Connus pour leur bonne ductilité, leur résistance à la corrosion et à la fissuration par corrosion sous contrainte, les aciers ferritiques sont couramment utilisés dans les applications automobiles, les ustensiles de cuisine et les équipements industriels.
Caractéristiques de l'acier inoxydable ferritique
En comparaison avec les aciers austénitiques , qui ont une structure de grain cubique à faces centrées (FCC), les aciers ferritiques sont définis par une structure de grain cubique centrée sur le corps (BCC).
En d'autres termes, la structure cristalline de ces aciers est constituée d'une cellule atomique cubique avec un atome au centre.
Cette structure de grains est typique du fer alpha et est ce qui donne aux aciers ferritiques leurs propriétés magnétiques .
Les aciers ferritiques ne peuvent pas être durcis ou renforcés par traitement thermique, mais ont une bonne résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte. Ils peuvent être travaillés à froid et ramollis par recuit.
Bien qu'ils ne soient pas aussi résistants ou résistants à la corrosion que les nuances austénitiques, les nuances ferritiques ont généralement de meilleures propriétés techniques. Bien que généralement très soudables, certaines nuances d'acier ferritique peuvent être sujettes à la sensibilisation de la zone affectée par la chaleur de soudage et à la fissuration à chaud du métal de soudure. Les limites de soudabilité limitent donc l'utilisation de ces aciers à des épaisseurs plus minces.
En raison de leur faible teneur en chrome et en nickel , les nuances d'acier ferritique standard sont généralement moins chères que leurs homologues austénitiques.
La teneur en chrome peut aller de 10,5 à 27 pour cent et, comme les nuances martensitiques, il y a généralement peu ou pas de teneur en nickel. Les grades de spécialité comprennent souvent le molybdène et, dans une moindre mesure, l' aluminium et le titane .
Les alliages ferritiques en acier inoxydable peuvent généralement être classés en cinq groupes, trois familles de grades standard (groupes 1 à 3 ci-dessous) et deux familles d'aciers spéciaux (groupes 4 et 5 ci-dessous).
Alors que les aciers ferritiques standard sont, de loin, le groupe le plus consommé en termes de tonnage, la demande pour les aciers inoxydables de qualité spécialisée est de plus en plus constante.
Types d'acier inoxydable ferritique
- Groupe 1 (type 409 / 410L): ceux-ci ont la teneur en chrome la plus basse de tous les aciers inoxydables et sont idéaux pour les environnements légèrement corrosifs où la rouille localisée est acceptable. Le moins cher de tous les aciers inoxydables, le type 409 a été initialement créé pour les silencieux des systèmes d'échappement automobiles, mais on peut maintenant le trouver dans les tubages d'échappement des automobiles et dans les boîtiers des convertisseurs catalytiques. Le type 410L est souvent utilisé pour les conteneurs, les bus et les cadres de moniteur LCD.
- Groupe 2 (type 430): L'acier ferritique le plus couramment utilisé, type 430, a une teneur en chrome plus élevée et est par conséquent plus résistant à la corrosion par les acides nitriques, les gaz sulfuriques et de nombreux acides organiques et alimentaires. Dans certaines applications, cette nuance peut être utilisée pour remplacer la nuance austénitique 304. On trouve souvent le type 430 dans les appareils intérieurs, y compris les tambours de machine à laver, les éviers de cuisine, les couverts, les panneaux intérieurs, les lave-vaisselle et autres ustensiles de cuisine.
- Groupe 3 (type 430Ti, 439 et 441): Possédant de meilleures caractéristiques de soudabilité et de formabilité que les tôles ferritiques du Groupe 2, l'acier du Groupe 3 peut être utilisé pour remplacer l'austénitique 304 austénitique dans une plus large gamme d'applications, y compris dans les éviers , systèmes d'échappement et parties soudées des machines à laver.
- Groupe 4 (type 434, 436, 444): Avec une teneur plus élevée en molybdène, ces nuances d'acier inoxydable ferritique ont une résistance accrue à la corrosion et sont utilisées dans les réservoirs d'eau chaude, les chauffe-eau solaires, les pièces d'échappement, les bouilloires électriques, ainsi que le voyage automobile. Le grade 444, en particulier, a une résistance à la piqûration équivalente (PRE) à la nuance 316, ce qui lui permet d'être utilisé dans des environnements extérieurs plus corrosifs
- Groupe 5 (446, 445, 447): Ce groupe d'aciers spéciaux inoxydables se caractérise par une teneur en chrome relativement élevée. Le résultat est un acier avec une excellente résistance à la corrosion et à l'écaillage (ou à l'oxydation). En fait, la résistance à la corrosion du grade 447 est équivalente à celle du titane métallique. Le molybdène est également couramment ajouté pour améliorer la résistance à la corrosion. Les applications pour l'acier du groupe 5 se trouvent dans des environnements côtiers et offshore très corrosifs.
Sources
Association sud-africaine de développement de l'acier inoxydable. Les types.
URL: www.sassda.co.za
Forum international de l'acier inoxydable (ISSF). La solution ferritique
URL: www.worldstainless.org