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ProPrits | AvAntAges | APPlicAtions
Le guide indispensabLe des aciers inoxydabLes ferritiques
La SoLution ferritique
international Stainless Steel forum (iSSf)Fond en 1996, lInternational Stainless Steel Forum (ISSF), organisation de
recherche but non lucratif, est le forum international traitant des diffrents
aspects de lindustrie de lacier inoxydable dans le monde. Bien quil ait son propre
conseil daministration, son budget et son Secrtaire Gnral, lISSF est membre
de lInternational Iron and Steel Institute (IISI). Aujourdhui lISSF comprend 67
socits et membres affilis de 24 pays. Ensemble, ils produisent environ 85% de
la production mondiale dacier inoxydable. La liste complte des membres est
disponible sur le site de lISSF : www.worldstainless.org.
2
Sommaire: La SoLution Ferritique par Jean-YveS GiLet 5avant-propoS: un acier dont Lheure eSt venue par icda 6ce quiLS diSent Sur LeS FerritiqueS 9LeS FabuLeux FerritiqueS 13rSiStance La corroSion 21propritS mcaniqueS et phYSiqueS 27miSe en oeuvre deS nuanceS FerritiqueS 31aSSembLaGe deS nuanceS FerritiqueS 37produitS et appLicationS 45
annexeS: La compoSition chimique deS acierS inoxYdabLeS FerritiqueS 59FinitionS de SurFaceS 63rFrenceS 64membreS de LiSSF 66remerciementS 67
Table des matires
3
4construction MetaLLique en
acier inoxydabLe ferritique
peint pour un pont
dautoroute a durban en
afrique du sud.
5Sommaire LA SOLUTION FERRITIQUE
Par Jean-YVeS GiLet, PreSiDent Du CoMite De DeVeLoPPeMent DeS MarCHeS De LiSSf
Lissf fut linstigateur dun projet de promotion des nuances
ferritiques en fvrier 2004, plusieurs membres ayant soulign
quaucun effort industriel commun navait t fait dans cette voie.
sous la direction du comit du dveloppement des Marchs,
un groupe dexperts internationaux, dirig par philippe richard,
a commenc collecter des statistiques sur les nuances ferritiques
et leurs applications. des contributions sont arrives du monde
entier en particulier du Japon, o le march ferritique est le plus
dvelopp.
Licda a aussitt propos de rejoindre cette initiative et de la co-
financer. nous avons accept avec grand plaisir cet exemple concret
de coopration entre organisations internationales.
au dbut du projet, le cours du nickel sest envol, amplifiant
fortement lintrt pour des nuances au prix plus stable. Lissf
a donc donn la priorit absolue ce projet ! aujourdhui, je suis
fier de vous prsenter les rsultats, qui vont influencer le march
au bon moment.
Je suis convaincu que les aciers inoxydables ferritiques peuvent,
et doivent, tre utiliss de manire plus tendue. Le but de cette
publication est de promouvoir une plus large utilisation de ces
nuances.
Les aciers inoxydables sont inoxydables par leur teneur en
chrome, qui leur fournit une remarquable rsistance la corrosion.
Les nuances ferritiques, qui ne contiennent que du chrome et
ventuellement dautres lments (Mo, ti, nb, etc.), ne font pas
exception. Les nuances ferritiques populaires comme le 409, 410
et 430 sont largement disponibles dans le monde entier. utilises
avec grand succs dans dimportantes applications telles que les
tambours de machines laver et les systmes dchappement,
ces nuances ont un potentiel beaucoup plus important dans de
nombreux domaines.
des nuances ferritiques cres plus rcemment, telles que les
439 et 441, rpondent un ventail de besoins encore plus large.
on peut les utiliser pour crer des formes plus complexes et la
plupart des mthodes usuelles dassemblage (soudage compris)
sont utilisables. grce lajout de molybdne, la nuance ferritique
444 a une rsistance la corrosion localise au moins gale celle
de la nuance austnitique 316.
comme les nuances ferritiques ne comportent pas de nickel, leur
cot matire est plus bas et plus stable que celui des nuances
austnitiques. elles peuvent ainsi :
servir de complment la nuance 304 dans la famille des aciers
inoxydables (bien que la 304 reste une nuance polyvalente et
souvent utilise) ;
tre une alternative la srie 200 (en offrant des proprits
dutilisation souvent meilleures) ;
se substituer dautres matriaux dans de nombreux domaines
(par exemple, lacier au carbone, le cu, le Zn, lal, le plastique,
etc.), grce leurs proprits techniques particulires
les motivations de cette substitution tant souvent les gains
techniques et financiers en fin de vie.
Le magntisme des aciers inoxydables ferritiques nest pas une
mauvaise proprit les assimilant aux aciers au carbone. au
contraire, cest un atout particulier de ces excellentes nuances qui
les dmarque des autres nuances daciers inoxydables.
pour obtenir les meilleurs rsultats des ferritiques, il est
essentiel :
que les nouveaux utilisateurs soient forms sur les techniques
de formage et dassemblage ;
que lutilisateur consulte son fabricant dacier pour choisir la
nuance adapte ;
que lutilisateur obtienne son matriau dune source fiable,
capable de donner des garanties concernant la nuance, la
qualit et lorigine du matriau fourni.
Le haut niveau de comptence de lquipe et le srieux soutien de
licda nous permettent aujourdhui de vous prsenter un document de
rfrence pour notre industrie de lacier inoxydable. Vous y trouverez
des tmoignages intressants de clients qui prouvent le grand intrt
de ces dveloppements. Lissf les remercie pour leurs contributions.
Jean-Yves Gilet, Prsident
Comit de Dveloppement des Marchs
ISSF
6Avant-propos UN ACIER DONT LHEURE EST VENUE
Par frieDriCH teroerDe De LinternationaL CHroMiuM DeVeLoPMent aSSoCiation
tout dabord, je remercie lissf pour avoir invit licda crire
lavant-propos de La solution ferritique, une publication qui est
forcment loquente pour le chrome.
Licda a t cre paris en 1990 et comprend quelques
96 membres de 26 pays sur 5 continents. notre mission est de
promouvoir lutilisation du chrome.
Le chrome est utilis avec du fer et de lacier pour produire de
lacier inoxydable et dautres alliages. cest un ingrdient particulier
dans la fabrication de lacier inoxydable o, lment dalliage, cest
lui qui rend lacier inoxydable en lui confrant une remarquable
rsistance la corrosion et loxydation. Le chrome est disponible
et facilement recyclable de par sa forme (liaison) dans lacier
inoxydable, et ne prsente aucune menace pour lenvironnement.
en tant quorganisation reprsentant les producteurs de
chrome, nous parrainons ce guide car nous sommes convaincus
quil favorisera le dveloppement de lindustrie du chrome. Le
chrome nest jamais utilis seul. Le comit du dveloppement des
Marchs de licda a par consquent depuis longtemps initi des
projets communs avec des organisations surs telles que lissf.
Le chrome est llment de base de toutes les familles daciers
inoxydables, avec une teneur moyenne de 18%. La consommation
annuelle dacier inoxydable a un taux de croissance de 5%. cest un
matriau de plus en plus utilis dans de nombreuses applications
industrielles (alimentaire, boissons, industrie minire, industrie
automobile, architecture).
Vous savez dj que le nickel utilis dans les aciers inoxydables
austnitiques est sujet des fluctuations de prix considrables
en bourse (dues aux facteurs boursiers). en fait, ces dernires
annes, le prix du nickel a atteint de nouveaux records, impactant
ainsi le cot des nuances austnitiques.
Les ferritiques, deuxime grande famille daciers inoxydables,
sont sans nickel et ne contiennent pratiquement que du chrome.
dans le contexte de notre propre dveloppement et compte tenu de
la croissance exceptionnelle du march de lacier inoxydable, nous
pensons aujourdhui que nous devons encourager une utilisation
plus large des nuances ferritiques.
nous avons par consquent t ravis par linvitation de lissf
soutenir son projet didentification et de dveloppement de
nouvelles applications ferritiques. Lobjectif louable de ce projet
est daboutir une croissance durable du march de lacier et de
construire un brillant avenir pour ces excellentes nuances.
en tudiant les informations dj disponibles sur les nuances
ferritiques, nous trouvons beaucoup de rfrences pour lacier
inoxydable en gnral, mais peu pour les ferritiques, bien que
de telles nuances existent depuis prs de 100 ans ! ce manque
dinformations a justifi le dsir de lissf de crer cette brochure qui
fournit des donnes essentielles sur les proprits techniques, les
avantages et les applications potentielles des nuances ferritiques
ainsi que des recommandations de fabrication. La brochure tente
galement de corriger certains malentendus concernant lutilisation
et les caractristiques des aciers ferritiques.
en conclusion, licda reconnait que linstabilit du cours du
nickel constitue un problme majeur pour les utilisateurs dacier.
nous voulons soutenir lindustrie et ses clients en participant la
recherche de solutions. il est clair pour nous que lacier inoxydable
ferritique, grce ses qualits techniques et son avantage de cot,
est lacier dont lheure est venue !
en matire daciers inoxydables, les pages suivantes aideront
les utilisateurs existants ou futurs tendre lutilisation des
nuances ferritiques de nouvelles et tonnantes applications.
Friedrich Teroerde
Prsident
Comit de Dveloppement des Marchs
ICDA
7
Lacier inoxydabLe ferritique
est ideaL pour Les surfaces
externes des equipeMents
de cuisine professionneLLe.
8
Laspect briLLant
du ferritique est un gage
de proprete et dHygiene
pour Les appLications
aLiMentaires.
9Stefan Raab DireCtion GeneraLe DeS aCHatS MatiereS,
BSH BoSCH unD SieMenS HauSGerate GMBH, MuniCH, aLLeMaGne
nous utilisons les aciers inoxydables
dans environ un tiers de nos produits, pour
leur ct fonctionnel, leur rsistance la
corrosion et leur ct esthtique. La part
dacier inoxydable ferritique est denviron
50% aujourdhui. notre objectif est de
laugmenter, car, principalement, cet acier
offre au client des avantages en termes de qualits fonctionnelles
et esthtiques moindre cot dans de nombreux domaines. nous
utiliserons les nuances ferritiques chaque fois que la rsistance la
corrosion et la formabilit le permettront.
RobeRta beRnaSconi ManaGer, teCHnoLoGie GeneraLe MateriauX,
WHirLPooL CorPoration, CaSSinetta Di BianDronno, itaLie
en tant que fabricant dappareils mnagers, nous utilisons
les ferritiques pour nos rfrigrateurs
et machines laver et sommes en train
dtudier une conversion aux ferritiques pour
les appareils de cuisson et les lave-vaisselle.
Lavantage conomique est tel quil est clair
pour nos clients et nous-mmes que nous
devons utiliser beaucoup plus ces nuances.
nous concevons en consquence
nos produits en tenant compte des contraintes de production et
dutilisation. si besoin est nous utilisons une nuance revtue, ou
mme une nuance protge anti-traces de doigt, pour augmenter
Ce quils disent sur les ferritiquesDepuis quelques annes, les avantages conomiques et la valeur technique des nuances
ferritiques ont t reconnus par certains secteurs du march. Les tmoignages ci-dessous,
allant des marchs existants aux nouvelles applications, prouvent que ces avantages sont de
mieux en mieux assimils.
la dure de vie en service. parfois nous passons mme une
nuance plus charge. Limportant reste de bnficier des avantages
conomiques des ferritiques.
ils sont excellents pour nos applications et, vu le prix lev du
nickel, le futur repose dfinitivement, pour nous, sur ces excellents
aciers.
Jean-LouiS LaLba aCHeteur MarCHe Pour Le GrouPe SeB, (tefaL, roWenta, KruPS,
MouLineX, arno, aLL CLaD, PaneX, etC.), ruMiLLY, franCe
nous utilisons environ 15 000 tonnes dacier
par an, dont 40% de ferritiques. a lorigine,
notre groupe utilisait les ferritiques pour les
couvercles de casseroles (ce qui marchait
merveille), pour les fonds estamps
ou brass des ustensiles de cuisson par
induction, et aussi pour les caissons de
fours. aujourdhui, nous nous en servons aussi pour les poles, si le
rsultat satisfait le client.
souvent, pour ces applications, les caractristiques des
ferritiques comme la rsistance la corrosion, lemboutissabilit
et laptitude au polissage sont suffisantes pour nos clients et nous.
dans certains cas les ferritiques peuvent apparatre limite en
termes de mise en uvre. de mme, dans certains pays, il existe
des ides reues concernant leurs proprits ! Mais ces nuances
sont parfaites pour nous dans bien des situations. Leur nature
magntique est par ailleurs essentielle pour les ustensibles de
cuisson par induction. dautre part, le prix des ferritiques est stable
et fiable.
compte tenu de notre bonne exprience avec les ferritiques,
nous comptons tendre leur utilisation dautres applications.
10
dans Lindustrie
du sucre, Lacier
inoxydabLe ferritique
sest reVeLe superieur
a Lacier au carbone
a tous points de Vue.
11
Gaetano Ronchi
ManaGer Senior, MetaLS ProCureMent, iKea
nous utilisons de lacier inoxydable pour les
casseroles, les poles, la coutellerie et les
accessoires de salles de bains et de cuisines.
notre consommation annuelle de 60 000
tonnes, dont une large part est ferritique,
augmente denviron 15% tous les ans.
Mi-2003, iKea a dcid dadopter les nuances ferritiques
comme acier inoxydable dutilisation gnrale, principalement
pour la stabilit du matriau et le prix prvisible. Les essais ont
dmontr que, pour une rsistance la corrosion optimale, les
articles avec des cordons de soudure requirent une nuance avec
une teneur en chrome plus importante que le 430 standard et que,
pour les lments souds, des oprations complmentaires sont
ncessaires pour rpondre aux exigences. toutefois, cette dcision
a constitu une avance dans notre dveloppement darticles en
acier inoxydable. notre croissance et lutilisation de lacier dans de
nouveaux produits auraient t srieusement compromises si nous
nous tions limits aux nuances austnitiques.
de nombreux articles diKea en acier inoxydable sont
fabriqus par un oeM asiatique et le succs de notre migration
vers les ferritiques est d la formation des quipes dachat du
groupe en asie et de nos sous-traitants oeM. notre objectif est
de compltement abandonner les nuances austnitiques pour des
ferritiques aux proprits amliores. nous testons actuellement
de nouvelles nuances ferritiques avec des proprits amliores
demboutissage profond ou de rsistance la corrosion.
MichaeL LeunG
ManaGer aSSiStant, Yiu HenG internationaL CoMPanY LiMiteD, MaCao
Les principaux produits de notre filiale
xinhui rixing stainless steel products,
base dans la province de guangdong en
chine, sont les batteries et ustensiles de
cuisine. aujourdhui, lentreprise consomme
environ 800 tonnes dacier inoxydable par
mois, dont 66% 70% de ferritiques. au dmarrage de lusine en
1999, nous nutilisions les nuances de la srie 400 que pour le fond
des casseroles et des poles. nous les avons introduites dans la
fabrication des corps eux-mmes en 2002.
Les nuances ferritiques sont magntiques et assurent une bonne
conductivit thermique. Le prix nest donc pas la seule raison de
cette prfrence. elles sont facilement recyclables, donc cologiques.
Lorsquun fabricant choisit du ferritique plutt que du 304, il devient
plus comptitif et le client achte un produit sr un prix moindre.
il nous faut abandonner lide reue que les ferritiques, tant
magntiques, sont infrieurs en qualit et de faible rsistance la
corrosion.
dans les usines qui utilisent surtout du 304, passer aux nuances
ferritiques ncessite une adaptation des procds de fabrication et
des matrices qui peut paratre chre. toutefois, notre exprience
dmontre que le cot de production global peut baisser grce aux
ferritiques.
nous sommes globalement satisfaits de lutilisation des
ferritiques. une gamme adquate de nuances ferritiques a t
conue afin de rpondre une grande varit dexigences. nous
esprons que lacier inoxydable ferritique sera davantage disponible
dans les centres de distribution dacier et utilis de manire plus
rpandue.
atuShi okaMoto ManaGer Du SerViCe De ProDuCtion n 1,
oSaKa WorKS, taKara StanDarD CorP., JaPon
takara standard est un fabricant majeur de
produits pour cuisines et salles de bains au
Japon. nous employons de lacier inoxydable
pour les viers et les panneaux suprieurs
de cuisines intgres, pour les baignoires et
les pices dassemblage de baignoires encastres. notre socit
emploie des nuances ferritiques depuis environ 40 ans, simplement
parce que leurs proprits sont suffisantes pour ces applications.
notre russite avec les ferritiques est due la conception de nos
produits, qui tient compte des proprits mcaniques spcifiques de
ces nuances, et nous disposons dune technologie bien adapte pour
le formage la presse et pour les matrices. nous navons eu aucun
problme majeur avec les nuances ferritiques. Lorsquune forme
complexe est raliser, nous effectuons des essais pour dterminer
les meilleurs paramtres .
enfin, nous sommes trs satisfaits des aciers inoxydables
ferritiques. nous tenons beaucoup voir apparatre des informations
qui peuvent aider les compagnies slectionner la bonne nuance
ferritique pour leurs applications.
VOUS TROUVEREZ DAUTRES TEMOIGNAGES SUR LA PAGE DE GAUCHE PRECEDANT CHAQUE CHAPITRE
12
cLoviS tRaMontina PreSiDent, traMontina, Sao PauLo, BreSiL.
en tant que principal fabricant dappareils
mnagers et doutillage au brsil, ayant une
part importante lexportation, tramontina
utilise aujourdhui environ 850 tonnes
dacier inoxydable par mois, dont presque
30% de ferritique. Les produits pour
lesquels le ferritique est le plus employ sont les plateaux bon march,
la coutellerie, les viers et les fonds de casseroles.
nous utilisons les ferritiques depuis 1974, o nous avons commenc
fabriquer des ustensiles et batteries de cuisine dans notre usine de
farroupilha. La raison principale est le cot plus faible de cette matire
premire, ainsi que les caractristiques et proprits, qui sont trs
satisfaisantes pour ces applications.
concernant la fabrication de pices plus profondes, telles que les
viers, les ferritiques ne se travaillent pas aussi facilement que les
austnitiques et ncessitent un laminage intermdiaire. cependant,
je considre que cest un bon choix, compte tenu du rapport cot /
bnfice. facile nettoyer et entretenir, ce matriau est hyginique.
il prsente galement toutes les qualits des aciers inoxydables et il est
disponible dans diverses finitions de surface.
pour conclure, nous sommes satisfaits des ferritiques que nous
employons maintenant depuis longtemps. en fait, nous recherchons
en permanence de nouvelles applications pour bnficier du cot
avantageux.
Les tubes soudes en acier
inoxydabLe ferritique ont un
beL aVenir dans Le MarcHe
des tubes grace aux quaLites
tecHniques et econoMiques
de ces nuances.
Ce
qu
iLS
DiS
ent
Sur
LeS
fer
rit
iqu
eS
13
Les fabuleux ferritiques Face lexplosion des cots de matires premires, les aciers inoxydables ferritiques
deviennent une solution avantageuse pour de nombreuses applications o la substitution par
des matriaux conomiques est essentielle.
rcemment, le prix des matires premires, telles que laluminium,
le cuivre, le zinc et le nickel, sest envol. Les fabricants et
utilisateurs dacier inoxydable, en particulier, ont t affects par le
prix lev et instable du nickel, qui fluctue tous les jours. Le nickel
est le composant des nuances dacier inoxydable austnitique
(srie 300) les plus populaires.
Les fabricants dacier inoxydable nont aucun contrle sur ces
phnomnes, dont leffet invitable est daugmenter et de
dstabiliser le cot des nuances contenant du nickel. cette situation
force certains utilisateurs de ces nuances chercher des matriaux
des prix infrieurs aux austnitiques, offrant des caractristiques
de fabrication et dutilisation identiques leurs produits ou
applications.
cette situation peut aussi rebuter certains utilisateurs
potentiels daciers inoxydables, qui pourraient penser que les aciers
inoxydables aux qualits quils recherchent sont conomiquement
hors de leur porte.
MoinDRe cout, PRiX StabLeLa bonne nouvelle est que les nuances daciers ferritiques (srie
400) dont le prix est plus bas et plus stable affichant cependant des
caractristiques techniques tonnantes sont l, en attente, prtes
prouver quelles sont une excellente alternative aux applications
supposes rserves aux austnitiques .
sans nickel, les nuances ferritiques contiennent du fer et du
chrome (min. 10,5%). Le prix du chrome llment qui fait que
lacier inoxydable est particulirement rsistant la corrosion
est historiquement plutt stable. dans certaines nuances, lajout
dautres lments dalliages, tels le molybdne, renforce des
proprits spcifiques.
Les aciers ferritiques partagent la plupart des proprits
mcaniques et anti-corrosion de leurs cousins plus chers, les
austnitiques, et sont mme parfois meilleurs que ceux-ci pour
certaines caractristiques. pourquoi payer inutilement du nickel ?
Les utilisateurs de cuivre, dalumi-
nimum ou daciers inoxydables austni-
tiques qui cherchent une alternative
peuvent tre confiants. Les ferritiques
sont souvent un moyen abordable
et techniquement idal de profiter
pleinement des qualits uniques de
lacier inoxydable.
Pourquoi payer inutilement du nickel ?
50,00048,00046,00044,00042,00040,00038,00036,00034,00032,00030,00028,00026,00024,00022,00020,00018,00016,00014,00012,00010,000
8,0006,0004,0002,000
0
00 00 00 00 00 00 01 01 02 02 02 03 03 04 04 04 05 05 05 05 06 07 07
COURS AU COMPTANT DU NICKEL AU LME1999-2007 (US $/T)
Plaq
ue
frire
pro
fess
ionn
elle
en
nuan
ce 4
30.
Auve
nt e
n nu
ance
446
M, C
ore
du
Sud.
14
LeS cinQ faMiLLeS feRRitiQueS Les nuances ferritiques sont divises en cinq groupes trois familles
de nuances standard et deux particulires . actuellement, la
plus grande utilisation des ferritiques, en termes de volumes et de
nombre dapplications, concerne largement les nuances standard.
Les aciers inoxydables ferritiques standard sont donc totalement
satisfaisants et entirement appropris bon nombre dapplications
exigeantes.
Le groupe 1 (type 409/410L) a la plus faible teneur en chrome
de tous les aciers inoxydables et il est galement le moins cher. ce
groupe peut tre idal pour des environnements sans (ou faible)
corrosion ou pour des applications o de lgres modifications
daspect sont acceptables. Le 409 a t conu pour les silencieux
dchappements (parties externes soumises des millieux corrosifs
peu svres). Le 410L est souvent utilis pour des containers, des
autobus, des autocars et, rcemment, pour les cadres de moniteurs
Lcd.
Le groupe 2 (type 430) est le plus utilis des alliages ferritiques.
avec une teneur en chrome plus importante, habituellement
suffisante pour les applications intrieures o elles sont souvent
utilises (tambours de machines laver, panneaux intrieurs,
etc.), les nuances du groupe 2 offrent une plus grande rsistance
la corrosion et se comportent comme laustnitique 304 quelles
remplacent pour certaines applications. Le 430 se substitue souvent
au 304 pour les appareils mnagers, lave-vaisselle et casseroles.
pour plus dinformations sur ses caractristiques de soudabilit,
voir p. 37 et suivantes.
Le groupe 3 comprend les types 430Ti, 439, 441, etc. en
comparaison avec le groupe 2, ces nuances sont plus aptes la
soudure et la formabilit et se comportent souvent mieux que
les nuances austnitiques 304. Les applications habituelles
comprennent les viers, les tubes dchangeur (industrie du sucre,
nergie, etc.), les systmes dchappement (offrant une dure de
vie plus longue quavec le 409) et les parties soudes de machines
laver. Les nuances du groupe 3 peuvent mme remplacer le 304
pour des applications o cette nuance serait sur-spcifie.
Types 409, 410, 420
Teneur en Cr : 10% - 14%
Type 430 Teneur en Cr :
14% - 18%
Types 430Ti, 439, 441, etc.Teneur en Cr :
14% - 18%.Contient des lments de stabilisation comme le Ti,
Nb, etc.
Types 434, 436, 444, etc.
Teneur en Mo suprieure
0,5%
Teneur en Cr de
18% - 30% ou nappartenant pas aux autres
groupes
10% - 14% 14% - 18%14% - 18%stabilis
Mo ajout Autres
LES CINQ GROUPES DE NUANCES FERRITIQUES
Types 409, 410, 420Teneur Cr : 10% - 14%
Type 430Teneur Cr 14% - 18%
Types 430Ti, 439, 441, etc.Teneur Cr : 14% - 18%Avec des lments de
stabilisation : Ti, Nb, etc.
10% - 14% 14% - 18%14% - 18%stabilis
30% 48% 13%
NUANCES FERRITIQUES STANDARD
91% du volume total de 2006
Groupe 1
Types 434, 436, 444, etc.Teneur en Mo suprieure
0,5%
Teneur en Cr : 18% - 30%ou nappartenant pas aux
autres groupes
Ajout de Mo Autres
7% 2%
NUANCES FERRITIQUES PARTICULIERES
9% du volume en 2006
Groupe 1 Groupe 2 Groupe 3 Groupe 4 Groupe 5
Groupe 2 Groupe 3
Groupe 4 Groupe 5
Les aciers inoxydables ferritiques standard sont donc totalement
satisfaisants et entirement appropris bon nombre dapplications
exigeantes.
Types 409, 410, 420
Teneur en Cr : 10% - 14%
Type 430 Teneur en Cr :
14% - 18%
Types 430Ti, 439, 441, etc.
Teneur en Cr : 14% - 18%.
Contient des lments de stabilisation comme le Ti,
Nb, etc.
Types 434, 436, 444, etc.
Teneur en Mo suprieure
0,5%
Teneur en Cr de
18% - 30% ou nappartenant pas aux autres
groupes
10% - 14% 14% - 18%14% - 18%stabilis
Mo ajout Autres
LES CINQ GROUPES DE NUANCES FERRITIQUES
Types 409, 410, 420Teneur Cr : 10% - 14%
Type 430Teneur Cr 14% - 18%
Types 430Ti, 439, 441, etc.Teneur Cr : 14% - 18%Avec des lments de
stabilisation : Ti, Nb, etc.
10% - 14% 14% - 18%14% - 18%stabilis
30% 48% 13%
NUANCES FERRITIQUES STANDARD
91% du volume total de 2006
Groupe 1
Types 434, 436, 444, etc.Teneur en Mo suprieure
0,5%
Teneur en Cr : 18% - 30%ou nappartenant pas aux
autres groupes
Ajout de Mo Autres
7% 2%
NUANCES FERRITIQUES PARTICULIERES
9% du volume en 2006
Groupe 1 Groupe 2 Groupe 3 Groupe 4 Groupe 5
Groupe 2 Groupe 3
Groupe 4 Groupe 5
Con
tene
urs,
en
nuan
ces
409L
et 4
10L.
15
Le groupe 4 comprend les types 434, 436, 444, etc. ces nuances
ont des ajouts de molybdne pour une rsistance accrue la
corrosion. Les applications typiques sont les chauffe-eau (y compris
solaires), les parties externes des systmes dchappement, les
bouilloires lectriques, les lments de micro-ondes, la dcoration
automobile, les panneaux extrieurs, etc. Le niveau de la rsistance
la corrosion du 444 peut tre assimil celui du 316.
Le groupe 5 (types 446, 445/447, etc.) a plus de chrome et
contient du molybdne pour amliorer la rsistance la corrosion et
lcaillage (oxydation). ces nuances sont suprieures au 316 en ce
qui concerne ces proprits. typiquement, elles sont utilises pour
les applications ctires et dautres environnements hautement
corrosifs. La rsistance la corrosion du Jis 447 est quivalente
celle du titane mtal.
DeS RefeRenceS De MaRQueparmi les succs des aciers inoxydables ferritiques, deux applications
largement dveloppes et extrmement exigeantes ressortent
depuis des annes : les systmes dchappement dautomobiles et
les tambours de lave-linge.
Lemploi dacier inoxydable (ferritique) permet de prolonger la
priode de garantie des systmes dchappement, soumis de
hautes tempratures et des milieux corrosifs importants.
Les tambours de lave-linge doivent rsister aux dtergents et
une ambiance presque constamment humide et, dans ce domaine,
toute corrosion localise est videmment inadmissible.
Les automobilistes sont extrmement satisfaits par la longvit
de leurs systmes dchappement et les propritaires de lave-linge
par celle de leurs tambours. pour les fabricants de ces produits, la
facilit de fabrication et les avantages conomiques majeurs sont
des atouts qui font de lacier ferritique un choix vident.
dautres utilisations habituelles des nuances ferritiques vont des
ustensiles de cuisine courants et du matriel de professionnels aux
meubles et objets de dcoration, baguettes de dcoration automobiles,
tubes dchangeurs et de
rchauffeurs, brleurs,
conduits de fume, grilles
de barbecue, etc. de nom-
breuses applications nou-
velles sont en dveloppe-
ment.
LeS eXceLLentS feRRitiQueS actueLSLes aciers inoxydables ferritiques existent depuis quelques annes
et beaucoup de recherches et de dveloppements intensifs ont
permis la mise au point des remarquables nuances disponibles
aujourdhui.
ce ne sont des produits nouveaux ni pour le march ni pour
leurs fabricants. curieusement, en grande partie pour des raisons
historiques, ignorance et fausses ides semblent porter prjudice
ce type dacier. La nuance 430 tait la seule disponible une
poque et les premiers utilisateurs nont peut-tre pas eu le soutien
technique suffisant quant son utilisation, principalement pour les
structures soudes ou dans le cas demploi dans des conditions plus
corrosives : la fausse ide que les ferritiques sont infrieurs et
que seuls les austnitiques conviennent, sest alors rpandue.
Mais les ferritiques
ont volu depuis trs
longtemps ! de nos jours,
un soutien technique
complet est disponible et
la gamme des nuances
sest largement accrue
e t d i v e r s i f i e p o u r
rpondre aux besoins des
utilisateurs en termes
de proprits. celles-ci, comparables celles des austnitiques,
font que les ferritiques ne doivent tre considrs ni infrieurs ni
suprieurs, mais simplement diffrents et aussi utiles.
bien souvent, les ferritiques apparaissent comme un meilleur choix
que des matriaux plus coteux.
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dans beaucoup de cas, les ferritiques savrent tre un meilleur
choix que des matriaux plus coteux. ils peuvent mieux rpondre
aux caractristiques dune application spcifique en offrant juste les
qualits requises, ni plus, ni moins, ce qui est galement important.
PaRfaitS PouR Le foRMaGetoutes aussi mallables que lacier au carbone, les nuances
ferritiques sadaptent la plupart des procds de formage. elles
sont moins mallables que les aciers inoxydables austnitiques, qui
sont excellents en dformation mais dans de nombreux cas sont
sur-spcifis .
Les aciers au carbone et ferritiques ont un comportement de
formage quivalent. pensez toutes les formes complexes que
lacier au carbone permet datteindre (par exemple, les carrosseries)
et imaginez ce dont est donc capable lacier ferritique. avec une
adaptation adquate des outils et des nuances, de nombreuses
formes peuvent tre cres avec des nuances ferritiques.
fieRS DetRe MaGnetiQueSune des fausses ides les plus rpandues est que vu quils sont
magntiques, les ferritiques ne sont pas considrs comme de
vritables aciers inoxydables et on pense quils rouilleront comme
de lacier au carbone non revtu. faux ! tout simplement pour des
raisons darrangement atomique diffrent, certains aciers sont
magntiques et dautres ne le sont pas. La rsistance la corrosion
nest quune question de composition chimique (la teneur en
chrome). Le magntisme ny est pour rien.
en fait, le magntisme des nuances ferritiques est un de ses
atouts majeurs, trouvant bon nombre dapplications et offrant un
potentiel tels que adhsion de messages sur les portes de frigo,
boites couteaux magntiques et autres outils mtalliques...
egalement, il est essentiel que les casseroles pour plaques
induction soient magntiques, puisque la chaleur est gnre par
transfert dnergie magntique.
atoutS techniQueS SPecifiQueSLacier inoxydable est un matriau particulirement durable, de
faible entretien, avec de considrables avantages de cot en fin
de vie compar lacier au carbone. il est galement recyclable
100% : plus de 60% dacier inoxydable est fabriqu partir de
fonte de dchets.
Les principales proprits de lacier inoxydable sont :
sa rsistance la corrosion
son esthtique
sa rsistance la chaleur
son plus faible cot de cycle de vie
sa capacit dtre recycl 100%
sa neutralit biologique (conforme aux exigences ce roHs)
sa facilit de fabrication
Les aciers inoxydables ferritiques ont tous les avantages des aciers
inoxydables compars aux aciers au carbone en termes de rsistance
la corrosion, de cot et de longvit. en outre, compars leurs
proches cousins les austnitiques, leurs atouts ne sarrtent pas au
cot plus faible. en fait, les ferritiques ont dautres caractristiques
qui peuvent faire de lombre aux austnitiques.
Une des plus grandes fausses ides est que le magntisme des ferritiques
fait quils ne sont pas de vritables aciers inoxydables et quils rouilleront comme de lacier au carbone. Faux !
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17
ATOUTS DES FERRITIQUES
Les ferritiques sont magntiques.
Les ferritiques bnficient dune faible dilatation thermique
(ils se dilatent moins que les austnitiques sous la chaleur).
Les ferritiques ont une excellente rsistance loxydation
haute temprature (ils ont tendance moins scailler
que les austnitiques).
Les ferritiques ont une bonne conductivit thermique
(ils conduisent la chaleur de manire plus continue
que les austnitiques).
Les ferritiques stabiliss par niobium ont une excellente
rsistance au fluage (soumis des contraintes ils se
dforment moins dans le temps que les austnitiques).
Les ferritiques sont plus faciles couper et travailler
que les austnitiques (qui requirent des outils spcifiques,
des machines puissantes, et usent davantage loutillage).
Les ferritiques ont moins de retour lastique que les
austnitiques aprs formage froid.
Les ferritiques ont une limite dlasticit plus importante
que celle des austnitiques de type 304 (elle est similaire
celle des aciers au carbone).
contrairement aux austnitiques, ils sont insensibles
la fissuration par corrosion sous contrainte.
18
La cLe eSt DanS Le choiX De La nuancedans le march actuel, les utilisateurs existants et futurs ne peuvent
en aucun cas dpasser des spcifications ncessaires et suffisantes
lors de la slection dun acier pour une application donne.
traditionnellement, grce aux nombreuses applications quelle
satisfait, laustnitique 304 est la nuance dacier inoxydable la plus
fabrique et la plus disponible. aujourdhui, les nuances daciers
inoxydables ferritiques, convenablement spcifies, peuvent se
substituer au 304 avec dexcellents rsultats.
une tude dtaille et raliste des qualits requises en
fabrication et en service rvle souvent quune nuance ferritique
plus faible cot peut parfaitement rpondre aux besoins du
fabricant et de lutilisateur final.
parfois, en service, un compromis raisonnable (par exemple,
demander aux utilisateurs de nettoyer rgulirement la surface
du produit) suffit pour maintenir les qualits anti-corrosives dune
nuance ferritique moins coteuse pendant la vie du produit.
un acieR Dont LheuRe eSt venue Vu la qualit des nuances ferritiques actuelles, leurs avantages en
termes de cot et de proprits exceptionnelles qui peuvent tre
obtenues par laddition dlments dalliages, le futur des aciers
inoxydables ferritiques semble ne pas connatre de limite.
cette brochure tente de prsenter les qualits des ferritiques de
manire comprhensible en les dcrivant en termes simples. son
objectif est dencourager une utilisation plus importante des aciers
inoxydables en gnral, en prsentant les qualits des nuances
plus faible cot. cest une des initiatives de lindustrie de lacier
inoxydable pour aider les utilisateurs choisir la nuance adapte
leur application.
Les pages qui suivent tudient les proprits des ferritiques
daujourdhui, le rle des diffrents lments dalliage et les
nombreuses applications existantes et potentielles pour ces aciers.
Aujourdhui, les nuances daciers inoxydables ferritiques,
convenablement spcifies, peuvent se substituer au 304 avec dexcellents rsultats.
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dans certains
enVironneMents,
Les aciers inoxydabLes
ferritiques sont une soLution
estHetique, durabLe et
econoMique pour
Le MobiLier urbain.
20
DoMiniQue MaRetDireCteur MarKetinG, faureCia eXHauSt SYSteMS, franCe
fournisseur internat ional en
quipement dautomobile, faurecia
utilise principalement les aciers
inoxydables pour les systmes
dchappement. nous consommons
environ 200 000 tonnes dacier par
an pour ces systmes, dont 90% de
ferritiques, que nous utilisons, en fait, depuis le milieu des annes
70, priode de lancement de notre production de pots catalytiques
conformment aux normes us sur les missions de gaz. Les ferritiques
disposent de caractristiques de dilatation thermique bien infrieures
aux austnitiques, un facteur essentiel pour la durabilit de tels
catalyseurs.
Les ferritiques sont un succs pour nous qui avons une bonne
comprhension du comportement spcifique de ces nuances dans
les diffrentes environnements dchappement: nous pouvons choisir
la nuance la plus adapte lapplication. bien sr, les limitations en
termes de formabilit et le besoin dviter la corrosion intergranulaire
doivent tre pris en compte dans la conception et la fabrication. nous
avons de plus en plus besoin de faire progresser les ferritiques pour ce
qui est des performances haute temprature (plus de 900c.) et de
la rsistance la corrosion. nous pensons que ces amliorations les
rendront comparables aux austnitiques en assurant un cot plus faible
et plus stable. ceci dit, nous en sommes dj trs satisfaits.
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21
Rsistance la corrosionLes aciers inoxydables sont inoxydables car leur teneur en chrome leur attribue une
exceptionnelle rsistance la corrosion.
une comparaison des proprits de rsistance la corrosion des cinq
groupes ferritiques avec celles de laustnitique type 304 indique
clairement que le chrome joue un rle cl et que la rsistance la
corrosion des nuances contenant du nickel (austnitiques) peut tre
concurrence par certaines nuances ferritiques.
Le tableau ci-dessus montre que seules les nuances ferritiques
ayant du molybdne ont une rsistance la corrosion localise
( piqres ) suprieure au 304. cependant, les nuances ferritiques
stabilises standard, bien que lgrement infrieures au 304, offrent
encore une trs bonne rsistance aux piqres.
tous les aciers sont enclins la corrosion mais des degrs divers.
Les aciers inoxydables, cependant, sont beaucoup plus rsistants
que les aciers au carbone, grce leur teneur en chrome. Le chrome
(et non pas le nickel dans limagination de certains) est llment cl
dans la rsistance la corrosion des aciers inoxydables.
ReSiStance a La coRRoSion LocaLiSeeLes applications en acier inoxydable requirent rarement de la
maintenance, lexception dun lger entretien (nettoyage de dpts,
par exemple) qui peut tre ncessaire pour assurer en service un
rsultat exempt de corrosion.
La rsistance la corrosion des aciers inoxydables se dfinit
plus par la composition chimique que par la structure atomique
(austnite ou ferrite). en termes de rsistance la corrosion,
les ferritiques et les austnitiques peuvent tre effectivement
considrs comme interchangeables.
PRE 10 16 17 18 20 24
410L
409
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304
RESISTANCE A LA CORROSION LOCALISEE DES FERRITIQUES / AUSTENITIQUES
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G1 G2 G3 G4
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les ferritiques et les austnitiques sont deux familles daciers inoxydables
interchangeables.
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Les ferritiques du groupe 1 sont les mieux adapts aux conditions
non svres telles qu lintrieur dune maison (o le matriau
nest pas expos leau ou est souvent essuy) ou lextrieur dans
les situations o une certaine corrosion superficielle est acceptable.
dans de telles situations, les ferritiques ont une dure de vie
suprieure celle de lacier au carbone.
Les nuances du groupe 2 sont adaptes aux contextes o
le contact avec de leau na lieu que par intermittence, dans des
conditions non svres.
Les nuances du groupe 3 sont adaptes des contextes similaires
ceux du groupe 2, mais sont plus faciles souder.
Les ferritiques du groupe 4 sont plus rsistants la corrosion
que le 304 et sont adapts une grande varit dutilisations.
Le groupe 5 comporte, par exemple, des nuances avec une forte
teneur en chrome denviron 29% cr, plus 4% de Mo, ce qui les rend
aussi rsistantes la corrosion dans leau de mer que le titane mtal.
Le PotentieL De Piqure
Le potentiel de piqre (not ici facteur pre) donne la mesure relative
de la rsistance aux piqres de corrosion dune nuance dacier
inoxydable place dans un environnement chlor. a la plus haute
valeur du pre correspond la nuance la plus rsistante.
Le tableau de comparaison des pre montre dun seul coup dil
que pour toute nuance austnitique, il existe une nuance ferritique
avec une rsistance comparable.
dans la formule rduite habituelle du pre (pre=%cr+3,3%Mo),
le molybdne (Mo) est prsent comme tant 3,3 fois plus efficace
que le chrome contre la corrosion par piqre. cependant, le
chrome demeure essentiel pour assurer la premire rsistance la
corrosion. Le molybdne ne peut pas remplacer la teneur en chrome
de base dans les aciers inoxydables, mais peut servir augmenter
la rsistance la corrosion.
absent de la formule, le nickel ne joue aucun rle quand il y a un
risque de corrosion localise, c..d. dans une grande majorit des
applications inox.
PreVention De La CorroSion
La couche passive de lacier
inoxydable (voir p. 59) demande
de loxygne pour rester intacte.
une accumulation de dpts peut
priver lacier doxygne dans des
zones critiques et initier une
corrosion. La propagation de cette
corrosion peut tre lorigine
dune ventuelle rupture.
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30
25
20
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304
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439
AUSTENITIQUE FERRITIQUE
EAU DE MER 20C
ENV. COTIER 20C
EAU PURE
317LN 446/447
PREN = %Cr = 3,3 x % Mo + 16 x %N
COMPARAISON DU PRE AUSTENITIQUE / FERRITIQUE
Le nickel ne joue aucun rle quand il y a un risque de corrosion localise...
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23s Philosophie 3
Frher haben Sie Gste erst mal in die Garage gefhrt. Heute in die Kche.
Die Spezial-Khlschrnke von Siemens. Die Zukunft zieht ein.
CORROSION : FACTEURS DE RISQUE
particules incrustes
dpts superficiels
dfauts de surface
discontinuits structurelles
salinit (zones sales, eau de mer, etc.)
augmentation de temprature
conditions dacidit trs leve (acides forts)
atmosphre fortement rduite
CORROSION : FACTEURS DE PREVENTION
surface propre
surface lisse
surface pr-passive
vieillissement de la surface
influence du nettoyage (la pluie, par exemple)
teneur leve en chrome
conditions doxydation (o 2 pas trop fort)
ajout de molybdne
24
il y a corrosion lorsque le pH atteint une valeur trop basse (pH
bas = forte acidit). Le niveau de pH est une unit de mesure
qui dcrit le degr dacidit ou dalcalinit dune solution. sa valeur
varie de 0 14.
coRRoSion atMoSPheRiQuece type de corrosion apparat la surface de lacier suite un dpt
mince form par lhumidit de lair et des impurets. La prsence
de chlorures ou de composants soufrs en est souvent la cause en
milieu industriel. des conditions typiques peuvent tre, par exemple,
des dpts de chlorure dans une atmosphre maritime humide.
diffrents environnements impliquent le choix dune nuance ferritique (srie 400) ou austnitique (srie 300) pour rsister la corrosion atmosphrique. des piqres localises peuvent tre tolres pour certaines applications en environnements industriels, ctiers et maritimes.
CHoiX De La nuanCe
Les nuances ferritiques peuvent tre employes dans des
environnements atmosphriques de svrit corrosive trs varis.
tous les paramtres concernant les conditions dutilisation doivent
tre pris en considration pour les choix de nuances.
si, par exemple, quelques taches en surface sont sans importance
pour une application ou un environnement donns, une nuance plus
conomique peut constituer le bon choix de matriau.
ReGLeS GeneRaLeS
dans un environnement agressif, choisir une nuance avec une teneur plus leve en chrome et / ou en molybdne.
eviter les finitions de surface rugueuses favori- ser une surface bien polie avec une faible valeur de ra.
optimiser la nettoyabilit lors de la conception (ex. : pente de 15 pour les surfaces inclines).
eviter les gomtries prsentant des cavits .
assurer la propret de la surface en la nettoyant rgulirement pour viter les taches et laccumu- lation de poussire.
RESISTANCE A LA CORROSION ATMOSPHERIQUE
maritime
ctire
industrielle
ville
rurale
intrieure
petites piqres acceptables
aucune rouille
409 410 430 439 304 444 316 447 slection du matriau
rouille inacceptable
Les nuances ferritiques peuvent tre employes dans des environnements atmosphriques de svrit corrosive
trs varis.
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25
ReSiStance a LoXYDationcontrairement aux deux types de corrosion cits ci-dessus, loxyda-
tion cyclique haute temprature est une corrosion sche qui
apparat haute temprature (>500c) dans des atmosphres
oxydantes avec ou sans cycle thermique.
Lorsque les aciers inoxydables sont chauffs, leur teneur en
chrome forme en surface une calamine protectrice doxide de
chrome qui empche toute oxydation. cette calamine et le substrat
mtallique ont un comportement de dilatation thermique distinct qui
peut affecter la stabilit de la calamine, surtout dans des conditions
de service ayant un cycle thermique frquent. La calamine a un
coefficient de dilatation trs bas et si celui du mtal est trop lev
un excs se formera, et elle se dcollera ou criquera lorsque le
mtal se refroidira et se contractera.
grce leur plus faible coefficient de dilatation thermique,
les nuances ferritiques sont moins sensibles lcaillage lors
de loxydation cyclique haute temprature que les alliages
austnitiques. Lorsquil ny a pas dcaillage ni de criques, il ny a
pas doxydation nouvelle, ce qui est un avantage certain pour des
applications telles que les systmes de chauffage, les brleurs, les
systmes dchappement, y compris les collecteurs.
un vaSte PotentieL DaPPLicationSces proprits avantageuses de rsistance la corrosion ne sont
pas les seuls atouts des aciers inoxydables ferritiques mais elles
sont dj bien suffisantes pour attirer les utilisateurs compte tenu
de la situation actuelle des cots levs des matires premires.
une tude approfondie des proprits des ferritiques a de
grandes chances dtre payante. certains utilisateurs actuels
daustnitiques pourraient trouver, en tudiant leurs spcifications,
quune nuance ferritique est en fait trs bien adapte leur
application.
Les utilisateurs potentiels dacier inoxydable pourraient tre
surpris par les qualits exceptionnelles des ferritiques et dcouvrir
quaprs tout, lacier inoxydable est une option viable !
caLcuL Du cout totaL Dun eLeMent : un GuiDe eSSentieLune tude sur le calcul du cot en fin de vie dans le cas dune
utilisation potentielle est extrmement utile et pourrait souvent
rvler que lacier inoxydable, gnralement considr comme une
solution coteuse, est en fait une option moindre cot sur le long
terme.
La rsistance la corrosion de lacier inoxydable signifie une
vie plus longue, moins de maintenance, une valeur plus importante
la revente, une meilleure apparence esthtique, etc. La peinture
et la galvanisation ne sont pas ncessaires. de plus, le moindre cot
dinvestissement des nuances ferritiques est un argument phare en
faveur de lacier inoxydable comme choix de matriau.
Les nuances ferritiques, bien quutilises dj massivement
et respectes, restent encore dcouvrir . Les nombreuses
applications existantes et russies ouvrent justement la voie vers de
nouvelles opportunits pour ces aciers de qualit.
les nuances ferritiques craignent beaucoup moins lcaillage lors de loxydation cyclique haute temprature que les alliages
austnitiques
le moindre cot dinvestissement des nuances ferritiques est un argument phare
en faveur de lacier inoxydable
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26
Seung Tae BaekRESPONSABLE DES ACHATS POUR LES MACHINES A LAVER,
LG ELECTRONICS, COREE.
Nous utilisons surtout les aciers inoxydables
ferritiques pour les tambours de lave-linge
depuis le dbut de notre dveloppement
de lave-linge automatiques. En 2006, nous
avons utilis 15 500 tonnes de ferritiques,
compares 2 500 tonnes daustnitiques.
Les ferritiques reprsentent ainsi 86% de
notre consommation.
Lavantage pour nous est tout simplement que les nuances ferritiques
ont des qualits mcaniques satisfaisantes mais, surtout, cotent
moins cher que les austnitiques. Les progrs des technologies
demboutissage et le dveloppement de nuances ferritiques de
haute qualit nous permettent dutiliser trs souvent les ferritiques
aujourdhui. Les criques et les plis ds aux presses restent la source de
dfauts et nous devons amliorer certains aspects pour lemboutissage
profond. Cependant, les rsultats nous conviennent en termes de prix
et de qualit.
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DIS
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LA CUISSON A INDUCTION
NECESSITE LES PROPRIETES
MAGNETIQUES DES NUANCES
FERRITIQUES.
27
...les proprits dallongement et de formage sont gales
celles des aciers au carbone.
Les ferritiques disposent de bonnes proprits mcaniques et ont
cet gard une position intermdiaire en comparaison dautres
familles dacier. Leur limite dlasticit est plus importante que celle
des austnitiques, et les proprits dallongement et de formage
sont gales celles des aciers au carbone. Leurs proprits
physiques ont deux caractristiques dpassant celles des nuances
austnitiques : la dilatation thermique et la conductivit thermique.
PRoPRieteS MecaniQueSen gnral, les proprits mcaniques dun alliage mtallique
sont celles qui dcrivent son comportement la compression,
lallongement, au pliage, aux rayures, lentaille ou encore
la rupture. Les critres les plus utiliss pour valuer ces
caractristiques mcaniques sont :
Rsistance : le degr de rsistance dun matriau la dforma-
tion. deux valeurs critiques sont gnralement prises en
considration :
La limite dlasticit ou la contrainte que peut subir le
matriau avant une dformation plastique permanente ;
Larsistancelatractionoulacontraintequilpeutsubir
avant une rupture / dfaillance.
Duret : le degr de rsistance une pntration lors de lapplica-
tion dune charge.
Rsistance : la capacit dabsorber lnergie de dformation avant
la rupture.
Tnacit (ou plasticit) : la capacit de se dformer plastiquement
sans rupture.
certaines de ces proprits peuvent tre mesures par un essai de
traction. Les courbes de traction obtenues permettent de dterminer
la limite dlasticit (note ici ys), la rsistance la traction (note
ici uts) et lallongement total au moment de la rupture (not ici e).
ces tests permettent de dfinir une courbe de traction montrant le
comportement du mtal en fonction de charges diverses.
Luts se mesure en Mpa (1Mpa = 1n/mm3 = 145psi = 0,1kg/mm3) et reprsente la rsistance maximale la rupture. ys reprsente le dbut de la phase plastique o lallongement persiste alors que la contrainte est retire.
Les courbes de traction dmontrent que, bien que la nuance
ferritique 430 ait ses limites, sa performance reste exceptionnelle
dans cet intervalle.
Proprits mcaniques et physiquesLes nuances dacier inoxydable ferritique sont faciles fabriquer et sont adaptes une
gamme trs tendue dapplications.
600
500
400
300
200
100
0
4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 EI
ACIERS INOXYDABLES MARTENSITIQUES
ACIERS HSLAACIERS INOXYDABLES
FERRITIQUES DE TYPE 430
ACIERS INOXYDABLES AUSTENITIQUES DE TYPE 304/316
UTS
UTS
YS
YS
ACIERS AU CARBONE
A36
ACIERS INOXYDABLES FERRITIQUES :
EQUIVALENTS A LACIER AU CARBONE
ACIERS AUSTENITIQUES : PLUS FACILES A METTRE
EN UVRE LORS DE FORMES COMPLEXES
CONT
RAIN
TE (M
Pa)
CONT
RAIN
TE (K
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DEFORMATION
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28
Les aciers inoxydables ferritiques ont des courbes de traction trs
similaires celles des aciers au carbone. avec une limite dlasticit
assez leve (en gnral plus haute que celle des austnitiques),
une rsistance la traction assez leve galement et une bonne
performance en termes dallongement, leur ductilit est intressante.
La tableau ci-dessus exprime les proprits selon les normes amricaines, japonaises et europennes et compare les nuances ferritiques avec la nuance austnitique 304 standard. rm = rsistance maximale la traction, rp02 = limite dlasticit et a5/a80 = allongement la rupture.
PRoPRieteS PhYSiQueSLes proprits physiques dun alliage mtallique concernent la
capacit du matriau conduire de la chaleur et de llectricit,
sallonger et se contracter, etc.
Les ferritiques sont magntiques. ils ont dautres avantages par
rapport aux nuances austnitiques comme, par exemple, leur trs
forte conductivit. cela implique quils diffusent relativement bien
la chaleur et quils sont donc trs adapts des applications telles
que les fers repasser lectriques ou les changeurs thermiques
(tubes ou plaques).
Le coefficient de dilatation thermique des aciers inoxydables
ferritiques est similaire celui des aciers au carbone et bien
infrieur celui des austnitiques. par consquent, les ferritiques
se dforment moins sous la chaleur.
Le module dlasticit des nuances ferritiques ( 20c) est suprieur celui de laustnitique 304. units is : g/cm3 = kg/dm3 J/kg C = J/kg K W/m C = W/m K 10-6/C = 10-6/K n/mm3 = Mpa.
Sem
elle
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lect
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nua
nce
430
aviv
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Tube
int
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en
nuan
ce 4
44, C
ore
du
Sud.
PROPRIETES MECANIQUES (LAMINES A FROID)
ASTM A 240 JIS G 4305 EN 10088-2
Rmmin
Rp02min
A5min
Rmmin
Rp02min
A5min
Rm Rp02min
A80min
409 380 170 20 -- -- -- -- X2CrTi12 1.4512 380-560
220 25
410S 415 205 22 SUS410
440 205 20 X2CrNi12 1.4003 450-650
320 20
430 450 205 22 SUS430
420 205 22 X6Cr17 1.4016 450-600
280 18
434 450 240 22 SUS434
450 205 22 X6CrMo17-1 1.4113 450-630
280 18
436 450 240 22 SUS436
410 245 20 X6CrMoNb17-1 1.4526 480-560
300 25
439 415 205 22 -- -- -- -- X2CrTi17 1.4520 380-530
200 24
439 415 205 22 -- -- -- -- X2CrTi17 1.4510 420-600
240 23
441 415 205 22 -- -- -- -- X2CrMoNb18 1.4509 430-630
250 18
S44400(444)
415 275 20 SUS444
410 245 20 X2CrMoTi18-2 1.4521 420-640
320 20
304 515 205 40 SUS304
520 205 40 X5CrNi1-80 1.4301 540-750
230 45
Type dacier inoxydable
Densit Rsistance lectrique
Chaleur spcifique
Conductivit thermique
Coefficient de dilatation thermique
Module dYoung
x103
g/cm3 7 mm2/m 0 ~ 100CJ/kg C
100CW/m C
0~200C 0~600C10-6/C
N/mm2
409/41010%-14% Cr
7.7 0.58 460 28 11 12 220
43014%-17% Cr
7.7 0.60 460 26 10.5 11.5 220
Stabilis430Ti, 439,
441
7.7 0.60 460 26 10.5 11.5 220
Mo > 0,5%434, 436, 444
7.7 0.60 460 26 10.5 11.5 220
Autres17%-30% Cr
7.7 0.62 460 25 10.0 11.0 220
304 7.9 0.72 500 15 16 18 200
Acier carbone 7.7 0.22 460 50 12 14 215
PROPRIETES PHYSIQUES
29
aussi robuste que Lacier
au carbone, Les nuances
ferritiques a basse teneur
en cHroMe resistent aussi
ALACORROSION.LESWAGONSferroViaires en ferritique
pour Le Minerai presentent
un pLus faibLe cout gLobaL
en fin de Vie.
30
ZhanG SenDireCteur DeS aCHatS DaCierS inoXYDaBLeS, qinGDao Haier
internationaL traDinG Co. LtD., rePuBLique PoPuLaire De CHine
en tant quun des fabricants leaders de produits mnagers,
le groupe Haier emploie des ferritiques pour
de nombreux produits: les machines laver
le linge et la vaisselle, les cuisinires gaz,
les hottes dextraction et les fours micro-
ondes, et ceci depuis 2000. aujourdhui,
nous utilisons environ 14 500 tonnes de
ferritiques par an, soit environ 85% de notre
consommation globale en acier inoxydable.
Les nuances ferritiques sont moins chres que les austnitiques et
parfaitement adaptes ces applications.
compars la nuance austnitique 304, les ferritiques standard
ne remplissent pas toutes les exigences demboutissage profond de
chaque pice et nont ni la mme rsistance la corrosion dans des
environnements chlors ni les mmes caractristiques de soudage.
toutefois, ce sont dexcellents matriaux pour les produits mnagers
et en termes de fabrication nous adaptons la nuance pour avoir les
bonnes proprits demboutissage. aussi sommes-nous trs satisfaits
des ferritiques.
avec lenvol du prix du nickel, nos cots dachat dacier inoxydable
ont augment de manire significative. en remplaant les austnitiques
par des ferritiques, nous baissons nos cots de matires premires et
conomisons des ressources, tout en protgeant lenvironnement.
Je dirais mme que, bien que les austnitiques dominent
aujourdhui sur le march des aciers inoxydables, la consommation
future des aciers inoxydables voluera vers les ferritiques.
Ce
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Sur
LeS
fer
rit
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Leurs aspects estHetiques
et Hygieniques font des
ferritiques un Materiau
ideaL pour Les pLaques de
cuisson des gaZinieres.
31
Mise en oeuvre des nuances ferritiquesGrce leurs qualits en termes demboutissage, les aciers inoxydables ferritiques sont
adapts des gomtries de pices complexes en trois dimensions.
puisque leur utilisation pour des formes complexes ne diminue en
rien leurs remarquables capacits de rsistance la corrosion et
la chaleur ni leur qualit esthtique, les nuances ferritiques sont
souvent la solution adapte pour les produits industriels ainsi que
pour les produits de grande consommation.
La dformation froid transforme les produits livrs en bobine ou
en feuille en les soumettant une contrainte plastique. Le formage
implique des combinaisons la fois de traction et de compression,
faisant appel aux dformations en expansion et en rtreint.
bien que la capacit gnrale demboutissage des nuances
austnitiques soit suprieure celle des ferritiques, certaines
nuances ferritiques (notamment les nuances stabilises au titane
avec 17% de chrome) offrent une excellente performance en
emboutissage.
eMboutiSSaGe DeS nuanceS feRRitiQueSLemboutissage est le procd utilis le plus souvent pour former
des objets creux partir dune tle ou flan . Le bon comportement
des aciers inoxydables ferritiques lors de leur emboutissage, ainsi
que leur cot intressant, peuvent faire des ferritiques un choix
optimal.
LeMBoutiSSaGe
dans le procd demboutissage, la formation de llment se fait en
pressant le flan dans une cavit avec un poinon. Le mtal est tir
vers lintrieur et scoule entre loutil et le serre-flan pour former
les parois ou la jupe de llment.
Lcoulement libre du mtal diffrencie lemboutissage en rtreint du formage par expansion o le mtal est bloqu par le serre-flan.
certaines nuances ferritiques offrent une excellente performance
en emboutissage.
EMBOUTISSAGE PROFOND
Des
sus
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nds
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41, A
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430,
Jap
on.
32
facteuRS De SucceS De LeMboutiSSaGe
absence de rupture
aspect de surface optimal
consommation minimale de matire
grande productivit en fabrication
Moindre usure doutillage
Le raPPort LiMite DeMBoutiSSaGe LDr
Le rapport limite demboutissage Ldr est un paramtre
important pour lemboutissage profond.
Le rapport limite demboutissage Ldr reprsente le quotient du
diamtre maximal d du flan qui peut tre embouti en une seule
passe lintrieur dun cylindre de diamtre d . Ldr = d/d.
Les ferritiques ont des valeurs de Ldr plus leves que les
austnitiques, ce qui rend particulirement ais leur emboutissage.
foRMaGe PaR eXPanSion DeS nuanceS feRRitiQueS en formage par pure expansion, les nuances ferritiques sont
infrieures aux austnitiques.
en formage par expansion, la partie emboutie devient plus mince.
Le tableau ci-dessous compare la performance dexpansion des
diverses nuances. La hauteur du dme est le degr maximal de
dformation avant la striction (la phase qui prcde la rupture) dun
flan en expansion.
D
d
RAPPORT LIMITE DEMBOUTISSAGE LDR
COMPARAISON NUANCE / LDR
2.20
2.15
2.10
2.05
2.00
409 430 439 441 304
rapp
ort l
imite
de
mbo
utis
sage
LDR
Les ferritiques ont des valeurs de LDR plus leves que les austnitiques, ce qui rend particulirement ais leur
emboutissage en rtreint.
FORMAGE PAR EXPANSION
PERFORMANCE DU FORMAGE PAR EXPANSIONHauteur du dme (K50) pour diffrents aciers inoxydables
35.0
30.0
25.0
20.0
15.0
409 430 439 441 304
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Four
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A, C
ore
du
Sud.
33
couRbeS DeS LiMiteS De foRMaGeen pratique, les procds de formage industriel combinent la fois
les dformations en rtreint et en expansion pendant une srie de
passes .
Les courbes des limites de formage sont un guide utile pour
les dformations maximales avant rupture pour lemboutissage
profond et les procds par expansion. conues pour les principales
nuances daciers inoxydables, elles peuvent tre utilises pour
dfinir un mode opratoire de formage.
ces courbes dfinissent les dformations locales pendant et aprs le
formage selon deux vraies contraintes principales : longitudinale
( contrainte majeure ) et transversale ( contrainte mineure ).
Les courbes reprent les effets des diverses combinaisons de ces
deux contraintes jusquau point de rupture. plus haute est la position
de cette courbe et meilleure est laptitude de la nuance au formage.
CoMMent LeS ferritiqueS Se CoMPortent
gnralement, avec les aciers inoxydables ferritiques, les
caractristiques dcrouissage et dallongement sont comparables
celles des aciers au carbone haute rsistance. elles ne sont pas
les mmes que celles des nuances austnitiques.
Les paramtres de conception, fabrication et construction et les
proprits physiques de la nuance ferritique concerne doivent tre
considrs conjointement de faon obtenir le meilleur rsultat de
lemboutissage.
chiffonnaGe a lissue de certaines oprations de formage, les nuances ferritiques
font quelquefois lobjet de phnomnes de surface comme le
chiffonnage et le cordage .
ces phnomnes prennent la forme dune srie de lignes ou plis
parallles la direction de laminage des tles. Le chiffonnage
exprime les dformations de surface par une mesure globale de
lensemble des altrations micro-gomtriques et des ondulations
( cordage ) provoques.
Lajout dun lment stabilisateur, tel que le titane, apporte ici une
amlioration. La nuance 430ti au titane stabilis fournit des rsultats
remarquables ce point de
vue et est ainsi souvent
choisie pour remplacer un
austnitique dans les cas
demboutissage profond.
La nuance 430Ti au titane stabilis est souvent choisie pour remplacer
un austnitique dans les cas demboutissage profond.
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
-0,5 -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 0 0,1 0,2 0,3 0,4
contrainte mineure 2
cont
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ajeu
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1
439 460 409 436 441 434 304
Car
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exp
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34
LuBrifiCation
une bonne lubrification de la tle et de loutillage est essentielle la
russite de lemboutissage, de faon viter daltrer laspect de
surface et prvenir le grippage nocif la dure de vie de loutillage.
si les aciers inoxydables ferritiques sont fournis avec une surface
lisse et brillante, un lubrifiant demboutissage haute viscosit peut
tre utilis. Les lubrifiants utiliss pour ces aciers sont des huiles
spciales haute rsistance la pression et contenant peu ou
pas de chlore. appliques uniformment sur les tles, ces huiles
peuvent tre facilement limines aprs emboutissage.
outiLLaGe
il est primordial dutiliser loutillage adquat qui a une influence
dcisive sur les conditions de frottement et ainsi sur lcoulement
du mtal pendant lopration de formage. dans certains cas,
loutillage (poinon et matrice) peut tre fabriqu en cuivre, en fer
ou en bronze-aluminium.
Les traitements de surface, tels quun revtement en ticn, peuvent
tre appliqus afin daccrotre la vie de loutillage. Le serre-flan et
les matrices doivent tre soigneusement polis. Le poinon, quant
lui, peut rester brut.
LeS PRoPRieteS De foRMaGe
DeS PRinciPauX GRouPeS DacieRSLe tableau ci-dessous compare
les proprits de formage des
aciers inoxydables ferritiques
(qui ont une structure mtallur-
gique spcifique et donc un com-
portement spcifique) celles
des aciers au carbone et des
nuances austnitiques inoxy-
dables. il tient compte des
critres standard appliqus dans
la dfinition des caractristiques de dformation. La structure
atomique particulire de chaque type dacier est rfrence par
cc (cubique centr) et fcc (face cubique centre).
Les lubrifiants utiliss pour les aciers
inoxydables peuvent tre facilement limins aprs emboutissage.
Acier au carbone Acier inoxydable ferritique
Acier inoxydable austnitique
structure cc cc fcc
ecrouissage faible faible lev
retour lastique faible faible lev
emboutissage
profond
excellent bon bon
expansion
(formage
par allongement)
bon bon excellent
chiffonnage non possible non
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en
1.4
003.
35
vive LeS feRRitiQueSbien que les tableaux et courbes dmontrent la supriorit gnrale
des austnitiques en termes de formabilit, lavantage conomique
est tel que lutilisation dun ferritique est souvent prconise. en
particulier, favoriser plutt lemboutissage en rtreint permet
dutiliser une large gamme de nuances ferritiques. et dans certains
cas spcifiques, comme lemboutissage profond en rtreint ou la
sensibilit au retour lastique, le comportement des ferritiques est
suprieur.
pour toutes questions relevant des proprits techniques des
nuances ferritiques employer, les utilisateurs doivent se renseigner
auprs dun fournisseur de rfrence. Le producteur dinox,
de par son exprience, est toujours prte assister les utilisateurs
employer les nuances ferritiques et sassurer que la nuance la
plus adapte soit choisie pour une application donne.
favoriser plutt lemboutissage en rtreint permet dutiliser une large
gamme de nuances ferritiques.
36
beRnhaRD bLaeSeRDireCteur, MaCaDaMS BaKinG SYSteMS (PtY) LtD, afrique Du SuD Ma socit fabrique des fours pain et des tuves de fermentation.
Vu la forte hausse rcente des prix des austnitiques, beaucoup
dindustriels ont ou sont en train dabandonner lacier inoxydable,
surtout pour des applications non soumises la chaleur, telles que les
parois de four et dautres quipements de boulangerie qui ne sont pas
en contact avec laliment. comme les ferritiques ne subissent pas de
telles variations de prix, une alternative est de les utiliser. en somme,
les fabricants devraient penser remplacer des austnitiques par des
ferritiques plutt que de quitter le domaine des aciers inoxydables.
Ce
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des regLeMentations anti-
poLLution strictes et Les
exigences tecHniques et
econoMiques font que Les
ferritiques sont Le Materiau
de cHoix pour Les systeMes
decHappeMent.
37
Pour le soudage, les nuances ferritiques prsentent
de gros avantages compars aux austnitiques
Assemblage des nuances ferritiquesLes nuances ferritiques sont bien adaptes toutes les mthodes dassemblage des aciers
inoxydables.
Soudage : soudure de deux matriaux en les faisant fondre et re-
solidifier, avec ou sans mtal dapport.
Brasage doux : assembler les matriaux en les chauffant une
temprature de soudage (infrieure au solidus du mtal de base)
en prsence de mtaux dapport ayant un liquidus de < 450c.
Brasage : la mme chose que le brasage doux, mais la coalescence
a lieu > 450c.
Assemblage mcanique : clinchage, sertissage, rivetage et
verrouillages mcaniques.
Fixation par collage : en pressant ensemble des surfaces propres
et actives aprs avoir appliqu une colle agissant lair, leau
ou une raction chimique.
SouDaGeseuls quelques procds de soudage parmi les nombreux dvelopps
pour les aciers au carbone sont vraiment appropris pour les aciers
inoxydables et sont devenus standard : arc, rsistance, lectronique,
rayons laser et soudage par frottement.
Le soudage est le moyen le plus efficace et le moins cher
pour assembler les mtaux. Le procd permet de fabriquer des
structures plus lgres (grce une utilisation optimale des
matriaux) et dassembler tous les mtaux disponibles, offrant une
flexibilit en conception.
Les caractristiques de soudage des aciers inoxydables sont
affectes par la composition chimique, la structure mtallurgique et
les proprits physiques. pour le soudage, les nuances ferritiques
prsentent de gros avantages compars aux austnitiques, compte
tenu de leur dilatation thermique infrieure, dune rsistivit
lectrique suprieure et dune conductivit thermique suprieure.
nuanCeS ferritiqueS StaBiLiSeeS et non StaBiLiSeeS
en gnral, les aciers ferritiques inoxydables sont moins sujets que
les austnitiques la corrosion intergranulaire propre au soudage.
Fixation par collageAssemblage mcanique
Brasage doux et brasage
Soudage
Mthodes dassemblage
38
les nuances ferritiques stabilises sont quasiment insensibles
la corrosion intergranulaire.
ceci est particulirement vrai pour les nuances ferritiques stabili-
ses qui contiennent des formeurs de carbures tels que le
titane (ti) et le nobium (nb). ceux-ci fixent le carbone dans lacier
pendant le soudage pour lempcher de se combiner avec du chrome
et donc de former du carbure de chrome. en prvenant ainsi tout
appauvrissement de chrome en priphrie des grains, les nuances
ferritiques stabilises sont quasiment insensibles la corrosion
intergranulaire.
afin dassurer une stabilisation totale, la teneur en ti doit tre
cinq fois plus leve que celle en carbone, ou le nb + ti doit tre
trois fois plus lev que la teneur en carbone. parfois, lintroduction
dazote cette formule peut tre conseille pour affiner le grain
dans la zone fondue.
Les nuances ferritiques non stabilises ne contiennent ni ti ni
nb et peuvent donc tre sujettes de la corrosion intergranulaire,
due la formation de carbure de chrome dans la zone affecte par
la chaleur. cet effet sappelle la sensibilisation et son impact
dpend surtout du niveau de carbone.
La rsistance la corrosion des aciers sensibiliss peut cepen-
dant tre restaure par un traitement de recuit une temprature
de 600 800c.
Sur-CoMPoSition DeS MetauX DaPPort
afin dassurer la rsistance dune soudure la corrosion, tout mtal
dapport ferritique doit avoir une lgre sur-composition par rapport
la composition du mtal de base en lments dalliage cr, Mo, ti
et / ou nb, car la forte lvation de temprature causera une perte
de chrome dans la zone de soudage. une alternative peut consister
utiliser du mtal dapport austnitique avec une composition
augmente en cr et Mo comme lments
dalliage.
GaZ ProteCteurS
avec leur haute teneur en chrome, les
aciers inoxydables sont trs oxydables
dans leur tat fondu. sils ne sont pas
protgs de lair pendant le soudage, du chrome est perdu et des
oxydes se forment, le rsultat tant, pour la soudure, un manque de
fiabilit et une rsistance la corrosion diminue. un cran gazeux
inerte assure en gnral la protection de la surface de la soudure et
son environnement. ce gaz protecteur peut tre un gaz dargon pur
(ar) ou dhlium (He) ou un mlange des deux.
pour le soudage des ferritiques, ces gaz protecteurs doivent tre
du pur argon ou des mlanges dargon et dhlium. Les mlanges
argon-hydrogne, souvent utiliss pour les nuances austnitiques,
courent un risque de fragilisation par lhydrogne dans le joint soud
pour les nuances ferritiques. Largon est le gaz inerte le plus utilis
(protgeant larrire de la pice). Lazote ne doit pas tre utilis avec
les nuances ferritiques.
SoLutionS auX ProBLeMeS De SouDure DeS ferritiqueS
en plus des risques mentionns ci-dessus, il existe un risque de
fragilisation par prcipitation de phase et grossissement de
grain haute temprature. Les remdes pour viter ces problmes
sont lists dans le tableau suivant :
Trs faible (C + N)+ stabilisation,
c..d. 430Ti, 409L
Faible (C + N),c..d. 410L
Standard,c..d. 430
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Soudabilit de la nuance
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SouDaGe a LaRcLe soudage larc est la forme de soudage la plus souvent utilise
avec les nuances ferritiques.
SouDaGe a LarC en atMoSPHere inerte aVeC eLeCtroDe en tunGStene tiG/WiG (GtaW)
avec ce procd (souvent dsign comme procd tig tungsten
InertGasorWolfamInertGas),lnergierequisepourfondrelemtal
est fournie par un arc lectrique entre llectrode en tungstne et la
pice.
Les aciers inoxydables sont toujours souds dans un mode polarit
dc (llectrode tant le ple ngatif) sous atmosphre inerte. si un
mtal dapport est employ, ce sera en forme de barre non revtue
(soudage manuel) ou un fil en bobine (soudage automatique).
SouDaGe a LarC SouS ProteCtion De GaZ inerte aVeC fiL eLeCtroDe fuSiBLe (GMaW ou MiG)
ContrairementauprocdGTAW,enGMAW(souventdsigncomme
procd Mig - Metal inert gas), llectrode est consommable. Larc
est cr entre le fil dapport fondu et la pice. Le gaz protecteur
inject par une torche autour du fil est souvent en argon avec 2%
3% doxygne. dautres mlanges peuvent aussi tre utiliss dans
certains modes de soudage.
puisque la soudure est essentiellement compose de mtal
dapport, il est vital que la composition du mtal dapport favorise la
pntration et le mouillage du mtal de base.
ce procd de haute productivit est plus difficile raliser que
lesoudageGTAW,maislesrsultatspeuventtreexcellentslorsque
le procd est bien contrl.
SouDaGe PaR ReSiStanceen ce qui concerne le soudage par rsistance, un courant lectrique
passe par les parties assembler et le soudage se fait par un
chauffage par rsistance.
Groupe dacier inoxydable
Caractristique spciale
Phnomne Cause Comment viter
Nuancesnon stabilises
Sensibilisation Faible rsistance la corrosion dans
la partie soude
Prcipitationde Cr-carbure la frontire du grain
Recuit une tmprature
de 600 800C
Nuances stabilises Grossissement de grain
Faible endurancede la partie soude
Croissance excessive du grain
due une forte temprature
Minimisationde lapportde chaleur
par soudage
Nuances fortes teneurs en Cr-Mo
Fragilisation 475C
La fragilisationa lieu 400~500C
Formation phase sigma () due
la dcompositionde la phase
Rchauffement 600C
et refroidissement rapide
Nuances fortes teneurs en Cr-Mo
Fragilisationde la phase sigma ()
La fragilisationa lieu 550~800C
Phase de formation sigma ()
Rchauffement suprieur 800C et refroidissement
rapide
Nuancesnon stabilises
Fragilisationde la phase
martensitique
La fragilisationa lieu pour les types basse teneur en Cr et forte teneur en C
Formation de la phase
martensitique due au refroidissement
plus rapide
Elimination de la phase
martensitique par un traitement
thermique longde 600 700C
LE SOUDAGE DES FERRITIQUES : PRECAUTIONS
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03.
40
de nombreuses techniques de soudage par rsistance existent, dont
les plus communes sont le soudage par points et le soudage par
rsistance la molette. Les avantages majeurs pour les deux sont :
une modification limite de la microstructure des zones
thermiquement affectes (dsignes ici HaZ) ;
labsence presque totale doxydation de surface si les tles sont
bien refroidies ;
un trs faible niveau de distorsion des tles aprs le soudage ;
une dformation par forgeage lors du soudage, qui est
particulirement utile pour assembler les aciers ferritiques.
compares aux exigences de lacier doux en termes de paramtres
lis aux procds de soudage, les diffrences principales pour
lacier inoxydable sont les puissances de soudage plus faibles et
aises ajuster (compte tenu des faibles conductivits lectriques
et thermiques) et les efforts aux lectrodes plus importants.
autReS PRoceDeSLes autres procds de soudage applicables aux aciers inoxydables
ferritiques sont le soudage par lectron, par faisceau laser et le
soudage par friction.
bRaSaGe DouX et bRaSaGeLe brasage doux et le brasage sont des procds pour assembler
des composants mtalliques solides laide dun mtal dapport
fusible ayant un point de fusion bien infrieur au leur. Le brasage
doux utilise des alliages dapport mallables avec des points de
