L'acier inoxydable est défini comme un groupe de alliages fer-chrome résistants à la corrosion (alliages Fe-Cr) contenant un minimum de 10,5% Cr. Le chrome forme une couche d'oxyde passive qui protège le métal de base de la corrosion.
Classification complète des alliages d'acier inoxydable moulés, détaillant des types tels que les aciers austénitiques, ferritiques, martensitiques, duplex, à durcissement par précipitation et résistants à la chaleur, ainsi que leurs désignations d'alliage respectives.
Ce guide énumère les six grands types et 43 grades communs d'acier inoxydable pour l'industrie de la fonderie, détaillant leur composition typique, leurs propriétés mécaniques et de corrosion, ainsi que leurs principales applications de moulage. Les nuances répertoriées sont liées aux normes industrielles courantes pour les pièces moulées en acier, notamment ASTM A743/A744/A890 (ÉTATS-UNIS), EN 10283 (Europe), et GB/T (Chine). Les nuances coulées ont souvent des compositions modifiées par rapport à leurs équivalents corroyés afin d'optimiser la coulée, la soudabilité et la résistance à la corrosion par le contrôle d'éléments tels que le carbone, le silicium et la ferrite delta.
Aciers inoxydables austénitiques (série CF)
Les aciers inoxydables austénitiques constituent le groupe le plus utilisé, caractérisé par une structure cristalline cubique à faces centrées (FCC). Ils sont non magnétiqueposséder d'excellentes compétences en matière de soudabilitéLa teneur en ferrite $ est très élevée, la ductilité est grande et la résistance générale à la corrosion est exceptionnelle. Lors de la coulée, la teneur en $\delta$-ferrite doit être soigneusement contrôlée (généralement 3%-30%) afin d'éviter les déchirures à chaud et d'améliorer la soudabilité.
| Grade | Composition typique | Propriétés | Applications typiques de la fonderie |
| 201 | Faible Ni (~4-5.5% Ni), Mn élevé (5.5-7.5% Mn), 16-18% Cr | Taux d'écrouissage élevé ; bonne résistance à la corrosion pour les environnements doux. | Équipement de restauration, pièces structurelles dans des environnements doux. |
| 202 | Faible Ni (~4-6% Ni), Mn élevé (7.5-10% Mn), 17-19% Cr | Similaire au 201 mais avec une ductilité légèrement inférieure ; résistance modérée à la corrosion. | Garnitures architecturales, composants de processus non critiques. |
| 301 | ~17% Cr, 7% Ni, 0.15% C max | Haute résistance à l'écrouissage ; bonne résistance à la corrosion. | Composants structurels, applications des ressorts. |
| 302 | ~18% Cr, 8% Ni, 0.15% C max | Nuance à usage général ; bonne ductilité et bonne résistance à la corrosion. | Couvercles, boîtiers, raccords à usage général. |
| 303 | ~18% Cr, 8% Ni, S/Se ajouté | Augmentation de l'usinabilité en raison du soufre/sélénium ; réduction de la corrosion et de la soudabilité. | Connecteurs filetés, pièces nécessitant un usinage important. |
| 304 / CF8 | ~18-20% Cr, 8-11% Ni, 0.08% C max | Excellente résistance générale à la corrosion ; très ductile et soudable ; susceptible de précipiter des carbures à 425-870 degrés Celsius. | Corps de pompe, corps de vanne, raccords de tuyauterie, brides. |
| 304L / CF3 | ~18-20% Cr, 8-12% Ni, 0,03% C max | La réduction du carbone minimise la sensibilisation et la corrosion intergranulaire ; excellente soudabilité sans traitement thermique post-soudure (PWHT). | Composants soudés, équipement de traitement chimique, service cryogénique. |
| 316 / CF8M | ~16-18% Cr, 10-14% Ni, 2-3% Mo, 0,08% C max | L'ajout de molybdène offre une résistance supérieure à la corrosion par piqûres et par crevasses, en particulier dans les chlorures. | Quincaillerie marine, vannes et pompes pour l'industrie chimique, de la pâte à papier et du papier. |
| 316L / CF3M | ~16-18% Cr, 10-14% Ni, 2-3% Mo, 0,03% C max | La faible teneur en carbone et en Mo améliore la résistance aux piqûres et la résistance à la corrosion après soudage. | Équipement de transformation des aliments, réacteurs pharmaceutiques, environnements chimiques agressifs. |
| 316Ti | ~17% Cr, 12% Ni, 2.5% Mo, Ti stabilisé | L'ajout de titane stabilise le carbone, améliorant la résistance à haute température et la résistance à la sensibilisation. | Composants fonctionnant à des températures élevées (jusqu'à 550 degrés Celsius). |
| 321 | ~17% Cr, 10.5% Ni, Ti stabilisé | Le titane stabilise le carbone, empêchant la corrosion intergranulaire après une exposition à 425-870 degrés Celsius. | Pièces d'avion, collecteurs d'échappement, composants soumis à des cycles thermiques. |
| 347 | ~18% Cr, 11% Ni, stabilisé Nb/Ta | Stabilisation Niobium/Tantale pour une meilleure résistance à la corrosion intergranulaire dans le domaine de la sensibilisation. | Pièces pour appareils à pression à haute température, échangeurs de chaleur. |
| 904L (équivalent moulé) | ~20% Cr, 25% Ni, 4.5% Mo, faible C, 1.5% Cu | Très haute résistance à l'acide sulfurique et à la corrosion fissurante sous contrainte due au chlorure ; entièrement austénitique. | Équipement pour l'eau de mer, épurateurs pour le contrôle de la pollution. |
| CF8C | ~19% Cr, 10% Ni, stabilisé Nb/Ta | Stabilisation Niobium/Tantale, similaire au 347, pour les composants moulés nécessitant une résistance à haute température et une résistance à la corrosion après soudage. | Vannes de vapeur à haute pression, équipement de production d'énergie. |
Aciers inoxydables ferritiques (série CB / CC)
Les aciers inoxydables ferritiques contiennent beaucoup de chrome et peu ou pas de nickel, ce qui leur confère une grande résistance à la corrosion. magnétique Ils offrent une bonne résistance à la corrosion sous contrainte et à l'oxydation à des températures élevées. Elles offrent une bonne résistance à la corrosion fissurante sous contrainte et à l'oxydation à des températures élevées. Ils sont généralement moins résistants et moins soudables que les nuances austénitiques.
| Grade | Composition typique | Propriétés | Applications typiques de la fonderie |
| 405 | 11.5-13.5% Cr, $0.2\% \text{Al}$, faible C | L'aluminium réduit le durcissement ; bonne soudabilité ; résistance modeste à la corrosion. | Pièces de four, boîtes de recuit. |
| 409 / CB30 / CC50 | 11.5-13% Cr, Ti/Nb stabilisé, faible teneur en C | Bonne résistance à l'oxydation ; convient aux températures élevées ; légère résistance à la corrosion. | Systèmes d'échappement automobiles, échangeurs de chaleur. |
| 410L | 11,5-13,5% Cr, faible C | Résistance inférieure à celle du 410 ; bonne ductilité et formabilité ; résiste à la corrosion atmosphérique légère. | Composants structurels dans des environnements doux. |
| 430 (éq. fonte) | 16-18% Cr, faible Ni | Bonne ductilité et résistance à l'acide nitrique ; résistance modérée à la corrosion et à la chaleur. | Garnitures décoratives, pièces non critiques dans les processus chimiques. |
| 434 (éq. fonte) | 16-18% Cr, 1% Mo | Le molybdène améliore la résistance aux piqûres ; bonne résistance à la chaleur. | Garnitures automobiles, appareils électroménagers, réservoirs d'eau chaude. |
| 436-444 (gamme d'éq. coulés) | 16-26% Cr, Mo/Nb/Ti (Cr et Mo plus élevés pour une meilleure corrosion) | Excellente résistance à la corrosion par piqûres et par crevasses ; résistance aux températures élevées et à l'oxydation. | Pièces de combustion à haute température, environnements aqueux plus agressifs. |
Aciers inoxydables martensitiques (Série CA)
Les aciers inoxydables martensitiques sont durcissable par traitement thermique Les aciers ferritiques sont soumis à un traitement thermique (trempe et revenu) afin d'obtenir une résistance élevée, une grande dureté et une bonne résistance à l'usure. Ils sont magnétiques et leur teneur en chrome est généralement inférieure à celle des nuances ferritiques, ce qui se traduit par une moindre résistance générale à la corrosion.
| Grade | Composition typique | Propriétés | Applications typiques de la fonderie |
| CA15 (environ 410) | 11,5-14% Cr, max 1,0% Ni, 0,15% C max | Durcissable à haute résistance ; résistance modérée à la corrosion ; bonne résistance à l'abrasion. | Garnitures de vannes, roues de pompes, aubes de turbines à vapeur. |
| CA6NM (13Cr-4Ni) | 11.5-14% Cr, 3.5-4.5% Ni, faible C, 0.5-1.0% Mo | Excellente combinaison de résistance élevée, de ténacité et de bonne soudabilité ; résistance à la corrosion fissurante sous contrainte. | Turbines hydroélectriques, soupapes à haute pression. |
| CA40 (environ 420) | 11,5-14% Cr, 0,20-0,40% C | Le carbone plus élevé que le CA15 permet d'obtenir une dureté et une résistance à l'usure plus élevées ; un revenu est nécessaire après la coulée/soudure. | Composants de vannes résistants à l'usure, lames de couteau. |
| 410 | 11,5-13,5% Cr, 0,15% C max | Nuance de base pouvant être traitée thermiquement ; bonne ductilité ; résistance modérée à la corrosion. | Fixations, pièces mécaniques générales. |
| 416 | 12-14% Cr, S/Se ajouté | Version à usinage libre ; résistance à la corrosion et soudabilité réduites. | Pièces nécessitant des volumes d'usinage importants (par exemple, arbres). |
| 420 | 12-14% Cr, 0,15% C min | Carbone plus élevé pour une meilleure dureté et une meilleure résistance ; nécessite un traitement thermique approprié. | Instruments chirurgicaux, lames de cisailles, plaques d'usure. |
| 431 | 15-17% Cr, 1,25-2,5% Ni | Bonne résistance à la corrosion et haute résistance mécanique ; moins trempable que le 420. | Arbres, boulons, axes de soupapes. |
| 440A | 16-18% Cr, 0,60-0,75% C | Haute teneur en carbone pour une dureté et une résistance à l'usure très élevées. | Coutellerie, roulements, pièces d'usure. |
| 440B | 16-18% Cr, 0,75-0,95% C | Légèrement plus de carbone que le 440A pour une plus grande dureté. | Roulements, buses, moules. |
| 440C | 16-18% Cr, 0,95-1,20% C | Teneur en carbone la plus élevée pour une dureté maximale et une bonne tenue du tranchant ; résistance à l'impact plus faible. | Roulements, galets, sièges de soupapes. |
Aciers inoxydables duplex (série CD / ASTM A890)
Les aciers inoxydables duplex ont une microstructure contenant des parts à peu près égales de austénite et ferrite (biphasé). Cette structure offre une combinaison exceptionnelle de haute résistance, de bonne ténacité et d'une grande souplesse d'utilisation. résistance supérieure à la corrosion fissurante sous contrainte, à la corrosion par piqûres et à la corrosion caverneuse par rapport aux nuances austénitiques standard. Les pièces coulées nécessitent un contrôle minutieux de l'équilibre Cr, Ni, Mo afin de garantir un rapport de phase correct.
| Grade | Composition typique | Propriétés | Applications typiques de la fonderie |
| CD3MN (2205) | ~22% Cr, 5.5% Ni, 3% Mo, faible C, 0.15% N | Haute résistance mécanique et excellente résistance aux piqûres de chlorure ; bonne soudabilité avec un produit d'apport approprié. | Pompes pour les procédés chimiques, tuyauteries pour le pétrole et le gaz, réservoirs sous pression. |
| CD4MCu | ~25,5% Cr, 5,5% Ni, 2,7% Mo, 3,0% Cu, faible C, 0,15% N | Les teneurs plus élevées en Cr et Cu améliorent la résistance à l'acide sulfurique et aux acides non oxydants ; haute résistance. | Pompes à boues, composants pour le traitement des acides. |
| CD7MCuN / CE3MN (classe 2507) | ~25% Cr, 7% Ni, 4% Mo, 0,25% N, 0,8% Cu | Super duplex avec une très haute résistance mécanique et une résistance aux environnements corrosifs sévères (PREN élevé). | Production de pétrole et de gaz en mer, usines de désalinisation. |
| 2304 (éq. fonte) | ~23% Cr, 4% Ni, faible Mo/N | Duplex maigre bonne résistance générale à la corrosion ; rapport résistance/poids élevé ; bonne soudabilité. | Infrastructure générale, traitement de l'eau. |
| S32101 (LDX 2101) | ~21% Cr, 1.5% Ni, faible Mo/N, 5% Mn | Duplex allégéAlternative économique au 304(L) ; bonne solidité et résistance modérée à la corrosion. | Systèmes d'eau, applications structurelles dans des environnements doux. |
| S32760 | ~25% Cr, 7% Ni, 3,6% Mo0,25% N, 0,8% Cu, 0,7% W | Hyper duplex résistance exceptionnelle à la corrosion par piqûres et par crevasses ; très haute résistance mécanique. | Systèmes d'eau de mer, puits profonds de pétrole et de gaz. |
Aciers inoxydables durcissant par précipitation (série PH / CB)
Les aciers inoxydables à durcissement par précipitation (PH) atteignent une résistance et une dureté très élevées grâce à un processus de durcissement par précipitation. traitement de vieillissement à basse température après le recuit de mise en solution. Cela permet de couler des pièces, de les usiner dans un état plus mou, puis de les durcir avec un minimum de distorsion.
| Grade | Composition typique | Propriétés | Applications typiques de la fonderie |
| CB7Cu-1 (17-4PH) | 15-17% Cr, 3-5% Ni, 3-5% Cu | Résistance et dureté élevées (diverses conditions H) ; bonne ténacité et résistance à la corrosion. | Raccords pour avions, valves haute pression, pièces pour champs pétrolifères. |
| CB7Cu-2 (15-5PH) | 14-16% Cr, 3.5-5.5% Ni, 2.5-4.5% Cu | Modifié pour améliorer la ténacité et réduire la ferrite $\delta$ ; haute résistance et bonnes propriétés latérales. | Composants de rotors, pièces structurelles pour l'aérospatiale. |
| 13-8Mo | 12,5% Cr, 8% Ni, 2,2% Mo, 1% Al | Excellente ténacité et résistance à la corrosion fissurante sous contrainte ; résistance supérieure à des températures élevées. | Composants critiques dans les applications aérospatiales et nucléaires. |
| PH 14-8Mo | 13,5% Cr, 7,5% Ni, 2,5% Mo, 1,1% Al | Très haute résistance, ductilité et résistance à la corrosion fissurante sous contrainte. | Ressorts et membranes de haute performance. |
| PH 15-7Mo | 14-16% Cr, 6.5-7.7% Ni, 2.2% Mo, 1.1% Al | Haute résistance, bonne résistance au fluage et à la corrosion. | Pièces nécessitant une grande rigidité et une résistance à la chaleur. |
Aciers inoxydables moulés résistants à la chaleur (séries HK / HT / HP)
Ces grades sont conçus pour conservent leur solidité et résistent à l'oxydation, à la cémentation et à la sulfuration à des températures de service élevées, généralement comprises entre 650 et 1150 degrés Celsius. Ils sont principalement utilisés dans les fours et les applications de traitement thermique.
| Grade | Composition typique | Propriétés | Applications typiques de la fonderie |
| 309 / HK30 | 23-27% Cr, 11-14% Ni, 0,20-0,60% C | Excellente résistance à l'oxydation jusqu'à 1050 degC ; bonne résistance au fluage. | Pièces de four, grilles, paniers de traitement thermique. |
| 310 / 310S / HT40 | 24-28% Cr, 18-22% Ni, 0,35-0,75% C | Haute teneur en nickel/chrome pour une résistance à l'oxydation et une solidité supérieures jusqu'à 1150 degrés Celsius. | Tubes radiants, buses de brûleurs, composants de fours. |
| HP40 / HP45 / HP50 | 24-28% Cr, 33-37% Ni, 0,35-0,55% C (Nb ou micro-allié) | La teneur élevée en nickel offre une excellente résistance à la cémentation et une grande résistance à la rupture par fluage. | Tubes de four à éthylène, tubes de reformeur, collecteurs à haute température. |
| 347H | ~18% Cr, 11% Ni, stabilisé Nb/Ta, 0.04-0.10% C | Stabilisation au niobium pour une bonne résistance à haute température et à l'attaque intergranulaire. | Vannes de vapeur à haute pression, composants de centrales électriques. |
| HK40 | 23-27% Cr, 18-22% Ni, 0,35-0,45% C | Résistance élevée au fluage et à la fatigue thermique ; excellente résistance à l'oxydation. | Rouleaux de four, dispositifs de traitement thermique, bobines de pyrolyse. |
Normes et désignations
Les qualités d'acier inoxydable ont des compositions communes, mais diffèrent selon les systèmes d'appellation dans les différentes régions. Dans la pratique, un même matériau peut apparaître sous différents codes.
| Système | Exemple | Notes |
| AISI / UNS (US, corroyé) | 304, 316, 410, 17-4PH | Désignations nord-américaines courantes pour les plaques/barres/tubes. |
| ASTM (coulée) | CF8, CF3, CA15, CD3MN | Utilisé dans l'ASTM A743/A744/A890 pour les aciers inoxydables moulés. |
| EN / DIN (UE) | 1.4301, 1.4404, 1.4462 | Codes numériques basés sur la composition (famille EN 10088). |
| JIS (JP) | SUS304, SUS316, SUS410 | Série JIS G pour les équivalents corroyés/coulés. |
| GB (CN) | 06Cr19Ni10, 022Cr17Ni12Mo2 | Style de notation chimique, axé sur la composition. |
Normes de base
- ASTM A743 / A744 - Pièces moulées en acier résistant à la corrosion (service général et sous pression).
- ASTM A890 / A995 - Pièces moulées en acier inoxydable duplex.
- EN 10283 - Pièces moulées en acier résistant à la corrosion (Europe).
- GB/T 20878 / GB/T 15056 - Aciers inoxydables et pièces moulées (Chine).
Références croisées
| Nom commun | EN / DIN | JIS | UNS / AISI |
| 304 | 1.4301 | SUS304 | S30400 |
| 316 | 1.4401 | SUS316 | S31600 |
| 316L | 1.4404 | SUS316L | S31603 |
| 410 | 1.4006 | SUS410 | S41000 |
| 2205 Duplex | 1.4462 | SUS329J3L | S32205 / S31803 |
Conclusion
Pour sélectionner l'acier inoxydable approprié à une application de moulage, il faut faire correspondre les exigences de l'environnement aux propriétés du matériau :
- Choisir Austénitique (CF) pour une corrosion générale, une excellente soudabilité et un service cryogénique.
- Sélectionner Martensitique (CA) pour une résistance élevée, une grande dureté et une résistance à l'usure par traitement thermique.
- Utilisation Duplex (CD) pour les environnements exigeant une résistance très élevée et une résistance aux piqûres et aux fissures dues à la corrosion sous contrainte.
- Optez pour Résistant à la chaleur (HK, HT, HP) lorsque les composants doivent conserver leur intégrité structurelle et leur résistance à l'oxydation au-delà de 650 degrés Celsius.
Téléchargez vos dessins pour une révision DFM et de nos ingénieurs en fonderie.
