des artes et faciliterl'vacuation de la chaleur. Les angles de coupes trs positifs vitent le phnomne de collage et d'arte rapporte.Les liquides de coupe jouent un rle particulirement important dans le cas des aciers austnitiques. Une trs forteonctuosit (capacit d'un lubrifiant se fixer solidement aux parois par suite de divers phnomnes d'adsorption) estncessaire : on utilisera donc des huiles minrales soufres ou sulfochlores additionnes ventuellement de corpsgras comme l'huile de ricin ou de colza.

    DcoupageLes aciers ferritiques et martensitiques se travaillent comme les aciers courants, mais pas les austnitiques. Ceux-ciont une forte propension au grippage et il faut veiller la bonne dpouille latrale des scies et des poinons ; lapuissance des machines doit tre nettement plus leve. Dans tous les cas on veillera bien liminer les partiesendommages, particulirement dans le cas de dcoupage au plasma

    Traitements de surfaceLe caractre d'inoxydabilit primaire de l'acier dit inoxydable tant essentiellement d la protection offerte par lacouche d'oxyde de chrome, il est parfois indispensable de la reconstituer au moyen d'un traitement de surfaceappropri.

    Dcapage et passivation

    Il faut avant tout liminer toute la calamine, les particules ferreuses plus ou moins adhrentes la suite du passagedans les outillages de fabrication ou du brossage la brosse mtallique, les rsidus d'outillages abrasifs (surtout s'ilsont auparavant servi travailler des aciers ordinaires). Le dcapage chimique et le sablage sont vivement conseills.Il faut toujours veiller ce que les pices que l'on met en service soient convenablement passives, ce qui peut sefaire si on les abandonne suffisamment longtemps l'air ou si on les oxyde chimiquement pour gagner du temps.

    Meulage et polissage

    Pour viter la contamination des surfaces, les outils de meulage et de polissage doivent autant que possible trerservs au travail des aciers inoxydables. Les pellicules graisseuses qui se forment souvent au cours de cesoprations doivent tre soigneusement limines car elles isolent le mtal et empchent sa passivation.Le polissage est indiqu seulement dans les cas o il peut rellement amliorer l'tat de surface, on peut souvent s'enpasser pour les tles lamines froid.Autant que possible on soignera la qualit des soudures pour que l'on n'ait pas besoin de les parachever par meulage,car cette opration diminue leur rsistance.Le polissage lectrolytique provoque gnralement moins de pertes de matire que le polissage mcanique.Cependant il doit tre conduit selon des prescriptions trs strictes pour donner de bons rsultats.

    http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Lubrifianthttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Adsorptionhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Passivationhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Meulagehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Polissage

  • Acier inoxydable 15

    Entretien

    Dans beaucoup de cas un nettoyage au savon suffit. Il existe des dtersifs appropris mais rien ne vaut en fin decompte l'acide nitrique qui limine les dpts et laisse une surface trs bien passive.

    Rfrences[1] Unieux (42) tablissements Jacob Holtzer (http:/ / www. jetons-monnaie. net/ p/ unieux. html), sur le site jetons-monnaie.net.[2] EN 10088-1 : Aciers inoxydables. - Partie 1 : liste des aciers inoxydables[3] Michel Dupeux, Aide mmoire sciences des matriaux, ditions Dunod, Paris, 2004 (ISBN978-2-10-005458-9), p.212.[4] J. Barralis, G. Maeder, Mtallurgie, laboration, structures-proprits, normalisation, collection Les prcis AFNOR/Nathan , 2005

    (ISBN978-2-09-179582-9), p.103.[5] Pierre-Jean Cunat, Aciers inoxydables, critres de choix et structures , trait Matriaux mtalliques , Techniques de lingnieur, mars

    2000, p.M4540-3.[6] Pierre-Jean Cunat, Aciers inoxydables, critres de choix et structures , trait Matriaux mtalliques , Techniques de lingnieur, juin

    2000, p.M4541-6.[7] J. Philibert et al. Mtallurgie, du minerai au matriau, ditions Dunod, 2e dition, 2002, (ISBN978-2-10-006313-0), p.621.[8] J. Barralis, G. Maeder, Mtallurgie, laboration, structures-proprits, normalisation, collection Les prcis AFNOR/Nathan , 2005

    (ISBN978-2-09-179582-9), p.102.[9] J. Philibert et al, op.cit., p.617.[10] Pierre-Jean Cunat, Aciers inoxydables, critres de choix et structures , trait Matriaux mtalliques , Techniques de lingnieur, mars

    2000, p.M4540-7.[11] Pierre-Jean Cunat, Aciers inoxydables, critres de choix et structures , trait Matriaux mtalliques , Techniques de lingnieur, mars

    2000, p.M4540-8.

    LiensArticles sur l'inox (http:/ / www. worldstainless. org/ About+ stainless/ )Tableau technique des proprits des aciers inoxydables (produits plats) (http:/ / www. euro-inox. org/technical_tables/ index. php?language=fr)LA SOLUTION FERRITIQUE (http:/ / www. worldstainless. org/ ISSF/ Files/ ISSF The Ferritic Solution French.pdf)Guide des finitions de surface pour acier inoxydable (http:/ / www. euro-inox. org/ pdf/ build/ Finishes02_FR. pdf)La finition mcanique des surfaces dcoratives en acier inoxydable (http:/ / www. euro-inox. org/ pdf/ map/MechanicalFinishing_FR. pdf)Le dcapage et la passivation de l'acier inoxydable (http:/ / www. euro-inox. org/ pdf/ map/Passivating_Pickling_FR. pdf)Le potentiel de l'acier inoxydable au formage (http:/ / www. euro-inox. org/ pdf/ map/ FormingPotential_FR. pdf)

    http://www.jetons-monnaie.net/p/unieux.htmlhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Comit%C3%A9_europ%C3%A9en_de_normalisationhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Sp%C3%A9cial:Ouvrages_de_r%C3%A9f%C3%A9rence/978-2-10-005458-9http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Association_fran%C3%A7aise_de_normalisationhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Nathan_%28%C3%A9dition%29http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Sp%C3%A9cial:Ouvrages_de_r%C3%A9f%C3%A9rence/978-2-09-179582-9http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=%C3%89ditions_techniques_de_l%27ing%C3%A9nieurhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=R%C3%A9f%C3%A9rence:M%C3%A9tallurgie%2C_du_minerai_au_mat%C3%A9riau_%28Jean_Philibert%2C_Alain_Vignes%2C_Yves_Br%C3%A9chet%2C_Pierre_Combrade%29http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Dunodhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Sp%C3%A9cial:Ouvrages_de_r%C3%A9f%C3%A9rence/978-2-10-006313-0http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Association_fran%C3%A7aise_de_normalisationhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Nathan_%28%C3%A9dition%29http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Sp%C3%A9cial:Ouvrages_de_r%C3%A9f%C3%A9rence/978-2-09-179582-9http://www.worldstainless.org/About+stainless/http://www.euro-inox.org/technical_tables/index.php?language=frhttp://www.euro-inox.org/technical_tables/index.php?language=frhttp://www.worldstainless.org/ISSF/Files/ISSF%20The%20Ferritic%20Solution%20French.pdfhttp://www.worldstainless.org/ISSF/Files/ISSF%20The%20Ferritic%20Solution%20French.pdfhttp://www.euro-inox.org/pdf/build/Finishes02_FR.pdfhttp://www.euro-inox.org/pdf/map/MechanicalFinishing_FR.pdfhttp://www.euro-inox.org/pdf/map/MechanicalFinishing_FR.pdfhttp://www.euro-inox.org/pdf/map/Passivating_Pickling_FR.pdfhttp://www.euro-inox.org/pdf/map/Passivating_Pickling_FR.pdfhttp://www.euro-inox.org/pdf/map/FormingPotential_FR.pdf

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    Acier inoxydableRappels sur la corrosion et la passivation Histoire dcouverte Principales nuances d'aciers inoxydables Produits en aciers inoxydables

    Formes de corrosion des aciers inoxydables Structure mtallurgique et rle des lments d'addition Les lments daddition Le chrome Le carbone Autres lments

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