Différence entre les aciers inoxydables 304 et 316

Les aciers inoxydables 304 et 316 sont les deux nuances d'acier inoxydable les plus couramment utilisées. Les deux grades contiennent de grandes quantités de chrome et de nickel; pour cette raison, ils résistent à la chaleur, à l'abrasion et à la corrosion.

Cependant, il peut être difficile de faire la distinction entre les aciers inoxydables 304 et 316, car les différences entre les deux ne peuvent pas être déterminées par une inspection visuelle. Pour vérifier chaque alliage, un rapport d'essai de matériau (MTR) sera requis, ou des spectromètres XRF devront être utilisés pour authentifier chaque métal. Bien qu'ils présentent de nombreuses similitudes, certaines propriétés uniques de chacun peuvent affecter la qualité et la longévité de leurs utilisations prévues. Il est important de savoir quel métal conviendrait le mieux à votre application spécifique.

Dans cet article, nous comparons et opposons les aciers inoxydables 304 et 316 et détaillons les applications idéales de chacun.

Acier inoxydable 304 et acier inoxydable 316 :similarités et différences de propriétés de base

Ci-dessous, nous détaillons les similitudes et les différences entre les propriétés physiques, chimiques, mécaniques et d'usinage essentielles des aciers inoxydables 304 et 316.

Propriétés physiques

	Acier inoxydable 304	Acier inoxydable 316
Point de fusion	1450℃	1400℃
Densité	8,00 g/cm^3	8,00 g/cm^3
Dilatation thermique	17,2 x10-6/K	15,9 x 10^-6
Module d'élasticité	193 GPa	193 GPa
Conduction thermique	16,2 W/m.K	16,3 W/m.K

Les alliages d'acier inoxydable 304 et 316 sont également denses, élastiques et sensibles à la conductivité thermique. Cependant, l'acier inoxydable 304 a un point de fusion plus élevé et une meilleure conductivité thermique que l'acier inoxydable 316. Néanmoins, les deux alliages présentent une excellente résistance à l'oxydation en service intermittent jusqu'à 1 598 °F et en service continu à 1 697 °F.

Composition chimique

L'acier inoxydable 304 contient 18 % de chrome et 8 % de nickel, tandis que l'acier inoxydable 316 contient 16 % de chrome, 10 % de nickel et 2 % de molybdène. Le molybdène dans l'acier inoxydable 316 le rend plus résistant à la corrosion que l'acier inoxydable 304, mais aussi plus cher.

Propriétés mécaniques

	Acier inoxydable 304	Acier inoxydable 316
Résistance à la traction	500-700 MPa	400-620 MPa
Élongation	45 % minimum	45 % minimum
Dureté (Brinell)	215 HB max	149 HB max
Preuve de stress	230 MPa	210 MPa

Comme le montre le tableau ci-dessus, les deux alliages ont une résistance à la traction élevée ; cependant, le molybdène de l'acier inoxydable 316 lui confère une résistance et une durabilité encore plus élevées. Cependant, l'acier inoxydable 304 est plus malléable.

Usinabilité et soudabilité

Selon les normes établies par l'American Iron and Steel Institute (AISI), les indices d'usinabilité des aciers inoxydables 304 et 316 sont respectivement de 70 et 60, ce qui signifie que le premier est plus facile à usiner que le second. C'est pourquoi l'acier inoxydable 304 a une grande variété de finitions et est idéal pour les applications nécessitant un extérieur lisse et brillant (par exemple, les ailes de voiture et les plateaux de service).

Étant donné que les aciers inoxydables 304 et 316 sont sujets à l'écrouissage, des efforts d'usinage particuliers sont nécessaires. Il est essentiel d'usiner ces alliages lentement sous une vitesse d'avance élevée. Des outils tranchants doivent être utilisés et dès qu'ils commencent à s'user, ils doivent être immédiatement remplacés. Les deux types d'acier inoxydable nécessitent des scies industrielles avancées et des outils à grande vitesse en carbure cémenté ou en acier rapide.

La soudabilité des aciers inoxydables 304 vs 316 dépend de leur teneur en carbone. Les deux alliages ont une teneur en carbone de 0,08 %. Cependant, en raison de la différence globale de leurs éléments d'alliage, l'acier inoxydable 316 est plus facile à souder avec toutes les méthodes de soudage standard. Après le soudage, les pièces en acier inoxydable 316 nécessitent un recuit pour éviter la corrosion. Cependant, avec l'acier inoxydable 316L, le post-recuit n'est pas nécessaire.

Comprendre les applications de l'acier inoxydable 304 et 316

Les aciers inoxydables de la série 300 sont connus pour offrir une excellente résistance à la corrosion. Cependant, l'environnement d'application a un impact sur la sélection des matériaux.

Pour mieux comprendre la résistance à la corrosion des aciers inoxydables 304 et 316, nous avons fourni deux tableaux :le premier tableau affiche les différentes catégories de corrosivité fournies par la norme ISO 12944. Les nuances C1-C5 représentent des niveaux croissants de corrosivité (C1 étant très faible et C5 étant très élevé). Le deuxième tableau représente les environnements idéaux pour ces métaux en fonction de leurs degrés de corrosion.

	Niveau C1	Niveau C2	Niveau C3	Niveau C4	Niveau C5
Inox 316	✓	✓	✓	✓	✓
Inox 304	✓	✓	✓	✓

L'acier inoxydable 316 est largement utilisé dans les environnements marins, grâce à sa teneur supplémentaire en molybdène. Le molybdène offre une immunité contre les attaques chimiques, y compris les chlorures, les bromures et les acides gras à des températures élevées, ce qui rend l'acier inoxydable 316 adapté aux équipements de traitement chimique. Le molybdène protège également l'acier inoxydable 316 de la contamination métallique, un défi majeur pour les industries alimentaires et pharmaceutiques.

Les aciers inoxydables 304 sont riches en chrome. En combinaison avec le nickel, le chrome ajoute une résistance supplémentaire à l'alliage, améliorant encore la résistance à la corrosion, en particulier contre les acides oxydants. Cela rend les aciers inoxydables 304 faciles à désinfecter dans les applications de cuisine et alimentaires. Cependant, son manque de molybdène le rend sensible à la corrosion dans des environnements difficiles, contrairement aux alliages 316. Si vous risquez d'exposer une structure 304 à un environnement de chlorure, elle développera des "piqûres" sous la barrière protectrice de chrome et peut compromettre les structures internes.

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