Le terme « acier », employé de manière générale, désigne toute une famille d'alliages métalliques. C'est un métal courant et très polyvalent, aux applications et usages très variés. L'acier se décline en différentes qualités, mais on peut généralement le diviser en deux catégories : a) l'acier au carbone et b) l'acier inoxydable.
La principale différence entre l'acier au carbone et l'acier inoxydable réside dans leur teneur en chrome. L'acier au carbone contient moins de 10,5 % de chrome, tandis que l'acier inoxydable doit en contenir au moins 10,5 % pour être considéré comme équivalent. C'est cette caractéristique qui confère à ces deux types d'acier des propriétés distinctes.
Différence entre l'acier inoxydable et l'acier au carbone: L’acier inoxydable se caractérise principalement par l’ajout de chrome, ainsi que d’autres éléments d’alliage comme le nickel. On l’appelle aussi « acier inoxydable », car il est conçu pour résister à l’oxydation. Grâce à sa couche protectrice de chrome qui préserve le fer du métal de l’oxydation dueTypes d'acier inoxydable à l’oxygène ambiant, l’acier inoxydable est résistant à la corrosion et donc qualifié d’« inoxydable ».
Types d'acier inoxydable: selon leur teneur en chrome, les aciers inoxydables se divisent en différentes catégories. Généralement, les aciers inoxydables à faible teneur en chrome sont moins chers et moins durables. Voici les principaux types d'acier inoxydable et leurs propriétés :
Austénitique: Il s'agit du type d'acier inoxydable le plus répandu. Bien qu'il présente une faible limite d'élasticité, il offre une excellente résistance à la corrosion et à la chaleur. On le retrouve fréquemment dans les articles ménagers, la tuyauterie et les cuves industrielles, la construction et les façades architecturales.
Ferritique: Ce type d'acier inoxydable ne contient généralement pas de nickel. Il offre néanmoins une meilleure résistance à la corrosion, à la chaleur et aux fissures que la plupart des autres types. On le retrouve fréquemment dans les lave-linge, les chaudières et l'architecture intérieure.
Martensitique: Ce matériau est généralement magnétique et, du fait de sa faible teneur en chrome, il est moins résistant à la corrosion que d'autres types d'acier inoxydable. Il est également très robuste et, par conséquent, utilisé pour la fabrication de couteaux et de pales de turbines.
Duplex: Il s'agit d'un composite d'aciers austénitiques et ferritiques, ce qui lui confère une grande résistance et une excellente flexibilité. Sa limite d'élasticité est deux fois supérieure à celle de l'acier inoxydable austénitique, et il est largement utilisé dans des secteurs tels que la papeterie, la pâte à papier, la construction navale et la pétrochimie.
Précipitation: Ce type d'acier inoxydable possède le même niveau de résistance à la corrosion que les métaux austénitiques, mais peut être durci pour le rendre encore plus résistant par l'ajout d'autres éléments tels que l'aluminium, le cuivre et le niobium.
Avantages de l'acier inoxydable
– Résistant à la corrosion
– Résistant aux hautes et basses températures
– Se présente sous différentes formes
– Solide et très durable
– Peu d'entretien et facile à nettoyer
– Longue durée
– Prix bas par rapport à sa durée de vie
– Peut être personnalisé pour une finition cosmétique attrayante
– Ne se ternit pas facilement
– Écologique et recyclable
Applications: l'acier inoxydable trouve de nombreuses applications dans divers secteurs industriels. Sa première utilisation industrielle remonte aux années 1930, par Ford dans l'industrie automobile.
Depuis, il est omniprésent dans les voitures, notamment pour les systèmes d'échappement, les calandres, les garnitures et divers composants structurels. Il est également utilisé dans la construction aéronautique pour la fabrication des structures d'avions, des moteurs à réaction et des trains d'atterrissage. Sa résistance à la corrosion et son faible besoin d'entretien rendent l'acier inoxydable particulièrement adapté au transport et à la manipulation de produits chimiques. On le retrouve aussi dans le domaine médical.
Grâce à sa robustesse, sa résistance et sa flexibilité, certains aciers inoxydables sont utilisés en architecture. Leur esthétique et leur finition soignée renforcent leur attrait dans ce domaine. De plus, ils sont faciles à nettoyer. Il n'est donc pas surprenant que leur prix soit nettement supérieur à celui de l'acier au carbone.
Par ailleurs, l'acier inoxydable est couramment utilisé dans l'industrie agroalimentaire pour la fabrication d'ustensiles de cuisine, de couverts, d'accessoires et d'appareils électroménagers. Il est intéressant de noter que les aciers inoxydables les moins ductiles servent à la fabrication d'ustensiles comme les couteaux, tandis que les plus ductiles sont utilisés pour les grils, les fours, les casseroles et les éviers.
Acier au carbone: comme mentionné précédemment, ce type d'acier présente une teneur en chrome bien inférieure à la normale. Il est composé d'un alliage de carbone et d'autres matériaux. Sa teneur en carbone est généralement de 2 à 2,5 %. Contrairement à l'acier inoxydable, l'acier au carbone est sensible à la corrosion. Ce dernier est moins cher et ses propriétés mécaniques varient en fonction de sa teneur en carbone. Les aciers à faible teneur en carbone sont généralement plus tendres et, par conséquent, plus faciles à usiner et à souder. En revanche, les aciers à haute teneur en carbone sont plus résistants, mais aussi beaucoup plus difficiles à travailler.
Types d'acier au carbone: la teneur en carbone est l'élément déterminant de tout alliage d'acier au carbone. Les différents types d'acier au carbone peuvent être classés comme suit :
Acier à faible teneur en carbone: c’est la forme la plus courante, avec une teneur en carbone inférieure à 0,25 %. Relativement plus faible et plus mou, mais plus ductile et facilement soudable, ce type d’acier au carbone est utilisé pour l’usinage et le soudage à faible coût.
Acier mi-dur: ce type d’acier présente généralement une teneur en carbone de 0,25 à 0,6 % et une teneur en manganèse de 0,6 à 1,65 %. Ses propriétés peuvent être améliorées par traitement thermique. Toutefois, ce traitement n’est possible que sur des sections très minces, sauf en cas d’ajout d’éléments d’alliage. Il est plus résistant, mais moins ductile que l’acier doux.
Acier à haute teneur en carbone: c’est le type d’acier au carbone le plus dur et le plus résistant. Il est le moins ductile et très résistant à l’usure. Sa teneur en carbone varie de 0,6 % à 1,25 %, tandis que sa teneur en manganèse est d’environ 0,3 % à 0,9 %.