Propriétés et applications de l'acier inoxydable ferritique

Ferritique les aciers sont élevés-chrome, aciers inoxydables magnétiques à faible teneur en carbone. Connu pour sa bonne ductilité, sa résistance aux corrosion et la fissuration par corrosion sous contrainte, les aciers ferritiques sont couramment utilisés dans les applications automobiles, les ustensiles de cuisine et les équipements industriels.

En comparaison à aciers inoxydables austénitiques, qui ont une structure de grain cubique centrée sur la face (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 composée d'une cellule à atomes cubiques avec un atome au centre.

Cette structure de grain est typique de l'alpha le fer et c'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 (chauffage puis refroidissement lent).

Bien qu'ils ne soient pas aussi solides ou résistants à la corrosion que les nuances austénitiques, les nuances ferritiques ont généralement de meilleures propriétés d'ingénierie. Bien que généralement très soudables, certaines nuances d'acier ferritique peuvent être sujettes à la sensibilisation de la zone affectée par la chaleur de soudure et à la fissuration à chaud du métal de soudure. Les limites de soudabilité limitent donc l'utilisation de ces aciers à des jauges plus minces.

En raison de leur faible teneur en chrome et de leur manque de nickel, les nuances d'acier ferritique standard sont généralement moins chères que leurs homologues austénitiques. Les grades de spécialité incluent souvent le molybdène.

Les alliages d'acier inoxydable ferritique peuvent généralement être classés en cinq groupes, trois familles de nuances standard (groupes 1 à 3) et deux familles d'aciers spéciaux (groupes 4 et 5). Alors que les aciers ferritiques standard sont, de loin, le plus grand groupe de consommateurs en termes de tonnage, la demande d'aciers inoxydables de qualité spéciale augmente régulièrement.

Ceux-ci ont la plus faible teneur en chrome de tous les aciers inoxydables et sont donc les moins chers des cinq groupes. Ils sont idéaux pour les environnements légèrement corrosifs où la rouille localisée est acceptable. Le grade 409 a été initialement créé pour les silencieux des systèmes d'échappement automobiles, mais on le trouve maintenant dans les tubes d'échappement automobiles et les carters de catalyseur. Le grade 410L est souvent utilisé pour les conteneurs, les bus et les cadres de moniteur LCD.

Les aciers ferritiques les plus couramment utilisés se trouvent dans le groupe 2. Ils ont une teneur en chrome plus élevée et sont par conséquent plus résistants à la corrosion par les acides nitriques, les gaz sulfureux et de nombreux acides organiques et alimentaires. Dans certaines applications, ces nuances peuvent être utilisées en remplacement de la nuance 304 en acier inoxydable austénitique. Le grade 430 se trouve souvent à l'intérieur des appareils, y compris les tambours de machine à laver, ainsi comme éviers de cuisine, panneaux intérieurs, lave-vaisselle, couverts, ustensiles de cuisine et production alimentaire équipement.

Ayant de meilleures caractéristiques de soudabilité et de formabilité que les tôles d'acier ferritique du groupe 2, l'acier du groupe 3 peut être utilisé pour remplacer grade austénitique 304 dans une plus large gamme d'applications, y compris dans les éviers, les tubes d'échange, les systèmes d'échappement et les pièces soudées de lavage Machines.

Avec une teneur en molybdène plus élevée, les nuances d'acier inoxydable ferritique du groupe 4 ont une résistance à la corrosion améliorée et sont utilisé dans les réservoirs d'eau chaude, les chauffe-eau solaires, les pièces du système d'échappement, les bouilloires électriques, les éléments de four à micro-ondes et l'automobile réduire. Le grade 444, en particulier, a un équivalent de résistance aux piqûres (PRE) similaire au grade 316 acier inoxydable austénitique, lui permettant d'être utilisé dans des environnements extérieurs plus corrosifs.

Ce groupe d'aciers inoxydables spéciaux se caractérise par une teneur relativement élevée en chrome et l'ajout de molybdène. Le résultat est un acier avec une excellente résistance à la corrosion et au tartre (ou à l'oxydation). En fait, la résistance à la corrosion du grade 447 est équivalente à celle du titane métallique. Les aciers du groupe 5 sont généralement utilisés dans des environnements côtiers et offshore très corrosifs.