Aciers inoxydables - Propriétés. Résistance à la corrosion

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 Fe ₂ O ₃ mais aussi de magnétite Fe ₃ O ₄ . 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...