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Comprendre l'acier inoxydable 304 : composition, traitement et utilisations

comprendre la composition, le traitement et les utilisations de l'acier inoxydable 304
Table des matières

1.0 Qu'est-ce que l'acier inoxydable 304

1.1 Que signifie et représente l'acier inoxydable 304

L'acier inoxydable 304 appartient à la famille des aciers inoxydables austénitiques et sa composition typique comprend au moins 18% de chrome et 8% de nickel, ce qui lui confère une bonne résistance à la corrosion et une structure austénitique.

1.2 Qu'est-ce que l'acier inoxydable SUS 304

Fonctionnalité AISI 304 SUS 304
Origine États-Unis Japon
Standard AISI / ASTM JIS
Composition 18% Cr, 8% Ni (environ) 18% Cr, 8% Ni (environ)
Application Utilisation industrielle mondiale Principalement au Japon et en Asie
Équivalent? √ Oui – fonctionnellement identique

1.3 L'acier inoxydable 18-8 est-il identique à l'acier inoxydable 304 ?

Oui, l'acier inoxydable 18-8 est un terme informel souvent utilisé de manière interchangeable avec l'acier inoxydable 304. Les chiffres 18-8 correspondent aux mêmes teneurs en chrome 18% et en nickel 8% que l'acier inoxydable 304. Cependant, le 18-8 est une catégorie générale, tandis que le 304 est une nuance spécifique au sein de cette catégorie.

1.4 Conventions de dénomination courantes et exemples pour l'acier inoxydable 304

Quel que soit leur nom – SUS 304, AISI 304, 1.4301, 06Cr19Ni10 – ils désignent tous le même matériau, avec une composition et des propriétés quasi identiques. Les différences résident dans les systèmes de dénomination, et non dans la substance.

Norme/Système Désignation Exemple de produit/application Remarques
AISI / ASTM (États-Unis) AISI 304 / ASTM A240 Type 304 Tube sans soudure AISI 304, tôle ASTM 304 Désignation américaine la plus courante ; largement utilisée dans les spécifications
JIS (Japon) SUS 304 Évier de cuisine SUS 304, ustensiles de cuisine SUS 304 Courant dans l'industrie manufacturière japonaise et est-asiatique
DIN / EN (Europe) 1.4301 / X5CrNi18-10 Barre ronde EN 1.4301, plaque DIN 1.4301 Utilisé dans les spécifications de l'UE et de l'Allemagne
GB (Chine) 06Cr19Ni10 Tube soudé GB 06Cr19Ni10, pièces structurelles Norme nationale ; anciennement 0Cr18Ni9
GOST (Russie) 08Х18Н10 (08Kh18N10) tuyauterie ou raccords russes Écriture cyrillique ; même alliage, désignation différente
AFNOR (France) Z6CN18-09 Utilisé dans les équipements français de qualité alimentaire Obsolète mais toujours présent dans certains documents
Licence / Anglais (Royaume-Uni) BS EN 10088 – 1.4301 Balustrades en acier inoxydable, revêtement de bâtiment Le Royaume-Uni s'aligne désormais sur la norme EN
IS (Inde) IS 6911 Grade 304 Réservoirs de transformation des aliments, équipements pharmaceutiques Harmonisé avec ASTM
KS (Corée) STS 304 Raccords de tuyauterie STS 304, ustensiles de cuisine STS = Acier inoxydable, terme local en Corée du Sud
ISO (International) ISO 15510 : X5CrNi18-10 Utilisé pour la documentation technique internationale Correspond à la composition chimique EN

2.0 Propriétés et composition de l'acier inoxydable 304

2.1 L'acier inoxydable 304 peut-il être durci ou traité thermiquement ?

En fait, le matériau SS 304 est austénitique sur toute la plage de température impliquée dans le recuit – de la température ambiante à 1050 °C, puis retour à la température ambiante par trempe à l'eau.

La trempe / refroidissement rapide n'entraîne pas de formation de martensite comme dans les aciers au carbone ou les aciers alliés, mais est effectuée pour supprimer la formation de carbure de chrome aux joints de grains, ce qui entraîne un appauvrissement en chrome de la matrice environnante et donc une corrosion intergranulaire.

L'acier inoxydable 304 peut être durci par écrouissage, comme par étirage ou par des opérations similaires. Ce durcissement altérant le matériau, il est recuit par chauffage à environ 1 050 °C – 1 100 °C, puis trempé ou refroidi à l'air selon les besoins.

Composants électriques brossés en acier inoxydable 304
Armoire électrique en acier inoxydable brossé 304

2.2 Quelle est la jauge typique de l'acier inoxydable 304

Tableau des calibres de l'acier inoxydable selon ASTM
Jauge ASTM
Nominal max min.
28 Ga mm 0.41 0.45 0.37
laminé à froid pouce 0.0160 0.0175 0.0145
26 Ga mm 0.45 0.49 0.41
laminé à froid pouce 0.0180 0.0195 0.0165
24 Ga mm 0.61 0.66 0.56
laminé à froid pouce 0.0240 0.0260 0.0220
22 Ga mm 0.74 0.79 0.69
laminé à froid pouce 0.0291 0.0311 0.0271
20 Ga mm 0.90 0.96 0.84
laminé à froid pouce 0.0355 0.0380 0.0330
18 Ga mm 1.22 1.30 1.15
laminé à froid pouce 0.0482 0.0512 0.0452
16 Ga mm 1.50 1.58 1.42
laminé à froid pouce 0.0591 0.0621 0.0561
14 Ga mm 1.90 2.00 1.80
laminé à froid pouce 0.0749 0.0789 0.0709
13 Ga mm 2.28 2.38 2.18
laminé à froid pouce 0.0899 0.0939 0.0860
calibre 12 mm 2.67 2.80 2.54
laminé à froid pouce 0.1051 0.1101 0.1001
11 Ga mm 3.09 3.26 2.91
laminé à froid pouce 0.1217 0.1287 0.1147
10 Ga mm 3.45 3.62 3.27
laminé à froid pouce 0.1357 0.1427 0.1287
8 Ga mm 4.21 4.38 4.03
laminé à froid pouce 0.1657 0.1727 0.1587
7 Ga mm 4.69 4.86 4.51
laminé à froid pouce 0.1847 0.1917 0.1777
3/16″ mm 4.76 5.09 4.51
laminé à chaud pouce 0.1875 0.2005 0.1775
1/4″ mm 6.35 6.85 6.10
laminé à chaud pouce 0.2500 0.2700 0.2400
3/8″ mm 9.52 10.27 9.27
laminé à chaud pouce 0.3750 0.4044 0.3650

2.3 L'acier inoxydable 304 est-il ferreux ou non ferreux ?

L'acier inoxydable est un métal ferreux car il contient du fer, comme d'autres métaux ferreux (acier, fonte, fer forgé). Les métaux non ferreux, comme le cuivre, l'aluminium ou le nickel, ne contiennent pas de quantité significative de fer.

2.4 Comparaison de la résistance entre l'acier inoxydable 304 et 316

En termes de résistance à la traction, les aciers inoxydables 304 et 316 sont quasiment identiques. La limite d'élasticité de l'acier inoxydable 316 est légèrement supérieure, mais la différence est relativement faible. Pour une comparaison détaillée, veuillez consulter l'article « [Comparaison des propriétés mécaniques et physiques de l'acier inoxydable 304 et 316].”

Propriétés Acier inoxydable 304 Acier inoxydable 316
Densité 7,87–8,07 g/cm^3 7,87–8,07 g/cm^3
Résistance à la traction (MPa) 540–750 480–621
Point de fusion (°C) 1450 1 648–1 673
Module d'élasticité (GPa) 193 193
Résistivité électrique (Ω.m) 0,72 x 10-6 0,69–0,81 x 10-6
Conductivité thermique (W/mK) 16.2 13–17
Dilatation thermique (1/K) 17,2 x 10^-6 15–18 x 10^-6
Allongement à la rupture (%) 70 60
Dureté (Rockwell B) 70 80
Résistance à la corrosion Excellent Exceptionnel
Magnétique Non Non
Formabilité Très bien Bien
Usinabilité (recuit) Juste, mais meilleur que 316 Équitable

3.0 L'acier inoxydable 304 est-il magnétique dans différentes conditions ?

  • Tous les aciers inoxydables de la série 300 (austénitiques), y compris les nuances courantes 303, 304 et 316, sont considérés comme faiblement magnétiques à l'état recuit.
  • L'acier inoxydable 18-8 est un autre nom pour l'acier inoxydable 304, indiquant une teneur en chrome 18% et en nickel 8%.
  • Étonnamment, la teneur en nickel réduit le magnétisme de l'acier inoxydable 304. (En revanche, le nickel augmente généralement le magnétisme des autres métaux.)
  • Les aciers inoxydables appartiennent à plusieurs familles aux propriétés physiques différentes ; leur comportement magnétique dépend fortement des éléments d'alliage.

Les structures de base en acier inoxydable comprennent :

  • Ferritique : contient du chrome, est magnétique.
  • Martensitique : durci par ajout de carbone, est magnétique.
  • Austénitique : contient plus de chrome et de nickel et est théoriquement non magnétique.

Le nickel modifie la structure physique de l'acier, rendant les aciers inoxydables austénitiques comme le 304 théoriquement non magnétiques.

4.0 L'acier inoxydable 304 est-il sans danger pour les aliments ?

4.1 L’acier inoxydable 304 est-il sans danger pour les aliments et non toxique ?

  • La nuance d'acier inoxydable la plus utilisée pour les applications alimentaires : la nuance 304 est un acier inoxydable austénitique connu pour sa teneur élevée en nickel et sa ductilité.
  • Également appelé acier inoxydable « 18-8 » : car il contient du chrome 18% et du nickel 8%.
  • Principaux avantages
  • Excellente résistance à la corrosion, en particulier à la plupart des acides oxydants
  • Durable et facile à désinfecter
  • Facilement soudé et formé, adapté à la fabrication d'une grande variété d'équipements et de produits de transformation des aliments
  • Applications courantes : réfrigérateurs, éviers, cuisinières, cuves de fermentation, lave-vaisselle et réservoirs de stockage utilisés dans la production alimentaire.
Marmite en acier inoxydable 304 2
marmite en acier inoxydable 304

4.2 L’acier inoxydable 304 est-il sûr pour la cuisson et l’utilisation au micro-ondes ?

  • Préoccupations en matière de sécurité des micro-ondes:L'acier inoxydable, y compris la nuance 304, n'est généralement pas considéré comme adapté au micro-ondes, car le métal réfléchit les micro-ondes, ce qui peut provoquer des étincelles.
  • ExceptionsDe nombreux récipients en acier inoxydable 304 ont des coins et des caractéristiques spécialement conçus qui empêchent les étincelles, ce qui les rend sûrs à utiliser dans les micro-ondes.
  • Note importante:Tous les récipients en acier inoxydable ne sont pas adaptés au micro-ondes. Vérifiez toujours les instructions du fabricant avant de les utiliser dans un four à micro-ondes.
Boîte à lunch en acier inoxydable 304
Boîte à lunch en acier inoxydable 304
Boîte à lunch en acier inoxydable 304 2
Boîte à lunch en acier inoxydable 304

5.0 L'acier inoxydable 304 rouille-t-il ?

5.1 Pourquoi l'acier inoxydable ne rouille-t-il pas facilement et pourquoi rouille-t-il parfois encore ?

L'acier inoxydable est un alliage composé de fer, de chrome, de nickel, de carbone, de manganèse, de silicium, d'azote et d'autres éléments.

Le chrome (généralement 12–20%) est l’élément clé qui confère à l’acier inoxydable sa résistance à la corrosion.

Le chrome forme une fine couche passive invisible sur la surface, qui empêche l’oxydation.

Cependant, dans certaines conditions, l'acier inoxydable peut encore rouiller, comme :

  • Exposition à des produits chimiques agressifs
  • Contact avec l'eau salée ou les environnements salés
  • Contamination par la graisse ou l'huile
  • Exposition prolongée à la chaleur

La rouille résulte d'une réaction d'oxydation où le fer réagit avec l'eau et l'oxygène pour former de l'oxyde de fer hydraté, communément appelé rouille. Si la couche passive est endommagée, le fer de l'acier inoxydable peut s'oxyder.

5.2 Comment prévenir la rouille sur l'acier inoxydable

Moyens efficaces pour prévenir la rouille de l’acier inoxydable :

  • Revêtements protecteurs : appliquez des couches de finition en polyuréthane, des produits d’étanchéité ou des revêtements époxy pour améliorer la résistance à la corrosion.
  • Entretien de routine : utilisez des sprays inhibiteurs de corrosion, facilement disponibles dans les quincailleries et les magasins automobiles, pour un entretien régulier.
  • Gardez les surfaces propres et sèches : évitez l’accumulation d’humidité ou l’exposition prolongée à l’eau. Éliminez rapidement la graisse, le sel et les résidus corrosifs des surfaces.
  • Évitez l'exposition aux agents corrosifs : limitez le contact avec les environnements acides, alcalins ou salés, en particulier dans les environnements industriels ou marins

6.0 Acier inoxydable 304 contre 316

Les aciers inoxydables 304 et 316 sont deux des nuances les plus courantes. Bien que similaires en apparence, ils diffèrent par leur composition, leur résistance à la corrosion et leurs applications. Connaître ces différences permet de faire le bon choix pour un usage alimentaire, chimique ou marin.

Pour une comparaison détaillée, veuillez vous référer à l'article « [Acier inoxydable 304 vs 316 : comparaison des propriétés clés].”

6.1 Quelle est la différence entre l'acier inoxydable 304 et 316

L'acier inoxydable 316 contient du molybdène, mais pas le 304. La principale différence entre l'acier inoxydable 304 et 316 qui les rend différents est l'ajout de molybdène, un alliage qui améliore considérablement la résistance à la corrosion, en particulier pour les environnements plus salins ou exposés au chlorure.

6.2 Quel est le meilleur : l'acier inoxydable 304 ou 316

Comparé à l'acier inoxydable 316 et à d'autres aciers inoxydables fortement alliés, l'acier inoxydable 304 présente un meilleur rapport coût-efficacité en raison de son excellente polyvalence et de sa facilité de traitement.

6.3 Comment faire la différence entre l'acier inoxydable 304 et 316

Parmi plus de 60 nuances d'acier inoxydable, les plus utilisées dans l'industrie électrique sont l'acier inoxydable 304 et l'acier inoxydable 316. D'un point de vue esthétique, il n'y a aucune différence ; en fait, la seule façon de les différencier est de les tester chimiquement. La principale différence entre l'acier inoxydable 304 et l'acier inoxydable 316 réside dans l'ajout de molybdène.

7.0 Applications et maniabilité de l'acier inoxydable 304

7.1 À quoi sert l'acier inoxydable 304

Industrie Exemples d'application
Transformation des aliments Éviers, plans de travail, zones de préparation, réfrigérateurs
Pharmaceutique Équipements et surfaces de salle blanche
Industriel Échangeurs de chaleur, conteneurs chimiques, canalisations, cuves de brassage
Utilisation à haute température Récipients sous pression, stockage de gaz pour le pétrole ou la vapeur
Construction Façades de bâtiments, éléments architecturaux décoratifs
Variantes de matériaux 304, 304L (double certification), 304H pour applications à haute température

7.2 L'acier inoxydable 304 peut-il être soudé ?

Oui, l’acier inoxydable 304, un alliage austénitique « 18/8 » avec du chrome 18% et du nickel 8%, présente une excellente soudabilité et est largement utilisé pour les applications de soudage et d’emboutissage profond.

Aspect Détails
Taper Acier inoxydable austénitique
Soudabilité Excellent
Méthodes de soudage courantes TIG (GTAW), MIG (GMAW), Stick (SMAW), laser, soudage par résistance
Matériau de remplissage ER308L est couramment utilisé
Préchauffage/Post-chauffage Généralement pas nécessaire
Résistance à la corrosion Maintenu si les bonnes pratiques sont suivies
Risque de corrosion intergranulaire Peut se produire en raison de précipitation de carbure en cas de surchauffe (voir ci-dessous)

7.3 Recommandations pour le soudage de l'acier inoxydable 304

Utilisez du 304L (faible teneur en carbone) lors du soudage, en particulier pour les sections plus épaisses ou lorsqu'une résistance élevée à la corrosion est nécessaire dans la zone de soudure.

  • Nettoyez soigneusement les surfaces avant de souder.
  • Utilisez un gaz de protection argon pour le TIG/MIG afin d'éviter l'oxydation.
  • Évitez la contamination avec des outils en acier au carbone (pour éviter les taches de rouille ultérieures).

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