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Quatre types d'acier inoxydable : pouvez-vous les usiner CNC ?

Auteur : Y. Deng
Date de publication : 3 juin 2024
Dernière modification : 12 juil. 2024

"Les classifications de l'acier inoxydable sont principalement basées sur la structure et la chimie et comprennent les variétés austénitiques, ferritiques, martensitiques et duplex."

Types d'acier inoxydable

L'acier inoxydable est le nom standard d'alliages d'acier spécifiques contenant du chrome, du nickel et du carbone comme éléments d'alliage dans des proportions différentes. La modification de la composition de l'alliage types d'acier inoxydable, tels que l'austénitique, la ferritique et la martinistique. De plus, d'autres types sont également basés sur d'autres critères, comme l'acier inoxydable duplex et les types trempés.

Cet article traitera de certains types et nuances d'alliages courants d'acier inoxydable utilisés dans la fabrication.

 

Qu'est-ce que l'acier inoxydable?

Cet alliage de carbone et de fer est un acier hautement résistant à la corrosion et à haute résistance doté de plusieurs propriétés mécaniques et physiques bénéfiques. La teneur en chrome améliore considérablement la résistance à la corrosion, le nickel améliore la ductilité et la ténacité, et d'autres éléments d'alliage aident également à personnaliser les propriétés selon les besoins. L’acier inoxydable est donc très résistant même dans Acier allié contre acier inoxydable.

La composition typique de l’acier inoxydable est la suivante :

  • Chrome : ≥10.5 % 
  • Nickel : 8 à 10%
  • Molybdène (Mo) : 2% à 3% 
  • Carbone (C) : <1.2%

D'autres éléments d'alliage tels que le manganèse (Mn) ou le silicone (si) peuvent être ajoutés en petites quantités dans certaines qualités spécifiques en fonction des propriétés nécessaires à l'application du monnayage. De plus, vous pouvez obtenir différentes formes d'acier inoxydable sur le marché, telles que l'acier inoxydable,  Feuilles en acier inoxydable, barres, tiges, blocs, etc.

De plus, l'acier inoxydable est traité à l'aide de technologies de fabrication telles que l'usinage CNC, la fabrication de tôles, le forgeage et le moulage. 

 

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Types d'acier inoxydable

Différents types d'acier inoxydable sont disponibles sur le marché en fonction de leur composition et des propriétés proposées. La production de plusieurs types et nuances implique de répondre à de nombreuses applications d'usinage et autres applications de fabrication avec des propriétés uniques et diverses au sein de la famille des aciers inoxydables.

1. Acier inoxydable austénitique

collecteur de gaz en acier austénitique

Collecteur de gaz réalisé avec unacier inoxydable usténitique

Les aciers inoxydables austénitiques sont des alliages à haute teneur en chrome et en nickel offrant une résistance à la corrosion, une ductilité et une ténacité supérieures. De plus, ce type d’acier offre une esthétique argentée brillante.  En interne, il contient une structure cristalline cubique centrée sur le corps (BCC). Les nuances d'acier inoxydable 200 et 300 relèvent des types d'acier inoxydable austénitique.

2xx : Nickel, Manganèse, Alliage de chrome

3xx : Teneur en chrome et nickel la plus élevée (12 % et 6 %)

Les nuances d'acier inoxydable austénitique les plus populaires sont 304, 316 et 316l. Cependant, la teneur en carbone est la seule différence entre l'acier inoxydable 316 et l'acier inoxydable 316l.. Le carbone plus élevé du 316L surpasse celui du 316. Vous pouvez lire ici pour en savoir plus sur Acier inoxydable 304 contre 316.

Les applications typiques de l'austénitique sont :

  • Matériel médical et implants
  • Garnitures automobiles
  • Composants de transformation industrielle
  • Accastillage marin, coques de bateaux et arbres d'hélice 
  • Échangeurs de chaleur et systèmes d'échappement
  • Équipements et pièces de production d'électricité comme les turbines à vapeur
  • Ustensiles de cuisine et articles architecturaux

2. Acier inoxydable ferritique

Tuyauterie en acier inoxydable ferritique

Acier inoxydable ferritique

Ce type d'acier inoxydable est moins cher que les autres car il comprend 10.5% à 30% chrome et moins de 0.20% de carbone mais pas de nickel. Le nickel étant un métal relativement coûteux, son absence réduit le coût des alliages ferritiques.

L'acier inoxydable ferrique est magnétique et contient généralement une surface texturée mate. Il est connu comme un alliage plus robuste mais moins résistant à la corrosion que l'autentistique. Cependant, certains grades peuvent atteindre le niveau de résistance. D'autres propriétés intéressantes des qualités ferritiques sont la résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte, une dilatation thermique plus faible, une conductivité élevée, etc.

De plus, ces aciers inoxydables relèvent de la série 400 et les nuances sont désignées par 4xx. Chaque qualité est fabriquée avec une proportion différente de chrome et de fer. Ainsi, les qualités présentent des propriétés distinctes basées sur le % de chrome.

Les qualités ferritiques courantes utilisées dans la fabrication sont 405, 409, 430 et 430FSe.

Les exemples d'applications sont :

  •  Systèmes d'échappement automobiles
  • Tambours de machine à laver
  • Pièces architecturales décoratives
  • Toiture et bardage industriels
  • Panneaux d'ascenseur
  • Équipement de transformation des aliments 
  • Composants de la chaudière
  • Chauffe-eau et réservoirs

3. Acier inoxydable martensitique

Tôles inox martinistiques

Inox Martinistique

Ensuite, l’acier inoxydable martensitique est modérément résistant à la corrosion par rapport aux autres types d’acier inoxydable. Cependant, sa soudabilité et sa ténacité supérieures en font un matériau précieux dans l’usinage et d’autres processus de fabrication. Cependant, la martensitique présente une moindre compatibilité avec le soudage des métaux. 

La composition typique de la martensitique comprend 11.5 à 13 % de chrome, 0.15 % de carbone et 0.1 % de manganèse. Source. De plus, les nuances martensitiques relèvent également de la série 400 d’acier inoxydable. Le grade 410 est considéré comme le grade de base, tandis que les autres grades sont 420, 440, 414 et 431.

La composition est trempée à des vitesses élevées pour obtenir résistance et dureté lors de la fabrication d'aciers martensitiques. Ainsi, parfois, avant l'usinage ou tout autre travail des métaux, les aciers martensitiques sont légèrement chauffés pour faciliter leur traitement.

  • Matériel dentaire et chirurgical
  • Vannes à pointeau, arbres de pompe et aubes de turbine
  • Couverts et couteaux de cuisine
  • Outillage et matrices
  • Ressorts, arbres de roulement et fixations
  • Les pièces mécaniques présentent un risque d'usure élevé 

4. Acier inoxydable duplex

Il s’agit d’un mélange de deux types d’acier inoxydable, ferrite et austénitique, avec du chrome et du nickel comme principaux constituants d’alliage. D'autres éléments, selon les besoins, peuvent inclure du molybdène, du cuivre, du tungstène ou d'autres éléments. 

L'acier inoxydable duplex standard se compose de 21 à 25 % de chrome, de 2 à 3 % de molybdène, de 0.15 % d'azote et de moins de 0.06 % de carbone. Source.  Cependant, le rapport des constituants d'alliage peut varier selon les qualités duplex particulières. Les nuances d'acier inoxydable duplex courantes sont 2505, 2507 et 2707. 

La faible teneur en carbone rend l'acier inoxydable duplex adapté aux applications sujettes à la corrosion. Ils offrent également une excellente résistance à la fatigue et une stabilité des performances à certaines températures. Pendant ce temps, l’acier inoxydable duplex n’offre pas un magnétisme et une soudabilité de haute intensité.

Des exemples d'applications de l'acier inoxydable duplex sont les suivants :

  • Traitement chimique et traitement des eaux usées 
  • Réservoirs de stockage de dioxyde de carbone
  • applications marines
  • Éléments de construction
  • Tuyauterie et échangeurs de chaleur 

 

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Usinage CNC des aciers inoxydables

Comme les propriétés de chaque type d’acier inoxydable sont légèrement distinctes, l’usinabilité varie également selon les types. Généralement, les nuances austénitiques sont principalement utilisées pour Usinage CNC projets. Leur bonne usinabilité et leur dureté les rendent préférés pour usinage de l'acier inoxydable.

Pièce en acier inoxydable usinée CNC

De plus, les paramètres de coupe et d'usinage des outils varient en fonction du type d'acier inoxydable. Les matériaux d'outils CNC courants pour l'acier inoxydable sont le carbure ou l'acier à outils rapide.

Tableau : Usinage CNC des aciers inoxydables

Type d'acier inoxydable Notes Usinabilité Considérations
Austénitique 304, 316 Bon Nécessite des outils tranchants et des vitesses de coupe correctes
Martensitique 410, 420 Bon Plus facile à usiner, outils tranchants, 
Ferritique 430, 409 Modérée Ténacité inférieure aux nuances austénitiques, risque d'écaillage 
Duplex 2205 Variable Nécessite des outils de haute qualité et des vitesses plus lentes en raison

 

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Nous comprenons que l'utilisation du bon outil d'usinage et des bons paramètres tels que la vitesse de coupe, la profondeur et l'avance pour l'acier inoxydable est le premier terme pour désigner des résultats de qualité. Nos machines CNC multi-axes avancées peuvent traiter tout type d’acier inoxydable. De plus, l'approche d'outillage personnalisé chez prolean peut fournir des solutions d'usinage précises et personnalisées pour répondre à vos besoins.

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Points clés de l'article

  1. La base principale des différentes catégorisations des types d’acier inoxydable est la composition de l’acier en alliage. 
  2. Chaque type (austénitique, ferritique, martensitique et duplex) implique différents % de chrome, nickel, molybdène et autres éléments d'alliage.
  3. Ces aciers inoxydables peuvent être usinés CNC ou traités avec d'autres techniques de fabrication pour divers composants industriels.
  4. Les paramètres d'usinage CNC appropriés sont essentiels en fonction des types de nuances d'acier inoxydable que vous usinez. 

 

Questions fréquentes

Quels sont les quatre types d’acier inoxydable ?

Les quatre types principaux sont l’acier inoxydable austénitique, ferritique, martensitique et duplex. Chaque type varie en termes de composition, de résistance, de résistance à la corrosion et d'usinabilité.

Puis-je utiliser n’importe quel type d’acier pour mon projet d’usinage ?

Non! Seuls certains aciers conviennent à certains projets d'usinage. Le choix dépend des exigences spécifiques du projet, telles que la durabilité, la résistance à la corrosion et la solidité. 

Quel acier inoxydable est hautement résistant à la corrosion ?

L'acier inoxydable austénitique (grade 316) est très résistant à la corrosion. Sa teneur en molybdène renforce sa résistance aux chlorures et aux environnements agressifs.

Quelle est la différence entre les aciers inoxydables austénitiques et martensitiques ?

Les aciers inoxydables austénitiques sont amagnétiques, hautement résistants à la corrosion et possèdent une excellente soudabilité grâce à leur teneur élevée en chrome et en nickel. D’un autre côté, les aciers inoxydables martensitiques sont magnétiques et offrent une plus grande résistance.

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