Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Cet article constitue une introduction relative à la résistance à la corrosion ainsi qu’aux propriétés physiques et caractéristiques mécaniques des aciers inoxydables. Les aciers inoxydables sont des alliages à base de fer ayant une teneur minimale en chrome de l’ordre de 11%. Il est bien établi qu’un acier contenant au moins cette teneur en chrome résiste à la corrosion dans un grand nombre de milieux. Cette propriété basée sur le phénomène de passivité implique la formation d’une barrière très fine, à la surface de l’alliage, appelée film passif ou couche passive. La première partie de cet article traite de la résistance à la corrosion des aciers inoxydables en relation avec leur composition chimique et leur structure. La seconde partie constitue une revue globale de leurs propriétés physiques et caractéristiques mécaniques.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Pierre-Jean CUNAT : Ancien Directeur Technique EURO-INOX, Bruxelles, Belgique
INTRODUCTION
La corrosion des métaux est un processus selon lequel ces derniers ont tendance, sous l’action d’un milieu environnant, à retourner à leur état originel. Pour le fer, il s’agit d’un oxyde : principalement sous la forme d’hématite Fe2O3 mais aussi de magnétite Fe3O4. Les conséquences de ce phénomène peuvent être graves, voire catastrophiques.
En revanche, d’autres métaux comme le chrome, dans les mêmes conditions, se couvrent d’un film protecteur stable, ou film passif, qui protège le métal sous-jacent du phénomène de corrosion. De plus, cette propriété est mise à profit dans le cas des aciers inoxydables car, à partir d’une teneur de l’ordre de 11 %, le chrome transmet cette propriété à l’alliage fer-chrome ainsi constitué.
Cette couche passive est d’autant plus stable que la teneur en chrome est élevée. Un premier seuil se situe à environ 11 % de chrome. Un second à se situe 17 % de chrome : on y observe un renforcement de la stabilité de la couche passive. Pour des raisons de faisabilité industrielle, la limite supérieure en chrome se situe aux environs de 30 %.
Cet article est constitué de deux parties : le § 1 traite de la résistance à la corrosion des aciers inoxydables ; le § 2 traite de leurs propriétés physiques et de leurs caractéristiques mécaniques. Ces deux aspects jouent, en effet, un rôle primordial dans leur mise en œuvre.
Le § 1 rappelle les différentes manières d’appréhender la résistance à la corrosion des aciers inoxydables, notamment à l’aide des diagrammes de Pourbaix pour l’aspect thermodynamique. La notion fondamentale de « passivité » et son interprétation électrochimique fait l’objet d’une suite logique.
Le § 1 est aussi consacrée à la description des différentes formes de corrosion, de leurs mécanismes, et quelles sont les nuances d’acier inoxydable les mieux adaptées pour y résister.
Pour compléter cette description, le § 1.8.3 est consacré aux études de cas de corrosion, et aux solutions qui ont été proposées, lorsque cela est possible, pour les éviter.
Le § 2, relatif aux propriétés physiques et aux caractéristiques mécaniques des aciers inoxydables, aborde ce sujet par famille : martensitique, ferritique, austénitique, austéno-ferritique, et à durcissement par précipitation. Pour chaque famille, il existe des traitements particuliers, optimisés dans la perspective de leur mise en œuvre ultérieure.
Pour les aciers inoxydables martensitiques, le traitement thermique de référence est la trempe suivie d’un revenu. Pour les aciers inoxydables ferritiques, il s’agit d’un recuit d’adoucissement. Dans certains cas, il sera complété par un écrouissage. Les aciers inoxydables austénitiques sont généralement livrés à l’état hypertrempé mais aussi à l’état écroui, lorsqu’on veut atteindre des caractéristiques mécaniques élevées. Les aciers inoxydables austéno-ferritiques sont majoritairement livrés à l’état hypertrempé. Quant aux aciers inoxydables à durcissement par précipitation, ils sont livrés à l’état recuit, le traitement de durcissement par précipitation étant pratiqué après mise en œuvre.
L’étude complète du sujet comprend, outre celui-ci, les articles suivants :
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
propriétés physiques résistance à la corrosion caractéristiques mécaniques résistance à la corrosion uniforme ou générale résistance à la corrosion localisée : piqûres, caverneuse, intergranulaire, sous contrainte, galvanique, fatigue résistance à la corrosion à haute température
VERSIONS
- Version archivée 1 de juin 2000 par Pierre-Jean CUNAT
DOI (Digital Object Identifier)
CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Accueil > Ressources documentaires > Matériaux > Étude et propriétés des métaux > Aciers inoxydables, aciers réfractaires et aciers résistant au fluage > Aciers inoxydables - Propriétés et résistance à la corrosion > Propriétés physiques et caractéristiques mécaniques
Cet article fait partie de l’offre
Corrosion Vieillissement
(98 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Des modules pratiques
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Conclusion2. Propriétés physiques et caractéristiques mécaniques
2.1 Aciers inoxydables martensitiques
Les aciers inoxydables martensitiques sont presque toujours utilisés à l’état trempé et revenu. Les courbes de la figure 35 donnent l’évolution des caractéristiques mécaniques :
(résistance à la rupture en N · mm–2),
(limite d’élasticité à 0,2 % d’allongement),
(allongement en %) et KCU (résilience Charpy U en daJ · cm–2) de nuances représentatives des différents groupes.
Jusqu’à 300 °C, le traitement de revenu ne modifie pas significativement
et
, qui restent quasi constantes. Par contre, on observe une légère amélioration de l’allongement et de la résilience KCU. Un traitement pratiqué à partir de 550 °C fait chuter
et
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Corrosion Vieillissement
(98 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Des modules pratiques
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Propriétés physiques et caractéristiques mécaniques
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - POURBAIX (M.) - Atlas des équilibres électrochimiques en solution aqueuse. - Gauthier-Villars, Paris (1963).
-
(2) - POURBAIX (M.) - Atlas of Electrochemical Equilibria in Aqueous Solutions. - NACE, Cebelcor, Houston (1966).
-
(3) - MALKI (B.), GUILLOTE (I.), BAROUX (B.) - Deriving Metastable Pourbaix Diagram of Stainless Steels Using Functional Theory Calculations. - J. Electrochem. Soc., 170, 091501 (2023).
-
(4) - OKAMOTO (G.), SHIBATA (T.) - Passivity and the Breakdown of Passivity of Stainless Steel. - In Passivity of metals. FRANKENTHAL (R.-P.) et KRUGER (J.) Eds, Electrochem. Soc. Peddington, NJ-USA, p. 646 (1978).
-
(5) - BAROUX (B.), GORSE (D.) - Physique des films passifs. - In Corrosion localisée, DABOSI (F.), BERANGER (G.) et BAROUX (B.) Eds, Éditions de Physique, Les Ulis, p. 91 (1994).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Définition et classification des aciers. - NF EN 10020 - 2000
-
Aciers inoxydables – Partie 1 : liste des aciers inoxydables. - NF EN 10088-1 - 2023
-
Aciers inoxydables – Partie 2 : conditions techniques de livraison des tôles et bandes pour usage général. - NF EN 10088-2 - 2024
-
Aciers inoxydables – Partie 3 : conditions techniques de livraison pour les demi-produits, barres, fils machine et profils pour usage général. - NF EN 10088-3 - 2023
-
Aciers et alliages de nickel réfractaires. - NF EN 10095 - 1999
-
Détermination de la résistance à la corrosion intergranulaire des aciers inoxydables – Partie 1 : aciers inoxydables austénitiques et austéno-ferritiques (duplex). Essais de corrosion en milieu acide nitrique par mesurage de la perte de masse (essai de Huey). - NF EN ISO 3651-1 - 1998
-
Détermination de la résistance à la corrosion intergranulaire des...
ANNEXES
-
1 Annuaire
- 1.1 Producteurs d’acier inoxydable 1.1.1 Europe
- 1.2 Organismes – Fédérations – Associations
- 1.3 Documentation – Formation – Séminaires 1.3.1 Association, IMOA International Molybdenum Association, INSG
1.1.2 Amérique du Nord
1.1.3 Asie (hors Japon)
1.1.4 Japon
1.1.5 Amérique latine
1.1.6 Afrique
1.3.2 Laboratoires de métallurgie-contrôle français
1.1 Producteurs d’acier inoxydable
Acciaiaierie Valbruna (Italie) http://www.valbruna-stainless-steel.com
Acerinox (Espagne) http://www.acerinox.es
Aperam (Luxembourg) http://www.aperam.com
Arvedi AST (Italie) http://www.acciaiterni.it
Aubert et Duval (France) http://www.aubertduval.com
Cogne Acciai Speciali http://www.cogne.com
Outokumpu (Finlande) http://www.outokumpu.com
Ugitech...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Corrosion Vieillissement
(98 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Des modules pratiques
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
