1. Propriétés mécaniques de l'acier inoxydable
Les propriétés mécaniques requises sont généralement indiquées dans les spécifications d'achat de l'acier inoxydable. Les propriétés mécaniques minimales sont également définies par les différentes normes applicables au matériau et à la forme du produit. Le respect de ces propriétés mécaniques standard indique que le matériau a été fabriqué conformément à un système qualité approprié. Les ingénieurs peuvent alors utiliser ce matériau en toute confiance dans des structures répondant aux charges et pressions de service sûres.
Les propriétés mécaniques spécifiées pour les produits laminés plats sont généralement la résistance à la traction, la limite d'élasticité (ou limite conventionnelle d'élasticité), l'allongement et la dureté Brinell ou Rockwell. Les exigences relatives aux propriétés des barres, tubes, tuyaux et raccords précisent 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 n'atteint généralement que 40 à 45 % dans la famille des aciers inoxydables austénitiques.
Le travail à froid augmente rapidement et considérablement la limite d'élasticité. Certains types d'acier inoxydable, comme le fil trempé à ressort, peuvent être travaillés à froid pour porter 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'allongement/ductilité élevés rend l'acier inoxydable très facile à fabriquer. Grâce à cette combinaison de propriétés, l'acier inoxydable peut être fortement déformé lors d'opérations telles que l'emboutissage profond.
La ductilité est généralement mesurée en % d'allongement avant rupture lors des essais de traction. Les aciers inoxydables austénitiques recuits présentent des allongements exceptionnellement élevés, généralement de 60 à 70 %.
4. Dureté de l'acier inoxydable
La dureté est la résistance à la pénétration de la surface d'un matériau. Les duromètres mesurent la profondeur à laquelle un pénétrateur très dur peut être enfoncé dans la surface d'un matériau. On utilise des machines Brinell, Rockwell et Vickers. Chacune d'elles possède 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 nuances 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 barres et les fils. Des nuances de matériaux identiques peuvent être utilisées avec des résistances à la traction différentes pour des applications totalement différentes. La résistance à la traction fournie des barres et des fils est directement liée à leur utilisation finale après fabrication.
Le fil à ressort présente généralement la plus grande résistance à la traction après fabrication. Cette résistance élevée est obtenue par déformation à froid en ressorts hélicoïdaux. Sans cette résistance élevée, le fil ne pourrait pas fonctionner correctement comme ressort.
Une résistance à la traction aussi élevée n'est pas requise pour les fils utilisés dans les procédés de formage ou de tissage. Les fils ou barres utilisés comme matière première pour les fixations, comme les boulons et les vis, doivent être suffisamment souples pour permettre la formation d'une tête et d'un filetage, tout en restant suffisamment résistants pour assurer une performance optimale en service.
Les différentes familles d'aciers inoxydables ont tendance à avoir des limites d'élasticité et de traction différentes. Les résistances typiques des matériaux recuits sont présentées dans le tableau 1.
Tableau 1. Résistance typique de l'acier inoxydable recuit 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
Tous les aciers inoxydables se caractérisent par une bonne résistance à la corrosion. Les nuances faiblement alliées résistent à la corrosion dans des conditions normales. Les alliages plus forts 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 moins 10,5 % de chrome. Le chrome contenu dans l'alliage forme une couche d'oxyde transparente protectrice auto-réparatrice qui se forme spontanément à l'air. Grâce à cette propriété auto-réparatrice, la résistance à la corrosion reste intacte, quel que soit le procédé de fabrication. Même en cas de coupure ou d'endommagement de la surface du matériau, celle-ci s'auto-répare et la résistance à la corrosion est maintenue.
8. Résistance aux températures extrêmes
Certaines nuances d'acier inoxydable résistent à l'écaillage et conservent une résistance élevée à très haute température. D'autres 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 lors de leur écrouissage à froid. Les résistances élevées qui en résultent permettent l'utilisation de matériaux plus fins, réduisant ainsi le poids et les coûts.
Jindalai Steel Group est un fabricant et exportateur leader de bobines, tôles, plaques, bandes et tubes en acier inoxydable. Fort de plus de 20 ans d'expérience sur les marchés internationaux, il possède actuellement deux usines d'une capacité de production annuelle de plus de 400 000 tonnes. Pour plus d'informations sur les matériaux en acier inoxydable, n'hésitez pas à nous contacter ou à demander un devis.
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Date de publication : 19 décembre 2022