Acier inoxydable 304 vs 316 :Quelle est la différence et la similarité

Mis à part les passionnés de tôlerie chevronnés, beaucoup de gens ne connaissent pas la complexité de la comparaison de l'acier inoxydable 304 vs 316 et comment cela affecte leurs applications. Les deux sont en acier inoxydable austénitique et sont populaires pour leur excellente résistance à la chaleur, à l'abrasion, à la corrosion et à la valeur esthétique.

Les similitudes entre les deux nuances d'acier inoxydable font que beaucoup de gens pensent qu'ils ont les mêmes applications. Cependant, une légère distinction les sépare. Cet article vise à comparer l'acier inoxydable 316 et 304 en montrant leurs propriétés, leurs applications, leurs similitudes, leurs différences et leur importance avant de choisir celui qui convient à votre projet.

Qu'est-ce que l'acier inoxydable 304 ?

L'acier inoxydable 304 ou 304 SS est un acier de qualité austénitique qui contient 18 % de chrome et 8 % de nickel (d'où le nom 18/8) et d'autres éléments d'alliage tels que le carbone, le phosphore, le soufre, le silicium et le manganèse. Il possède de bonnes propriétés de résistance à la corrosion et est considéré comme la nuance d'acier inoxydable la plus polyvalente et la plus courante dans la fabrication de tôles.

Propriétés

304 SS possède des propriétés uniques qui le rendent adapté à différentes industries. Vous trouverez ci-dessous les propriétés physiques et mécaniques importantes du produit laminé plat (plaque, tôle et bobine) :

• Point de fusion 1450℃
• Densité :8,00 g/cm^3
• Dilatation thermique :17,2 x10^-6/K
• Module d'élasticité :193 GPa
• Conductivité thermique :16,2 W/m.K
• Résistance à la traction :500-700 MPa
• Élongation A50 mm :45 min %
• Dureté de l'acier inoxydable (Brinell) :215 HB max

Applications

L'acier inoxydable 304 a une grande formabilité et une résistance à la corrosion considérable. Par conséquent, il est utilisé dans la fabrication de nombreux produits dans plusieurs industries. Voici quelques-unes de ses applications :

Industrie alimentaire

L'industrie alimentaire utilise de l'acier inoxydable 304 pour fabriquer des friteuses et des tables de préparation des aliments. Ces produits nécessitent un matériau abordable avec une résistance à la corrosion, une résistance à la chaleur et une excellente valeur esthétique.

Ustensiles de cuisine

304 SS est applicable dans la fabrication d'ustensiles de cuisine et d'argenterie. C'est un matériau parfait en raison de sa formabilité, de sa résistance à la chaleur et de sa résistance à l'abrasion. En raison de l'augmentation du désir d'équipements de cuisine esthétiques, l'acier inoxydable 304 est devenu un matériau important car il est également résistant à l'abrasion.

Industrie médicale

L'industrie médicale utilise 304 SS pour fabriquer des plateaux et des outils chirurgicaux. Ici, l'accent est mis sur son excellente formabilité et sa résistance à la chaleur (en raison de la nécessité d'une stérilisation à la chaleur).

Qu'est-ce que l'acier inoxydable 316 ?

L'acier inoxydable 316 ou 316 SS est la deuxième nuance d'acier inoxydable austénitique la plus populaire et comprend du fer, 10 à 14 % de nickel et 16 à 18 % de chrome. La vraie distinction dans la comparaison entre l'acier inoxydable 316 et l'acier inoxydable 304 est la présence de molybdène (2-3 %) aux côtés des autres éléments d'alliage tels que le carbone, le manganèse et le silicium.

Propriétés

Propriétés physiques

• Densité :8,00 g/cm3
• Point de fusion :1 400 °C
• Module d'élasticité :193 GPa
• Résistivité électrique :0,74 x 10-6 Ω.m
• Conductivité thermique :16,3 W/m.K
• Dilatation thermique :15,9 x 10-6/K

Propriétés mécaniques

Les propriétés mécaniques dépendent du type d'acier inoxydable 316. Il existe trois catégories :316 barres et profilés (jusqu'à 160 mm d'épaisseur), 316 tôles (jusqu'à 8 mm d'épaisseur) et 316 plaques (8 à 75 mm d'épaisseur). Vous trouverez ci-dessous les propriétés mécaniques pour chaque catégorie, respectivement.

• Résistance à la traction (Mpa) :500-700, 530-680, 520-670
• Contrainte d'épreuve (MPa) :200, 240, 220
• Élongation A50 mm :4 0 Min %, 40 Min %, 45 Min %
• Dureté de l'acier inoxydable Brinell :215 Max HB, néant, néant

Applications

L'acier inoxydable 316 a une grande formabilité et une très haute résistance à la corrosion. En raison de la présence de molybdène, c'est le matériau le plus courant dans la fabrication de pièces à applications marines. Vous trouverez ci-dessous quelques applications de la nuance d'acier inoxydable.

Industrie maritime

Le 316 SS convient à la fabrication de pièces telles que des chaudières, des rails de bateau et des échelles de bateau en raison de sa stabilité exceptionnelle dans les environnements contenant du chlorure ou de l'acide sulfurique. Outre sa résistance à la corrosion, il est hautement soudable et formable, ce qui facilite la fabrication du produit.

Produit de traitement de l'eau

La résistance à la chaleur 316 SS le rend approprié pour la fabrication de produits de traitement de l'eau tels que les chaudières et les chauffe-eau. La formabilité joue également un rôle important ici car les produits ont des conceptions complexes.

Équipement médical et pharmaceutique

L'industrie médicale utilise de l'acier inoxydable 316 pour les équipements médicaux en raison de sa formabilité et de sa résistance à la chaleur (nécessaire pour la stérilisation à la chaleur). Il convient également aux équipements pharmaceutiques car ces équipements fonctionnent dans différentes conditions environnementales et sont soumis à des produits chimiques.

Acier inoxydable 304 et 316 : similitudes

Sur la base des propriétés physiques et mécaniques, les aciers inoxydables 316 et 304 sont très similaires. Les deux matériaux présentent les similitudes suivantes :

1. Magnétisme

Les deux aciers inoxydables sont des nuances austénitiques d'acier inoxydable. Par conséquent, ils ne possèdent aucune propriété magnétique lors de leur formation initiale. Cependant, leur travail à froid ou leur soudage peut entraîner du magnétisme.

2. Résistance à l'abrasion

Les deux grades sont résistants à l'abrasion ou aux rayures. Cela garantit que le matériau n'est pas exposé à l'oxydation ou à d'autres phénomènes. De plus, il s'agit d'une valeur esthétique importante que beaucoup considèrent, en particulier dans la fabrication d'ustensiles de cuisine.

3. Soudabilité

La soudabilité est la tendance d'un métal à se souder sans déformation. Ce facteur dépend de la quantité de carbone dans une nuance d'acier inoxydable avec des aciers inoxydables à faible teneur en carbone ayant une soudabilité plus élevée. Les deux nuances ont une soudabilité élevée et égale en raison de la quantité égale de carbone présente (0,08 %).

4. Formabilité

La formabilité est la tendance d'un matériau à subir des déformations plastiques sans aucun effet sur sa capacité, telles que le striction (amincissement localisé de la tôle) et la fissuration (rupture de la tôle). Cela permet aux tôliers de travailler avec des matériaux et de les adapter à une conception. Les deux grades ont une formabilité élevée.

5. Durabilité

La durabilité mesure la résistance d'un matériau et la quantité de stress qu'il peut supporter. Les grades 316 et 304 sont résistants. Cela se voit dans leurs propriétés mécaniques, leurs propriétés anticorrosives et leur résistance à la chaleur, ce qui garantit leur utilisation dans des structures de fabrication strictes.

6. Résistance à la traction

La résistance à la traction définit l'énergie nécessaire pour fendre ou étirer un matériau avant qu'il ne se brise. Les SS 304 et SS 316 ont une résistance à la traction de 500 à 700 MPa, ce qui les rend aptes à travailler dans les mêmes conditions.

Acier inoxydable 304 et 316 : différences

Pour bien choisir entre la 304 SS et la 316 SS, il faut connaître leurs différences en les comparant. Vous trouverez ci-dessous les principales différences entre les deux grades de SS.

1. Composition chimique

Acier inoxydable 304 (pourcentage) :Carbone (0,07), Silicium (1), Manganèse (2), Phosphore (0,045), Soufre (0,015), Azote (0,10), Chrome (18), Nickel (8).

316 SS (pourcentage) :carbone (0,07), silicium (1,00), manganèse (2,00), phosphore (0,045), soufre (0,015), azote (0,10), chrome (16), nickel (10) et molybdène (2,00 ).

La principale différence entre le 304SS et le 316SS est la présence de molybdène et le pourcentage de chrome et de nickel qu'ils contiennent tous les deux. Ceux-ci, à leur tour, sont responsables des différentes propriétés des nuances d'acier inoxydable.

2. Propriétés mécaniques

Les deux aciers inoxydables diffèrent également par leurs propriétés mécaniques, notamment la limite d'élasticité, la dureté de l'acier inoxydable et le module d'élasticité.

- Limite d'élasticité

La limite d'élasticité est la force maximale que vous pouvez utiliser sur le matériau avant de changer sa forme de façon permanente. Par conséquent, la résistance du métal doit toujours être soumise à des forces inférieures à la limite d'élasticité. Le SS 304 a une limite d'élasticité de 215 MPa, tandis que le 316 SS est de 205 MPa. Bien que petite, la différence est importante dans l'usinage à haute tolérance.

-Dureté

C'est la capacité d'un matériau à résister à la déformation, à la pénétration et à l'indentation. Le bon matériau doit être suffisamment dur pour améliorer la durabilité. Il doit également être suffisamment dur pour garantir un processus de fabrication correct.

La dureté 316 SS est de 79 Rockwell B, tandis que 304 SS est de 70 Rockwell B. Par conséquent, l'acier inoxydable 316 est plus adapté aux projets qui nécessitent un matériau dur

-Module d'élasticité

Le module d'élasticité est la relation entre la contrainte et la déformation et la façon dont un métal réagit à la déformation. Le module d'élasticité de l'acier inoxydable 316 est de 164 GPa, tandis que celui de l'acier inoxydable 304 est de 193-200 GPa. Par conséquent, SS 304 répond mieux à la déformation.

3. Résistance à la corrosion

Généralement, les deux qualités d'acier inoxydable sont résistantes à la corrosion. Cependant, en raison de la présence de molybdène dans l'acier inoxydable 316, il est plus résistant à la corrosion, en particulier dans les chlorures ou les acides sulfuriques. La résistance à la corrosion du 316SS signifie également que vous pouvez facilement les nettoyer sans vous soucier du type de produit chimique.

4. Résistance à la chaleur

La résistance à la chaleur est un autre facteur distinct dans la comparaison de l'acier inoxydable 304 et 316. Sur la base de leurs points de fusion, 304 SS a une plage de fusion supérieure à 316 SS (de 50-100F).

D'une part, 304 SS supporte bien la chaleur. Cependant, une utilisation continue à une température comprise entre 797 et 1580 ° F peut entraîner de la corrosion. D'autre part, 316 SS fonctionne bien à des températures supérieures à 1550 ℉ et inférieures à 850 ° F.

5. Coût

L'acier inoxydable 316 est plus cher que l'acier inoxydable 304 en raison de la teneur plus élevée en éléments et de l'ajout de molybdène. En dehors de cela, l'augmentation de la résistance à la corrosion encourue le rend encore plus cher. En moyenne, l'acier inoxydable 316 est 40 % plus cher que l'acier inoxydable 304.

Acier inoxydable 304 ou 316 :comment choisir le bon

En termes d'avantages, la 316 SS surpasse la 304 SS. Cependant, la 304 SS est plus populaire en termes d'application industrielle. Choisir le bon vient de noter les différences entre les deux nuances d'acier inoxydable. Vous trouverez ci-dessous quelques scénarios où les deux SS sont applicables et comment vous pouvez choisir le bon.

Environnement salin/marin

Le milieu marin contient un niveau élevé de chlorures et de sulfures. Par conséquent, le bon matériau doit avoir un niveau élevé de résistance à la corrosion. En raison de la présence de molybdène, l'acier inoxydable 316 est le meilleur matériau.

Utilisations en extérieur

Les produits utilisés à l'extérieur sont également exposés à la corrosion et à la rouille. Cependant, contrairement au milieu marin, il existe moins de chlorures et d'autres produits chimiques. Par conséquent, l'acier inoxydable 304 est la meilleure option ici en raison de sa résistance à la corrosion et de son faible coût.

Entretien

Les deux qualités d'acier inoxydable offrent une durabilité et une valeur esthétique presque identiques. Cependant, l'entretien de la 316 SS est plus facile que celui de la 304 SS. En effet, il est moins nécessaire de se soucier des produits chimiques utilisés pour le processus de nettoyage.

Quelle est la température de fonctionnement ?

La température peut également augmenter le taux de corrosion. Par conséquent, si le site d'application a une température élevée, 316 SS est la meilleure option. Contrairement au 304SS, qui peut subir une corrosion à 425-860 °C (797-1580 °F), le SS 316 peut fonctionner à une température supérieure à 843 ℃ (1550 ℉) et inférieure à 454 ℃ (850 °F) sans corrosion.

Rapport coût-efficacité

Un autre facteur à prendre en compte lors du choix du bon acier inoxydable 304 par rapport à l'acier inoxydable 316 est le coût. Le 304 est le meilleur choix car le 316 SS coûte 40 % de plus que lui.

En faisant correspondre votre choix à l'utilisation, à l'environnement et au coût, vous pouvez les optimiser pour les avantages de votre projet sur le plan fonctionnel et économique.

Conclusion

Les aciers inoxydables 304 et 316 sont des matériaux importants dans la fabrication en raison de leur résistance à la corrosion, de leur soudabilité, de leur formabilité et de leur esthétique. Les deux sont des aciers austénitiques; cependant, ils diffèrent légèrement dans la composition des matériaux. Cette différence de composition chimique est responsable de la différence de coût et de résistance à la corrosion.

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FAQ

Comment distinguer le 316 SS du 304 SS ?

Vous ne pouvez pas connaître la différence entre les nuances d'acier inoxydable simplement en les regardant. Cependant, soumettez-les à une solution contenant du chlorure ou de l'acide sulfurique. Le 316SS résiste à ces produits chimiques en raison de la présence de molybdène.

Le 316 ou le 304 SS est-il plus résistant ?

Les deux sont similaires en termes de résistance à la traction. La principale différence entre les deux matériaux est le coût et la résistance à la corrosion.

Est-ce qu'un aimant adhère à l'acier inoxydable 316 ?

Ça ne devrait pas. Comme les autres aciers austénitiques, l'acier inoxydable 316 est un acier inoxydable non magnétique en raison de sa composition élevée en nickel. Le travail à froid ou le soudage du matériau peut le rendre magnétique. Cependant, ce n'est qu'après un nouveau formage.

L'acier inoxydable 316 est-il antirouille ?

Oui, l'acier inoxydable 316 a des propriétés antirouille et anticorrosives grâce au nickel, au molybdène et au chrome. Par conséquent, il convient de travailler dans un environnement propice à la rouille et à la corrosion.