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© KOHLER 2023HANS KOHLER AG, Claridenstrasse 20, Postfach, CH-8022 Zürich, Telefon 044 207 11 11, Fax 044 207 11 10 155comme le chrome (Cr), le nickel (Ni) et le manganèse (Mn), qui influencent ses caractéristiques, comme par ex. la résistance à la corrosion.3.2.2 MartensiteLa structure martensitique est une structure en fines aiguilles, non structurée, dure et fragile, c’est-à-dire sans limite des grains clairement perceptible. Elle se produit par un refroidissement rapide d’une structure austénitique (transformation structurale). Le refroidissement doit alors se faire si rapidement que le carbone dissout dans la structure austénitique initiale n’a pas le temps de quitter la maille de fer et ainsi la structure se tend. Cette structure dure tendue présente une grande dureté, mais aussi une fragilité élevée, de telle sorte qu’elle n’est pratiquement pas utilisable. Pour éliminer cette fragilité, la structure doit être chauffée une nouvelle fois (revenue). Par le revenu, on peut régler dans certaines plages les caractéristiques mécaniques (résistance à la traction, dureté, ténacité, etc.).3.2.3 AusténiteLa caractéristique d’une structure austénitique est donnée par une délimitation marquée des grains, partiellement rectilignes et parallèles. Par des teneurs correspondantes en Ni et Mn, cette structure peut aussi être stable à température ambiante. Les structures austénitiques sont (au contraire des structures ferritiques et martensitiques) amagnétiques, tenaces et elles ne peuvent être durcies que par déformation à froid (écrouissage).3.2.4 DuplexLa structure duplex se compose de deux constituants clairement reconnaissables (phases), de 50% chacun, l’un ferritique et l’autre austénitique. Cette structure réunit en conséquence beaucoup de caractéristiques positives provenant des deux constituants de la structure.3.2.5 Structure à durcissement par précipitationLes aciers à durcissement par précipitation contiennent de petites quantités d’éléments d’alliage spéciaux comme par ex. le cuivre (Cu) et le niobium (Nb). Par un recuit de mise en solution, tous les éléments d’alliage sont dissous dans la structure du fer. Par un refroidissement rapide qui suit, ces éléments restent dissous, c’est-à-dire qu’il se produit un état métastable. L’acier tendant cependant à un état stable, ces éléments dissous de force se séparent au cours du temps et forment dans la structure de fines précipitations réparties régulièrement, qui provoquent une augmentation de la résistance. Par un traitement thermique correspondant (vieillissement, maturation), ce processus de précipitation peut être accéléré et influencé selon planification. Les aciers trempables par dispersion présentent une structure austénitique, martensitique ou austénitique-martensitique. 3.3 Les principaux éléments d’alliageet leur influence sur les caractéristiques de l’acierLa structure microscopique des aciers, est fortement influencée d’une part par la composition chimique (alliage) et d’autre part par un éventuel traitement thermique. L’effet des principaux éléments d’alliage sur les aciers inoxydables peut être résumé de la manière suivante. L’influence des éléments favorisant la formation d’austénite ou de ferrite sur la formation de la structure peut être lue sur le diagramme de Schaeffler (voir chap. 7.7) et sur le graphique ci-dessous.Répartition des aciers inoxydables en fonctionde la teneur en chrome et en nickel3.3.1 Chrome (Cr)Les aciers inoxydables doivent leur résistance chimique entre autres à l’élément d’alliage Cr, qui forme à la surface de l’acier une couche d’oxyde passive adhérant bien et présentant une très bonne résistance et étanchéité chimique (voir aussi chap. 2.3). A partir d’une teneur en Cr de 12,5%, on parle d’acier inoxydable. Le Cr augmente en outre notablement la résistance mécanique de l’acier sans diminuer fortement sa ductilité. De plus, la résistance à chaud et à l’oxydation à chaud peuvent être notablement améliorée.3.3.2 Carbone (C)Avec une teneur croissante en C, la résistance mécanique de l’acier ainsi que la trempabilité des aciers martensitiques augmentent. Par contre, la soudabilité, la ductilité, l’aptitude au forgeage et à l’usinage diminuent. Le Cr forme facilement des carbures avec C. Pour empêcher que du Cr soit enlevé à la structure par la formation de carbures, et ainsi que la résistance à la corrosion soit localement réduite, la teneur en C des aciers inoxydables doit être tenue très basse ou il faut empêcher la formation de carbures par des éléments stabilisateurs qui forment des carbures encore plus facilement que le Cr. Le C favorise la formation d’austénite.Aciers inoxydables