1. Propriétés mécaniques de l'acier inoxydable
Les propriétés mécaniques requises sont normalement indiquées dans les spécifications d'achat de l'acier inoxydable. Les propriétés mécaniques minimales sont également données par les différentes normes relatives au matériau et à la forme du produit. Le respect de ces propriétés mécaniques standard indique que le matériau a été correctement fabriqué selon un système de qualité approprié. Les ingénieurs peuvent ensuite utiliser le matériau en toute confiance dans des structures qui répondent à des charges et pressions de travail sûres.
Les propriétés mécaniques spécifiées pour les produits laminés plats sont normalement la résistance à la traction, la limite d'élasticité (ou limite d'élasticité), l'allongement et la dureté Brinell ou Rockwell. Les exigences de propriété pour les barres, les tubes, les tuyaux et les raccords indiquent généralement la résistance à la traction et la limite d'élasticité.
2. Limite d’élasticité de l’acier inoxydable
Contrairement aux aciers doux, la limite d'élasticité de l'acier inoxydable austénitique recuit représente une très faible proportion de la résistance à la traction. La limite d'élasticité de l'acier doux est généralement de 65 à 70 % de la résistance à la traction. Ce chiffre tend à n'être que de 40 à 45 % dans la famille des aciers inoxydables austénitiques.
Le travail à froid augmente rapidement et augmente considérablement la limite d'élasticité. Certaines formes d'acier inoxydable, comme le fil trempé à ressort, peuvent être travaillées à froid pour augmenter la limite d'élasticité à 80-95 % de la résistance à la traction.
3. Ductilité de l'acier inoxydable
La combinaison de taux d'écrouissage élevés et d'un allongement/ductilité élevé rend l'acier inoxydable très facile à fabriquer. Grâce à cette combinaison de propriétés, l’acier inoxydable peut être gravement déformé lors d’opérations telles que l’emboutissage profond.
La ductilité est normalement mesurée en % d'allongement avant rupture lors des essais de traction. Les aciers inoxydables austénitiques recuits ont des allongements exceptionnellement élevés. Les chiffres typiques sont de 60 à 70 %.
4. Dureté de l'acier inoxydable
La dureté est la résistance à la pénétration de la surface du matériau. Les testeurs de dureté mesurent la profondeur à laquelle un pénétrateur très dur peut être enfoncé dans la surface d'un matériau. Des machines Brinell, Rockwell et Vickers sont utilisées. Chacun d’eux a un pénétrateur de forme différente et une méthode d’application de la force connue. Les conversions entre les différentes échelles ne sont donc qu'approximatives.
Les qualités martensitiques et à durcissement par précipitation peuvent être durcies par traitement thermique. D'autres nuances peuvent être durcies par écrouissage.
5. Résistance à la traction de l'acier inoxydable
La résistance à la traction est généralement la seule propriété mécanique requise pour définir les produits en barres et en fils. Des qualités de matériaux identiques peuvent être utilisées avec différentes résistances à la traction pour des applications complètement différentes. La résistance à la traction fournie des produits en barres et en fils est directement liée à l'utilisation finale après fabrication.
Le fil à ressort a tendance à avoir la résistance à la traction la plus élevée après fabrication. La haute résistance est conférée par le travail à froid des ressorts hélicoïdaux. Sans cette haute résistance, le fil ne fonctionnerait pas correctement comme ressort.
Des résistances à la traction aussi élevées ne sont pas requises pour que le fil soit utilisé dans les processus de formage ou de tissage. Le fil ou la barre utilisé comme matière première pour les fixations, comme les boulons et les vis, doit être suffisamment souple pour qu'une tête et un filetage soient formés, mais néanmoins suffisamment solides pour fonctionner correctement en service.
Les différentes familles d'acier inoxydable ont tendance à avoir des limites de traction et d'élasticité différentes. Ces résistances typiques des matériaux recuits sont décrites dans le tableau 1.
Tableau 1. Résistance typique des aciers inoxydables recuits de différentes familles
| Résistance à la traction | Limite d'élasticité | |
| Austénitique | 600 | 250 |
| Duplex | 700 | 450 |
| Ferritique | 500 | 280 |
| Martensitique | 650 | 350 |
| Durcissement par précipitation | 1100 | 1000 |
6. Propriétés physiques de l'acier inoxydable
● Résistance à la corrosion
● Résistance aux hautes et basses températures
● Facilité de fabrication
● Haute résistance
● Attrait esthétique
● Hygiène et facilité de nettoyage
● Long cycle de vie
● Recyclable
● Faible perméabilité magnétique
7. Résistance à la corrosion de l'acier inoxydable
Une bonne résistance à la corrosion est une caractéristique de tous les aciers inoxydables. Les nuances faiblement alliées peuvent résister à la corrosion dans des conditions normales. Les alliages supérieurs résistent à la corrosion par la plupart des acides, des solutions alcalines et des environnements chlorés.
La résistance à la corrosion de l’acier inoxydable est due à sa teneur en chrome. En général, l’acier inoxydable contient au minimum environ 10,5 % de chrome. Le chrome contenu dans l'alliage forme une couche d'oxyde transparente protectrice et auto-cicatrisante qui se forme spontanément dans l'air. La nature auto-cicatrisante de la couche d’oxyde signifie que la résistance à la corrosion reste intacte quelles que soient les méthodes de fabrication. Même si la surface du matériau est coupée ou endommagée, elle s'auto-réparera et la résistance à la corrosion sera maintenue.
8. Résistance aux températures extrêmes
Certaines nuances d'acier inoxydable peuvent résister à l'entartrage et conserver une résistance élevée à des températures très élevées. D'autres qualités conservent des propriétés mécaniques élevées à des températures cryogéniques.
Haute résistance de l'acier inoxydable
La conception des composants et les méthodes de fabrication peuvent être modifiées pour tirer parti de l’écrouissage des aciers inoxydables qui se produit lorsqu’ils sont écrouis. Les résistances élevées qui en résultent peuvent permettre l’utilisation de matériaux plus fins, ce qui entraîne une réduction du poids et des coûts.
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Heure de publication : 19 décembre 2022