Les différents types d’inox et leurs propriétés 

La quantité d’éléments d’alliage et les proportions respectives déterminent la structure atomique de l’inox. Cette structure détermine les principales propriétés de l'acier inoxydable et elle est souvent utilisée dans le secteur métallurgique pour désigner le type d’inox.

Dans ce blog, nous expliquons quels sont ces types, quelles sont leurs propriétés et pour quelles applications ils sont couramment utilisés.

Quels sont les types d’inox ? 

Nous pouvons répartir l’inox dans les types suivants :

• Inox ferritique
• Inox martensitique
• Inox austénitique
  • Inox super austénitique
• Inox duplex
  • Inox duplex maigre
  • Inox super duplex
• Inox à durcissement par précipitation

Inox ferritique 

On peut considérer l’inox ferritique comme la base de l’acier inoxydable. Il se compose principalement de fer, complété par un peu de carbone et par beaucoup de chrome. Certaines qualités peuvent contenir un pourcentage de nickel et/ou de molybdène. Le type est également appelé acier au chrome (acier Cr).

Vous trouverez ici plus d’informations sur la composition de l’inox.

Principales propriétés de l’inox ferritique :

• Il est magnétique.
• Il résiste assez bien à la corrosion atmosphérique.
• Il résiste bien aux gaz sulfurés.
• Il a une solidité modérée.
• Il est modérément soudable.
• Il est assez facilement usinable.
• Il perd de sa ténacité à basse température.
• Il ne peut pas être trempé.

Des exemples d’inox ferritique sont, entre autres, les types inox 409 et inox 430.

L’inox ferritique convient pour une utilisation dans des environnements doux en matière de corrosion. Il peut s’agir par exemple d’une petite poubelle en inox sur la table dans une salle de réunion. Ce type est moins adapté aux environnements agressifs où des chlorures entrent en contact avec l’inox, comme dans la cuisine ou la piscine.

Inox martensitique

Lorsque nous ajoutons plus de carbone à l’inox ferritique, nous obtenons de l’inox martensitique. À l’état recuit, il reste ferritique ; mais en le chauffant puis en le refroidissant très rapidement, la structure devient martensitique. Et il s’agit du type d’acier qui est connu pour sa dureté élevée.

Principales propriétés de l’inox martensitique :

• Il peut être trempé.
• Il a une solidité élevée en état durci.
• Il est magnétique.
• Il résiste assez bien à la corrosion atmosphérique.
• Il est difficilement soudable.
• Il est difficilement usinable.
• Il perd de la dureté à haute température.
• Il perd de la ténacité à basse température.

Des exemples d’inox martensitique sont, entre autres, les types inox 410 et inox 420.

Du fait de sa dureté, l’inox martensitique est souvent utilisé pour les couteaux et les roulements à billes. Mais tout comme l’inox ferritique, il convient uniquement pour une utilisation dans des environnements doux. A titre d’illustration : il est conseillé de ne pas placer un couteau de cuisine dans le lave-vaisselle. Les tablettes lave-vaisselle contiennent en effet souvent des chlorures pour nettoyer efficacement, mais qui attaquent également la peau d’oxyde de l’inox.

Inox austénitique 

L’inox austénitique est le type d’inox le plus utilisé dans le monde entier. Outre du fer, du carbone et du chrome, ce type contient du nickel et certaines qualités contiennent également du molybdène. C’est pourquoi ce type est également appelé acier chrome-nickel (acier CrNi) ou acier chrome-nickel-molybdène (acier CrNiMo). L’inox austénitique se distingue d’autres types par sa bonne résistance à la corrosion dans des environnements doux. Les qualités avec du molybdène ont même une bonne résistance à la corrosion dans des milieux agressifs avec des chlorures.

Principales propriétés de l’inox austénitique :

• Il résiste bien à la corrosion atmosphérique.
• Également dans des milieux agressifs pour certaines qualités.
• À la base, il n’est pas magnétique.
• Du fait des usinages, il peut devenir légèrement magnétique.
• Il est malléable.
• Il a une solidité modérée.
• Il conserve de la ténacité à basse température.
• Il est facilement soudable.
• Il ne peut pas être trempé.

Des exemples d’inox austénitique sont, entre autres, les types inox 304 et inox 316. Le premier contient du nickel et il s’agit d’un acier CrNi. Le deuxième contient du nickel et du molybdène et il s’agit donc d’un acier CrNiMo.

Il existe également des qualités d’inox austénitique avec peu ou pas de nickel. Celles-ci font partie de la série 200. À cet égard, le nickel est (partiellement) remplacé par le manganèse. Avec ces qualités cependant, la résistance à la corrosion est plus faible qu’avec les alliages au nickel. C’est la raison pour laquelle les types d’inox avec du manganèse sont peu utilisés. S’ils sont utilisés, ce sera entre autres pour des appareils électroménagers ou des couverts.

Couverts, robinets et escaliers de piscines. Il s’agit d’éléments qui entrent souvent ou continuellement en contact avec l’humidité et les chlorures. Pour ce type d’éléments, l’inox austénitique (la série 300) offre une solution. Attention : malgré la bonne résistance à la corrosion, ce type d’acier peut bel et bien rouiller. Lisez ici comment cela est possible.

Par ailleurs, l’inox austénitique n’est pas magnétique à la base, mais il peut devenir légèrement magnétique par écrouissage à froid. Nous expliquons ce qu’il en est dans notre blog « L’inox est-il magnétique ? ».

De même en théorie, l’inox austénitique résiste mieux à la corrosion que l’inox ferritique, ce qui n’est néanmoins pas toujours vrai dans des environnements sulfurés. Le soufre s’associe en effet au nickel de l’inox austénitique. Ensemble, ils forment des sulfures de nickel qui fragilisent la peau d’oxyde de l’inox et diminuent la résistance à la corrosion. Surtout à haute température. C’est la raison pour laquelle pour les systèmes d’échappement par exemple, de l'inox ferritique est également souvent choisi à la place de l’inox austénitique. Vous trouverez ici plus d’informations sur la résistance à la chaleur de l’inox.

Enfin le groupe inox austénitique comprend encore un sous-groupe : l’inox super austénitique. Ce type contient encore plus de chrome, de nickel et de molybdène, afin d’obtenir un matériau encore plus résistant à la corrosion. Le type d’inox 904L (avec la désignation ISO : X1NiCrMoCu 25-20-5) en est un exemple. Celui-ci est utilisé notamment dans des applications offshore et dans l’industrie chimique.

Inox duplex

L’inox duplex est composé à 50 % d’une structure austénitique et à 50 % d’une structure ferritique. On l’obtient en réduisant la quantité de nickel. Souvent, le pourcentage de chrome et de molybdène est augmenté pour améliorer la résistance à la corrosion. Le fait de réaliser le bon équilibre permet d’obtenir une qualité qui résiste non seulement à la corrosion, mais qui est également beaucoup plus robuste qu’un acier austénitique ou ferritique en lui-même.

Principales propriétés de l’inox duplex :

• Il résiste bien à la corrosion atmosphérique.
• Il résiste bien à la corrosion par piqûres et à la corrosion caverneuse.
• Il a une solidité élevée.
• Il est facilement usinable.
• Il peut être utilisé uniquement dans une plage de température allant de -40 à env. +280 ºC.
• Il est facilement soudable.
• Il est légèrement magnétique.

Un exemple populaire d’inox duplex est le type Duplex 2205 (1.4462).

Certes, l’inox duplex est plus cher que l’inox austénitique et l’inox ferritique. Mais pour diverses applications, il peut s’avérer un choix plus intéressant. Clarifions l’avantage de l’inox duplex avec l’exemple pratique d’un cargo :

Du fait que la résistance de l’inox duplex est plus élevée que celle de l’inox austénitique, il est possible avec l’inox duplex de placer dans la cale une paroi plus fine que lorsque le choix se porte sur une paroi austénitique. Cette paroi plus fine signifie pour le bateau un surplus d’espace (et de poids de charge), la possibilité de transporter davantage de cargaison précieuse et donc d’être plus rentable sur chaque trajet. Par ailleurs, la paroi en inox duplex s’use moins rapidement que lorsqu’il s’agit d’inox austénitique ou ferritique. De plus, la résistance à la corrosion est également plus élevée.

L’inconvénient de l’inox duplex est le fait que l’équilibre entre austénite et ferrite doit être maintenu. Il s’agit d’un défi notamment lorsque nous allons le souder. Un bon apport de chaleur est alors d’une grande importance. Du fait de la structure ferritique, il devient fragile à basse température et il perd de la dureté à haute température. C’est pourquoi il existe une marge de température au sein de laquelle il est préférable d’utiliser ce type d’inox.

L’inox duplex connait deux sous-types, à savoir :

• L’inox duplex maigre
• L’inox super duplex

Dans le cas de l’inox duplex maigre, le nickel et le molybdène sont partiellement remplacés par le manganèse, ou moins d’éléments d’alliage sont utilisés au total. Bien que ceci s’opère au détriment de la résistance à la corrosion, la solidité caractéristique est bien préservée et il s'agit d’une variante moins onéreuse que l’inox duplex standard.

Dans le cas de l’inox super duplex, des pourcentages plus élevés de chrome, nickel et molybdène doivent justement être ajoutés pour obtenir une résistance à la corrosion encore plus élevée que l’inox duplex standard. Ceci s’accompagne bien entendu également d’un autre tarif.

Inox à durcissement par précipitation 

Le dernier type d'acier inoxydable est l’inox à durcissement par précipitation, également appelé acier PH. Ce type est obtenu en ajoutant des éléments tels que le cuivre ou l’aluminium à l’inox austénitique, puis en le durcissant. Ceci s’effectue en 2 étapes :

1. Tout d’abord, l’inox est chauffé à haute température et trempé, de sorte que tous les éléments d’alliage se dissolvent dans la structure (mise en solution).
2. Ensuite, l’inox est encore recuit à des températures moins élevées pendant une durée allant de minutes à quelques heures, de sorte que de petites particules dans la structure germent et se transforment en précipités au sein de la structure (durcissement ou précipitation). Ce sont ces précipités qui assurent la dureté.

Principales propriétés de l’inox à durcissement par précipitation :

• Il peut être trempé.
• Il a une solidité élevée.
• Il a une résistance assez bonne à bonne à la corrosion atmosphérique.
• Il est modérément usinable.
• Il perd de la dureté à haute température.
• Il est difficilement soudable.
• Il n'est pas magnétique.

Des exemples d’inox PH sont, entre autres, les types inox 630 et inox 631.

L’inox à durcissement par précipitation a d’un côté la dureté de l’inox martensitique et d’un autre côté, la bonne résistance à la corrosion de l’inox austénitique. Ce type convient de ce fait pour les couteaux de plongée, les appareils médicaux et les turbines, entre autres.

Bien que l’inox PH soit en règle générale plus facile à souder que l’acier martensitique, cette opération doit être effectuée avec précaution. A haute température, ce type d’inox perd en effet à nouveau de la dureté.

Comparaison des types d’inox dans un tableau 

* Évalué en état durci.
** A la base non magnétique, mais peut le devenir.

* Évalué en état durci. 

Les données des tableaux ci-dessus offrent une indication. Veuillez tenir compte du fait qu’il existe diverses exceptions à la règle et que celles-ci ne sont pas intégrées dans l’aperçu. À chaque type d’inox correspond toujours un alliage avec de meilleures propriétés qu’un autre type.

Des questions sur les types d’inox et leurs propriétés ? 

Dans ce blog, nous avons expliqué quels sont les types d’inox, quelles sont leurs propriétés et dans quel but ils sont utilisés d’ordinaire. Nous conseillons d’utiliser cet aperçu uniquement à titre de référence, et de consulter un métallurgiste ou un concepteur lorsque vous devez choisir le type d’inox approprié.

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Vous avez encore des questions à ce sujet ? Dans ce cas, n’hésitez pas à prendre contact avec nous.