Traitements thermiques des aciers inoxydables

Les aciers inoxydables peuvent subir différents traitements thermiques.

Les traitements thermiques dits de qualité sont appliqués aux aciers inoxydables afin de leur conférer leurs propriétés d’usage : caractéristiques mécaniques ou résistance à la corrosion. Ces traitements de qualité sont pratiqués tard dans la gamme soit par le sidérurgiste, soit par l’utilisateur final de l’acier.

Les traitements assurant une bonne résistance à la corrosion ont tous pour but de rendre la teneur en chrome du métal la plus homogène possible en évitant toute précipitation de phases riches en chrome (carbonitrures de chrome, ou phases intermétalliques riches en chrome) et donc toute diminution de la teneur en chrome dans les zones avoisinantes. En effet, c’est le chrome qui assure l’inoxydabilité des aciers inoxydables , et une teneur en chrome supérieure à 10,5 % en tout point du métal est à cet égard indispensable. D’autre part, et même si la caractéristique première des aciers inoxydables est leur tenue à la corrosion, il convient de se rappeler qu’ils peuvent par traitement thermique approprié acquérir des caractéristiques mécaniques ou une dureté non négligeables, ce qui peut permettre des économies de matière, un allègement des structures, ou tout simplement l’aptitude à une utilisation donnée. En parallèle, il faut conserver une ductilité suffisante au métal compte-tenu de l’application. Pour certaines nuances, c’est une fragilisation que l’on cherche à éviter, ce qui interdit les maintiens dans certaines plages de température.

D'autres traitements impliquent une certaine déformation du métal et ne peuvent donc être mis en œuvre que lors d’une mise en forme : il s’agit alors de traitements thermomécaniques , pratiqués par le sidérurgiste. Ces traitements thermiques ou thermomécaniques sont évidemment différents selon la structure métallurgique recherchée à la température ambiante : ferritique, martensitique, austénitique, ou mixte (ferrito-martensitique ou austéno-ferritique). Les traitements sont donc présentés, dans cet article, en fonction des différentes familles d’aciers inoxydables.

Les traitements de détensionnement des contraintes ont des effets, tout au moins recherchés, plus mécaniques que métallurgiques.

Les traitements appliqués après soudage restaurent les propriétés du métal, en particulier en zone affectée par la chaleur.

Lors de l’exécution de ces divers traitements thermiques, il importe de prendre un certain nombre de précautions.