La révolution de l'acier inoxydable - un voyage fascinant dans l'univers de l'acier inoxydable

La naissance de l'acier inoxydable : une invention révolutionnaire de Krupp

L'invention du premier acier inoxydable par la société Friedrich Krupp AG a révolutionné l'industrie sidérurgique à la fin du 19e siècle. Un matériau résistant à la corrosion et à l'oxydation a été créé, répondant ainsi aux exigences de l'industrie chimique. Deux demandes de brevet déposées les 17 octobre et 20 décembre 1912 ont marqué le début de l'ère de l'acier inoxydable, qui se distingue par ses propriétés exceptionnelles et permet une multitude d'applications. Cette invention a non seulement révolutionné l'industrie chimique, mais a également ouvert la voie à des innovations dans d'autres secteurs. Depuis cette date, l'acier inoxydable a été et reste un pilier important de la technologie moderne des matériaux.

Un coup d'œil sur le processus de fabrication et les matières premières nécessaires  

Le fer est l'élément de base de la fabrication de l'acier. Il est extrait du minerai de fer qui est exploité dans les mines. Après l'extraction, le minerai de fer est d'abord broyé, tamisé et nettoyé afin d'augmenter la concentration de métal. Le minerai est ensuite fondu dans des hauts fourneaux et réduit en fonte brute. D'autres étapes métallurgiques permettent de passer de la fonte brute à l'acier brut et finalement à l'acier. Grâce à l'ajout d'éléments d'alliage, l'acier est affiné et transformé en un acier inoxydable de haute qualité. Cela se fait généralement dans le cadre d'une fusion secondaire, au cours de laquelle l'acier brut et les éléments d'alliage sont fondus dans un four.

Après la fusion, l'acier est mis en forme. L'acier inoxydable peut être produit dans une grande variété de formes, y compris des barres, des plaques, des tôles, des tubes et des fils, pour n'en citer que quelques-unes. Cela peut se faire par coulée dans des moules, par laminage ou par d'autres procédés de mise en forme.

Pour fabriquer de l'acier inoxydable, on ajoute d'autres éléments d'alliage comme le chrome, le nickel, le molybdène. Ceux-ci sont extraits de différentes sources. 

Le chrome est principalement extrait de la chromite, un minéral que l'on trouve dans les pays suivants : 

• Afrique du Sud

• Kazakhstan

• Inde

• Russie 

• Turquie 

• Finlande

Le nickel, un autre élément d'alliage couramment utilisé, est principalement extrait des minerais de nickel exploités dans les pays suivants :

• Canada

• Russie

• Australie

• Indonésie

Les matières premières pour l'acier inoxydable sont donc réparties dans le monde entier et sont extraites dans différents pays. La disponibilité et le coût des matières premières peuvent donc varier en fonction du lieu et des conditions du marché.

La définition de l'acier inoxydable

L'acier inoxydable, également connu sous le nom d'inox, est un alliage (du latin ligare ; lier, unir) de différents métaux. La composition exacte peut varier en fonction de l'application et de l'utilisation. En général, l'acier inoxydable contient au moins 10,5% de chrome (Cr) et jusqu'à 1,2% de carbone (C).

Grâce à l'ajout des éléments d'alliage déjà mentionnés, tels que le chrome, le nickel et le molybdène, les aciers dits inoxydables présentent une meilleure résistance à la corrosion. Mais les aciers inoxydables doivent surtout leur résistance à l'élément d'alliage chrome, qui forme à la surface de l'acier une couche d'oxyde ou une couche passive dense, résistante et solidement adhérente (non visible). 

Malgré son nom et ses propriétés de résistance à la rouille, il est important de noter que l'acier inoxydable peut néanmoins rouiller s'il est mal utilisé.

La résistance à la rouille de l'acier inoxydable est variable et dépend du type d'acier spécifique et des conditions environnementales, ce qui peut entraîner d'éventuelles attaques de corrosion.

Numéros de matériau et abréviations de l'acier inoxydable

En Europe, les aciers inoxydables sont principalement normalisés grâce à la série de normes EN 10088-1 à -5. Chaque nuance d'acier est désignée par un nom abrégé et un numéro de matériau.

Les systèmes d'attribution des désignations des numéros de matériau des aciers inoxydables varient selon les pays. Voici une liste des principaux systèmes :

Pour expliquer cela plus en détail, voici un exemple :

le numéro de matériau est : 1.4404
la désignation abrégée de la qualité EN est : X2CrNiMo17-12-2
le nom abrégé DIN est le suivant : X 2 CrNiMo 17 13 2 (obsolète, remplacé par EN).
le nom abrégé AFNOR est : Z 3 CND 17-12-02 (obsolète, remplacé par EN)

Le nom abrégé donne des informations sur les principaux éléments d'alliage et leurs teneurs dans la nuance d'acier. Le numéro de matériau pour l'acier inoxydable se situe dans la plage de 1.40xx à 1.46xx. Cette normalisation permet une désignation et une classification uniformes des différents produits en acier inoxydable, ce qui est particulièrement important pour la fabrication et le commerce.

Aperçu des quatre structures des aciers inoxydables

Il existe plus de 100 aciers inoxydables différents. Les structures des aciers inoxydables font référence à la manière dont les atomes sont disposés dans un morceau d'acier inoxydable. Celles-ci peuvent varier considérablement en fonction du type d'alliage et du processus de fabrication et influencent les propriétés mécaniques et de résistance à la corrosion du matériau.

Il existe quatre grands types de structures des aciers inoxydables : martensite, duplex, ferrite et austénitique. 

Faits sur les aciers austénitiques :

• sont l'un des types d'acier inoxydable les plus courants

• haute résistance à la corrosion et bonne aptitude au formage

• magnétique 

• excellente résistance à la corrosion, à la chaleur et aux produits chimiques

Applications : dans la transformation des aliments, l'industrie chimique, les appareils médicaux et de nombreux autres domaines où l'hygiène et la résistance à la corrosion sont importantes.

Faits sur les aciers ferritiques :

• magnétique 

• bonne résistance à la corrosion, notamment dans les environnements corrosifs comme l'eau et certains produits chimiques 

• généralement moins déformables que les aciers austénitiques

• ont une bonne résistance mécanique 

Applications : systèmes de refroidissement, tambours de machines à laver et architecture d'intérieur

Faits sur les aciers martensitiques : 

• se distinguent par leur grande dureté, leur résistance mécanique et leur résistance à l'usure

• magnétiques 

• ont une résistance à la corrosion limitée (par rapport aux aciers austénitiques ou ferritiques)

Applications : outillage, lames et autres domaines nécessitant une dureté et une résistance mécanique élevées

Faits sur les aciers duplex

• haute résistance à la corrosion, résistance mécanique et ténacité

Applications : les aciers duplex sont utilisés dans l'industrie chimique, les installations pétrolières et gazières ainsi que dans les environnements où l'eau de mer est présente

Quels sont les avantages de l'acier inoxydable par rapport à d’autres matériaux ?

Lorsqu'il s'agit de matériaux durables et résistants à la corrosion, l'acier inoxydable est en tête de liste. Il est largement utilisé dans différents secteurs, de la construction à la transformation des aliments en passant par la technique médicinale.

• Excellente résistance à la corrosion : l'acier inoxydable offre une résistance à la corrosion exceptionnelle. La formation d'une couche protectrice passive à la surface protège l'acier des influences environnementales néfastes et prolonge sa durée de vie.

• Longévité et entretien réduit : l'acier inoxydable est extrêmement robuste et durable. Il peut résister à des températures extrêmes, à des contraintes mécaniques et à l'usure sans que ses propriétés ne soient altérées. De plus, l'acier inoxydable ne nécessite qu'un entretien minimal.

• Hygiénique et facile à nettoyer : l'acier inoxydable est un matériau hygiénique, car il est lisse, non poreux et facile à nettoyer. Il résiste au développement de bactéries, de moisissures et d'autres micro-organismes, ce qui en fait un choix idéal pour les applications de transformation des aliments, les appareils médicaux et les installations sanitaires.

• Polyvalence et adaptabilité : l'acier inoxydable est disponible dans une grande variété de formes, de tailles et de finitions. Il peut être facilement adapté à différents designs et à diverses applications. En outre, la grande résistance à la traction de l'acier inoxydable permet de concevoir des structures et des composants complexes.

• Respect de l'environnement : l'acier inoxydable est un matériau recyclable et présente un taux de recyclage très élevé. Il peut être refondu à l'infini et transformé en nouveaux produits, ce qui réduit l'impact négatif sur l'environnement et contribue à la durabilité.

• Haute résistance à la chaleur : l'acier inoxydable conserve ses propriétés mécaniques et sa résistance à la corrosion même à haute température. Cela le rend idéal pour les applications exposées à des températures élevées, comme dans l'industrie chimique ou la construction de machines.

• Qualité esthétique : l'acier inoxydable confère aux produits et aux structures un aspect moderne et attrayant. Il offre une surface brillante qui reste belle même après une longue durée d'utilisation.

Conclusion

En résumé, le développement de l'acier inoxydable peut être justifié grâce à un grand nombre de propriétés exceptionnelles. L'acier inoxydable s'est révélé être une force motrice pour les développements technologiques et permet d'envisager un avenir durable.

Il est important de noter que le choix du matériau approprié dépend des exigences spécifiques et du type d'application. Chaque matériau a ses propres forces et faiblesses, et il est conseillé de tenir compte des besoins et priorités individuels avant de prendre une décision sur le choix de l'acier inoxydable.

HANS KOHLER SA est votre partenaire de confiance lorsqu'il s'agit de choisir le bon matériau pour vos projets en acier inoxydable. En tant que spécialistes de l'acier inoxydable, nous disposons de plus de 100 ans d'expérience et d'expertise. 

Notre objectif est non seulement de vous fournir des produits en acier inoxydable de haute qualité, mais aussi de vous offrir un conseil et une assistance complets.

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