Acier inoxydable 308 vs 304 : Quelle est la différence ?

Lorsqu'il s'agit de choisir l'acier inoxydable pour vos projets, la compréhension des différences subtiles mais importantes entre les types d'acier peut faire toute la différence. L'acier inoxydable 304 et l'acier inoxydable 308 sont deux alliages largement utilisés, chacun ayant une composition chimique et des propriétés uniques qui influencent leurs performances, notamment en matière de soudage et de résistance à la corrosion. Pour les personnes curieuses de savoir quelle nuance excelle dans la fabrication ou pourquoi l'acier 304 est préférable pour la fabrication de bijoux délicats, il est essentiel de se pencher sur leurs caractéristiques mécaniques et leur aptitude au façonnage. Mais comment ces aciers se comparent-ils exactement les uns aux autres dans les applications réelles ? Explorons les principales différences pour vous aider à faire un choix plus éclairé.

Composition chimique

Les aciers inoxydables 308 et 304 font tous deux partie de la famille austénitique, connue pour sa composition à base de fer avec des quantités significatives de chrome et de nickel.

L'acier inoxydable 308 contient 19-21% de chrome, ce qui renforce sa résistance à la corrosion dans des environnements plus agressifs tels que les conditions acides ou à haute température. En comparaison, l'acier inoxydable 304 contient 18-20% de chrome, ce qui lui confère une bonne résistance à la corrosion pour la plupart des applications.

L'acier inoxydable 308 contient 9-11% de nickel, ce qui améliore son élasticité et sa soudabilité, tandis que l'acier inoxydable 304 contient 8-10,5% de nickel, ce qui permet d'équilibrer le coût et la performance.

Les aciers inoxydables 308 et 304 ont tous deux une teneur maximale en carbone de 0,08%, mais la teneur en carbone de l'acier 308 est généralement plus faible, ce qui réduit le risque de précipitation de carbure et de corrosion intergranulaire pendant le soudage.

Ni l'acier inoxydable 308 ni l'acier inoxydable 304 ne contiennent de molybdène, contrairement à des qualités telles que l'acier inoxydable 316. Les deux qualités présentent des niveaux similaires de manganèse (environ 2%) et de silicium (jusqu'à 0,75%), avec une faible teneur en phosphore (≤0,045%) et en soufre (≤0,03%).

Différences de propriétés mécaniques

Résistance à la traction et limite d'élasticité

L'acier inoxydable 304 présente une résistance à la traction comprise entre 520 MPa et 750 MPa. Cette variabilité permet à l'acier 304 de convenir à des applications nécessitant une résistance à la traction moyenne à élevée. En revanche, l'acier inoxydable 308 présente généralement une résistance à la traction d'environ 585 MPa, offrant des performances prévisibles dans les applications à résistance moyenne.

Les aciers inoxydables 304 et 308 ont des limites d'élasticité similaires, généralement comprises entre 205 MPa et 230 MPa. Cela signifie que les deux matériaux peuvent supporter des niveaux de contrainte comparables avant de subir une déformation permanente.

Dureté et résistance à l'usure

La dureté est une différence essentielle entre ces qualités. L'acier inoxydable 304 est généralement plus dur, atteignant jusqu'à 215 HB (dureté Brinell) et environ 79 HRB (Rockwell B). Cette dureté plus élevée se traduit par une meilleure résistance à l'usure, ce qui rend l'acier 304 idéal pour les surfaces exposées à une abrasion fréquente ou à une usure mécanique.

À l'inverse, l'acier inoxydable 308 présente une dureté plus faible, généralement de l'ordre de 150-160 HB et d'environ 76 HRB. Bien que cela le rende moins résistant à l'usure de surface, la dureté réduite confère à l'acier 308 des avantages dans les processus de formage et de fabrication, en réduisant l'usure de l'outil et la fissuration du matériau pendant la manipulation.

Ductilité et allongement

En ce qui concerne la ductilité, l'acier inoxydable 308 présente une plus grande ductilité avec des valeurs d'allongement à la rupture proches de 55%. Cette capacité d'allongement accrue lui permet de subir des déformations plus importantes sans se fracturer, ce qui est bénéfique pour les joints de soudure complexes ou les composants nécessitant une mise en forme importante.

L'acier inoxydable 304, tout en restant ductile, présente un allongement légèrement plus faible, de l'ordre de 40 à 45%. Ce niveau de ductilité reste amplement suffisant pour de nombreuses applications structurelles, mais il est plus limité dans les scénarios de formage très complexes par rapport à l'acier 308.

Résistance à la fatigue et ténacité

Les aciers inoxydables 304 et 308 offrent tous deux une résistance à la fatigue comparable, d'environ 210 MPa, ce qui les rend résistants dans des conditions de charge cyclique courantes dans les utilisations structurelles et mécaniques. Les valeurs de ténacité sont également similaires ; toutefois, l'acier 308 présente un avantage marginal avec une réduction légèrement plus importante de la surface (environ 57% contre 53% pour 304), ce qui indique une résistance légèrement supérieure à la propagation des fractures sous l'effet d'une contrainte de traction.

Module d'élasticité et propriétés de cisaillement

Le module d'élasticité des deux qualités tourne autour de 200 GPa, ce qui reflète une rigidité et un comportement élastique sous charge pratiquement identiques. La résistance au cisaillement et le module de cisaillement sont également proches, le 308 présentant un léger avantage en termes de résistance au cisaillement - environ 410 MPa contre 400 MPa pour le 304 - bien que cette différence ne soit généralement pas critique pour la plupart des applications.

Influence de la teneur en nickel sur le comportement mécanique

La teneur en nickel est un facteur de composition clé qui influence les propriétés mécaniques. L'acier inoxydable 308 contient environ 1-2% de nickel de plus que le 304. Le nickel améliore la ductilité et la résistance à la corrosion, mais peut également affecter la formabilité du matériau. Bien que l'acier 308 soit globalement plus ductile, sa teneur plus élevée en nickel et ses caractéristiques microstructurelles peuvent le rendre moins malléable dans les sections plus épaisses que l'acier 304, ce qui nécessite un contrôle plus minutieux lors du formage et du traitement.

Comparaison de la soudabilité

Composition chimique et soudabilité

La soudabilité des aciers inoxydables 308 et 304 est fortement influencée par leur composition chimique, en particulier leur teneur en nickel et en chrome.

Teneur en nickel et en chrome

L'acier inoxydable 308 contient 9-11% de nickel et 19-21% de chrome, alors que l'acier inoxydable 304 contient 8-10,5% de nickel et 18-20% de chrome ; la teneur plus élevée en nickel de l'acier 308 améliore sa ductilité et son élasticité, ce qui le rend plus adapté aux applications de soudage. Cette teneur plus élevée en nickel réduit également le risque de fissuration à chaud et d'autres défauts de soudure, améliorant ainsi l'intégrité de la soudure.

Propriétés mécaniques pertinentes pour le soudage

Les propriétés mécaniques de ces deux aciers inoxydables jouent un rôle crucial dans leur soudabilité.

Ductilité et élasticité

L'acier inoxydable 308 est plus ductile, avec un allongement à la rupture d'environ 55%, comparé à 304, qui a un allongement de 40-45%. Cette plus grande ductilité permet à l'acier 308 de mieux absorber les contraintes thermiques et les déformations induites par le soudage sans se fissurer ni se déformer. L'élasticité due à la teneur plus élevée en nickel et en chrome favorise des soudures stables et des joints plus solides.

Résistance à la traction

Le 308 a généralement une résistance à la traction d'environ 585 MPa, légèrement supérieure à celle du 304, qui varie de 520 à 750 MPa en fonction des conditions. Cette résistance renforce l'intégrité structurelle des composants soudés.

Considérations pratiques sur le soudage

Plusieurs aspects pratiques doivent être pris en compte lors du soudage de ces nuances d'acier inoxydable.

Utilisation comme matériau de remplissage

L'acier inoxydable 308 est souvent utilisé comme métal d'apport pour le soudage de l'acier inoxydable 304 en raison de sa soudabilité et de son élasticité supérieures. Les soudeurs choisissent souvent des électrodes AWS 308 pour souder les métaux de base 304, car la composition de l'acier 308 complète bien l'acier 304 et réduit les défauts de soudage.

Difficulté de soudage et aptitude à l'emploi

Malgré les similitudes de composition, le 308 est un peu plus difficile à manipuler que le 304, en particulier dans les épaisseurs les plus importantes, ce qui peut nécessiter plus d'efforts lors de la préparation et de l'exécution du soudage.

Finition de la surface et aspect après soudage

L'acier inoxydable 304 se polit plus facilement et présente une meilleure finition après soudage que le 308, qui offre des joints de soudure plus solides mais un aspect moins brillant.

La compréhension de ces aspects permet de prendre des décisions éclairées quant à l'adéquation des aciers inoxydables 308 et 304 à des applications de soudage spécifiques.

Résistance à la corrosion dans différents environnements

La résistance à la corrosion des aciers inoxydables 304 et 308 dépend largement de leur composition chimique, en particulier des quantités de chrome et de nickel.

Composition et résistance à la corrosion

Teneur en chrome et en nickel

• Acier inoxydable 304: Contient environ 18-20% de chrome et 8-10,5% de nickel. Le chrome forme une couche passive d'oxyde de chrome à la surface, offrant une bonne résistance à la corrosion dans divers environnements. Le nickel renforce cette résistance et la stabilité générale.
• Acier inoxydable 308: Comprend environ 19-21% de chrome et 9-11% de nickel. La teneur légèrement plus élevée en chrome améliore sa capacité à résister à des environnements corrosifs plus agressifs, tandis que le nickel supplémentaire contribue à sa résistance supérieure à la corrosion, en particulier à des températures élevées.

Résistance générale à la corrosion

Environnements doux

• Acier inoxydable 304: Parfait pour les usages quotidiens où une protection modérée contre la corrosion est suffisante. Les applications courantes comprennent les appareils ménagers, les ustensiles de cuisine et les équipements de transformation des aliments. Sa résistance à la corrosion est suffisante pour ces utilisations, à condition que la température reste relativement basse.
• Acier inoxydable 308: Offre une meilleure résistance générale à la corrosion grâce à sa teneur plus élevée en chrome, ce qui le rend adapté à des environnements plus exigeants.

Environnements à haute température

• Acier inoxydable 304: Efficace jusqu'à environ 870°C (1600°F). Cependant, sa résistance à la corrosion diminue à des températures plus élevées, ce qui le rend moins adapté aux conditions de chaleur extrême.
• Acier inoxydable 308: Le chrome et le nickel sont plus efficaces à haute température et conservent leur résistance à la corrosion même dans les applications à haute température.

Environnements marins et chlorés

• Acier inoxydable 304: Il peut développer des piqûres et des fissures dans les environnements à forte teneur en chlorure, comme l'eau de mer. Cela limite son utilisation dans les applications marines où l'exposition à l'eau salée est fréquente.
• Acier inoxydable 308: Il offre une meilleure résistance à la corrosion induite par les chlorures que le 304, mais il n'est pas aussi efficace que d'autres grades comme le 316, qui contient du molybdène pour améliorer les performances dans de tels environnements.

Zones soudées

• Acier inoxydable 304: Plus sensible à la corrosion intergranulaire dans les joints soudés en raison de la précipitation de carbure lorsque le chrome et le carbone réagissent pendant le soudage. Cette réaction réduit la quantité de chrome disponible pour former la couche d'oxyde protectrice.
• Acier inoxydable 308: Mieux adapté au soudage, car sa composition réduit le risque de précipitation de carbure et de corrosion intergranulaire subséquente. La teneur équilibrée en chrome et en nickel garantit que les zones soudées conservent leur résistance à la corrosion.

Adéquation de l'application

• Acier inoxydable 304: Parfait pour les utilisations quotidiennes où une protection modérée contre la corrosion est suffisante, comme dans les applications domestiques et industrielles où il n'y a pas de conditions extrêmes.
• Acier inoxydable 308: Préféré pour les applications plus exigeantes, y compris les environnements industriels à haute température, le traitement chimique et les situations où une résistance supérieure à la corrosion est essentielle.

Applications et adéquation

L'acier inoxydable 304 est très polyvalent et largement utilisé en raison de son excellente formabilité, de sa facilité de fabrication et de sa bonne résistance à la corrosion. Parmi les principales applications, on peut citer

• Équipement de cuisine: Couramment utilisé pour les éviers, les comptoirs et les ustensiles en raison de sa résistance à la corrosion et de sa capacité à maintenir une surface propre.
• Applications architecturales: Les façades, les garnitures et les éléments décoratifs sont utilisés en raison de leur attrait esthétique et de leur durabilité.
• Biens de consommation: Utilisé dans des produits tels que les bijoux, les montres et les montures de lunettes, où sa capacité à être poli pour obtenir un brillant élevé est un avantage.

L'acier inoxydable 308 est principalement utilisé dans les applications où le soudage est un facteur important. Sa composition spécifique le rend particulièrement adapté pour :

• Matériau d'apport pour le soudage: Souvent utilisé comme fil d'apport pour le soudage de l'acier inoxydable 304, il améliore la résistance de la soudure à la corrosion et réduit le risque de fissuration.
• Composants industriels: Convient à la fabrication de pièces nécessitant des soudures robustes et durables, telles que les équipements de traitement chimique et les composants de fours à haute température.

Adaptation à des conditions spécifiques

Environnements corrosifs

• Acier inoxydable 304: Il offre une bonne résistance à de nombreux environnements corrosifs, mais peut être sensible à la corrosion par piqûres et par crevasses dans des conditions riches en chlorure, comme l'eau de mer.
• Acier inoxydable 308: Offre de meilleures performances dans des environnements plus agressifs, en particulier dans les applications où les joints soudés sont exposés à des conditions corrosives. La teneur plus élevée en nickel et en chrome améliore sa résistance à la corrosion post-soudure.

Applications à haute température

• Acier inoxydable 304: Il convient aux environnements où les températures ne dépassent pas 870°C (1600°F). Il conserve ses propriétés mécaniques et sa résistance à la corrosion à ces températures, ce qui en fait un bon choix pour les échangeurs de chaleur et les pièces de four.
• Acier inoxydable 308: Il est très performant dans les applications à haute température, offrant stabilité et résistance à l'oxydation grâce à sa teneur plus élevée en chrome. Il est donc idéal pour les équipements de traitement chimique et de production d'énergie à haute température.

Comparaisons dans des utilisations spécifiques

Fabrication de bijoux

• Acier inoxydable 304: Il est préféré pour la fabrication de bijoux en raison de son excellente malléabilité et de sa capacité à atteindre un haut degré de polissage. Il est également plus économique, ce qui en fait un choix populaire pour les articles produits en masse.
• Acier inoxydable 308: Moins couramment utilisé pour la bijouterie car il est plus difficile à façonner et ne se polit pas aussi facilement que le 304. Cependant, il peut être choisi pour des applications spécifiques où une résistance supplémentaire est requise.

Applications marines

• Acier inoxydable 304: Généralement déconseillé en milieu marin en raison de sa sensibilité à la corrosion induite par les chlorures, qui peut entraîner une corrosion par piqûres et crevasses.
• Acier inoxydable 308: Bien qu'il offre une meilleure résistance que le 304 dans les environnements chlorés, il n'est pas le meilleur choix pour les applications marines. Pour de telles conditions, l'acier inoxydable 316, qui contient du molybdène, serait plus approprié.

Composants structurels et porteurs

• Acier inoxydable 304: Convient à de nombreuses applications structurelles pour lesquelles une résistance modérée est suffisante. Sa facilité de fabrication et ses bonnes performances générales en font un choix courant.
• Acier inoxydable 308: Préféré pour les composants structurels qui nécessitent une résistance élevée et des soudures robustes. Sa soudabilité supérieure et son intégrité après soudage en font un produit idéal pour les applications lourdes.

Les aciers inoxydables 304 et 308 présentent tous deux des avantages uniques qui les rendent adaptés à différentes applications, en fonction des exigences spécifiques de l'environnement et de la nature de l'utilisation. Comprendre ces différences peut aider à prendre des décisions éclairées sur la sélection des matériaux pour divers projets d'ingénierie et de fabrication.

Techniques de travail et de manipulation

Bien que les aciers inoxydables 304 et 308 soient similaires, leurs compositions chimiques différentes affectent leur maniabilité.

Composition et son impact sur l'ouvrabilité

L'acier inoxydable 308, dont la teneur en chrome (19-21%) et en nickel (9-11%) est légèrement supérieure, offre une meilleure résistance à la corrosion et une plus grande ductilité, mais il est plus difficile à manipuler. En revanche, l'acier inoxydable 304, qui contient 18-20% de chrome et 8-10,5% de nickel, est plus facile à travailler, ce qui le rend idéal pour les applications qui nécessitent un formage et un pliage importants.

Propriétés mécaniques influençant l'ouvrabilité

Les deux types ont une résistance similaire, mais le 304 est un peu plus dur.

Techniques de manipulation et considérations relatives à la faisabilité

Formage et mise en forme

L'acier inoxydable 304 se prête mieux aux procédés de travail à froid tels que le cintrage, l'étirage et la torsion en raison de sa meilleure malléabilité et de son taux d'écrouissage plus faible. L'acier inoxydable 308 nécessite une plus grande force ou des techniques de formage assistées par la chaleur (par exemple, le travail à chaud) pour obtenir une déformation similaire sans fissure, en raison de sa plus grande résistance et de sa dureté légèrement plus élevée.

Soudage

Acier inoxydable 308 : Préféré comme produit d'apport pour le soudage de l'acier 304 car il résiste à la fissuration à chaud et donne de meilleurs résultats dans la zone affectée thermiquement (ZAT). Sa teneur plus élevée en chrome et en nickel améliore la solidité de la soudure et la résistance à la corrosion.

Acier inoxydable 304 : Bien qu'il se soude bien, il peut se fissurer dans la ZHA. L'utilisation d'un matériau d'apport 308 peut améliorer la qualité des soudures en 304.

Polissage et finition

Acier inoxydable 304 : Le polissage permet d'obtenir une finition brillante, idéale pour les utilisations décoratives.

Acier inoxydable 308 : sa finition est plus terne après le polissage, ce qui le rend plus adapté aux applications non décoratives.

Analyse des coûts et de la disponibilité

Aperçu des coûts et de la disponibilité

Les aciers inoxydables 304 et 308 sont largement utilisés dans de nombreuses industries pour leurs propriétés impressionnantes, mais ils diffèrent en termes de coût et de disponibilité, ce qui affecte leur adéquation à différentes applications.

Comparaison des coûts

Acier inoxydable 304

L'acier inoxydable 304 est généralement plus rentable que le 308, grâce à sa faible teneur en nickel (8-10,5%) et à son utilisation répandue dans diverses applications. Cela fait de l'acier 304 une option intéressante pour les fabricants qui cherchent à équilibrer les performances et les coûts.

Acier inoxydable 308

L'acier inoxydable 308, dont la teneur en nickel est plus élevée (9-11%), tend à être légèrement plus cher que l'acier 304. La teneur plus élevée en nickel et l'utilisation spécialisée, notamment comme matériau d'apport pour le soudage, le rendent plus cher. Ce coût plus élevé est souvent justifié par sa soudabilité améliorée et son aptitude à des applications de soudage spécifiques.

Disponibilité

Acier inoxydable 304

L'acier inoxydable 304 est largement disponible sous de nombreuses formes, telles que les tôles, les barres et les tubes. Sa polyvalence et sa forte demande font qu'il est facilement accessible pour une large gamme d'applications. Cette grande disponibilité en fait un matériau de choix pour de nombreuses industries, depuis les équipements de cuisine jusqu'aux éléments architecturaux.

Acier inoxydable 308

L'acier inoxydable 308, bien que disponible, n'est pas aussi couramment stocké que l'acier 304. Il est principalement disponible comme matériau d'apport pour les applications de soudage plutôt que sous des formes en vrac comme les tôles ou les barres. Cette disponibilité limitée dans les formes générales peut restreindre son utilisation à des applications spécifiques où ses propriétés sont absolument nécessaires.

Adéquation de l'application en fonction du coût et de la disponibilité

Usage général

Pour les applications générales telles que les ustensiles de cuisine, les biens de consommation et les éléments architecturaux, l'acier inoxydable 304 est souvent préféré en raison de son coût inférieur et de sa plus grande disponibilité. Sa facilité de manipulation et sa capacité à être poli pour obtenir un brillant élevé en font un matériau adapté aux utilisations esthétiques et fonctionnelles.

Applications de soudage

L'acier inoxydable 308 est le meilleur choix pour les applications de soudage, en particulier pour le soudage de l'acier inoxydable 304. Sa teneur plus élevée en nickel améliore la qualité des soudures, ce qui permet d'obtenir des joints plus solides et plus résistants à la corrosion. Cependant, son coût plus élevé et sa disponibilité limitée sous d'autres formes que le matériau d'apport le rendent moins adapté à une utilisation générale.

Considérations économiques

Lorsqu'il s'agit de choisir entre l'acier inoxydable 304 et l'acier inoxydable 308, les facteurs économiques jouent un rôle important. La rentabilité de l'acier 304 le rend idéal pour les projets où les contraintes budgétaires sont critiques. Inversement, les propriétés spécialisées de l'acier 308 justifient son coût plus élevé dans les applications où une soudabilité et une élasticité supérieures sont requises, garantissant ainsi des performances et une durabilité à long terme.

Normes et certifications AWS

Introduction aux normes AWS

L'American Welding Society (AWS) établit des normes et des certifications essentielles pour le soudage, garantissant une qualité constante pour différents procédés et matériaux. Ces normes sont particulièrement importantes lorsque l'on travaille avec des qualités d'acier inoxydable telles que 304 et 308, qui ont des propriétés et des applications différentes.

Électrodes AWS E308 et E309

AWS E308 Electrode

L'électrode AWS E308 est spécialement conçue pour le soudage des aciers inoxydables 304 et 304L. Sa composition de 18% de chrome et de 8-10% de nickel correspond au métal de base, ce qui garantit une soudure solide et résistante à la corrosion. L'électrode E308 est préférée pour son excellente soudabilité et sa capacité à produire une finition lisse et propre.

AWS E309 Electrode

L'électrode AWS E309 est idéale pour souder des métaux différents, comme l'acier inoxydable 304 à l'acier au carbone. Cette électrode contient une teneur plus élevée en nickel, ce qui améliore sa capacité à supporter les contraintes thermiques associées au soudage de différents matériaux. L'électrode E309 améliore la solidité globale et la résistance à la corrosion du joint soudé, ce qui la rend adaptée à des applications plus exigeantes.

Certification et conformité

Les certifications AWS garantissent que les pratiques de soudage répondent à des normes de qualité strictes. Ces certifications s'appliquent à divers procédés de soudage et matériaux, tels que :

AWS D1.6/D1.6M : Code de soudage des structures - Acier inoxydable

Ce code fournit des lignes directrices pour le soudage des composants structurels en acier inoxydable. Il couvre la qualification des soudeurs, les procédures de soudage et l'inspection des soudures pour s'assurer qu'elles répondent aux normes requises en matière de résistance et de durabilité.

AWS A5.4/A5.4M : Spécification pour les électrodes en acier inoxydable

Cette spécification décrit les exigences relatives aux électrodes de soudage en acier inoxydable, y compris celles utilisées pour les aciers inoxydables 304 et 308. Elle détaille la composition chimique, les propriétés mécaniques et les critères de performance auxquels les électrodes doivent répondre pour être certifiées par l'AWS.

Application des normes AWS au soudage des aciers inoxydables 304 et 308

Les normes AWS jouent un rôle crucial dans l'application pratique des techniques de soudage pour les aciers inoxydables 304 et 308 :

• Acier inoxydable 304: Lors du soudage de l'acier inoxydable 304, l'utilisation d'électrodes AWS E308 garantit la compatibilité et minimise le risque de défauts de soudage. Les normes fournissent des directives sur la préparation avant soudage, les paramètres de soudage et les traitements après soudage afin d'obtenir des résultats optimaux.
• Acier inoxydable 308: En tant que matériau d'apport courant pour l'acier inoxydable 304, l'acier inoxydable 308 est conforme aux spécifications de l'AWS pour maintenir l'intégrité des soudures. L'utilisation d'électrodes certifiées AWS et le respect des codes de soudage garantissent la solidité, la durabilité et la résistance à la corrosion des soudures.

Importance des normes AWS

Le respect des normes et certifications AWS est essentiel pour obtenir des soudures de haute qualité dans les applications en acier inoxydable. Ces normes fournissent un cadre pour des pratiques de soudage cohérentes, garantissant que les joints soudés présentent les propriétés mécaniques et chimiques nécessaires pour l'usage auquel ils sont destinés. En suivant les directives de l'AWS, les soudeurs peuvent produire des soudures fiables et durables, améliorant ainsi les performances et la sécurité des structures et des composants en acier inoxydable.

Questions fréquemment posées

Vous trouverez ci-dessous les réponses à certaines questions fréquemment posées :

Quel est le meilleur matériau pour le soudage ? L'acier inoxydable 304 ou 308 ?

Lorsque l'on compare l'acier inoxydable 304 et 308 pour le soudage, le 308 est généralement le meilleur choix. Cette supériorité provient de sa composition chimique optimisée, qui comprend une teneur en nickel légèrement supérieure (9-11%) et une teneur en carbone inférieure à celle de l'acier 304. Ces caractéristiques améliorent la soudabilité du 308 en réduisant le risque de défauts de soudure tels que la fissuration à chaud et la corrosion intergranulaire. En outre, le 308 offre une meilleure résistance à la corrosion après soudage et maintient l'intégrité structurelle sous l'effet des contraintes thermiques. Alors que le 304 est polyvalent et plus facile à manipuler pour la fabrication générale, les avantages du 308 en font le matériau d'apport préféré pour les applications de soudage, garantissant des soudures durables et de haute qualité.

Quelles sont les principales différences de composition chimique ?

Les principales différences de composition chimique entre l'acier inoxydable 308 et 304 résident dans leur teneur en chrome et en nickel. L'acier inoxydable 308 contient généralement 19-21% de chrome et 9-11% de nickel, tandis que 304 a des niveaux légèrement inférieurs, avec 18-20% de chrome et 8-10,5% de nickel. Cette différence améliore la résistance à la corrosion et la soudabilité du 308 par rapport au 304. Les deux nuances ont une teneur maximale en carbone de 0,08%, mais le 308 est conçu pour minimiser la précipitation de carbure pendant le soudage, ce qui lui permet de conserver son intégrité et sa résistance à la corrosion. Contrairement à d'autres aciers inoxydables, ni le 304 ni le 308 ne contiennent de quantités significatives de molybdène. Ces variations rendent le 308 plus adapté aux environnements exigeants et aux applications de soudage.

Pourquoi choisir 304 plutôt que 308 pour la fabrication de bijoux ?

Le choix de l'acier inoxydable 304 par rapport à l'acier inoxydable 308 pour la fabrication de bijoux est avantageux en raison de plusieurs facteurs clés. Tout d'abord, l'acier inoxydable 304 est plus malléable et plus facile à manipuler, ce qui est essentiel pour créer des bijoux complexes qui nécessitent d'être pliés, tordus et façonnés. En revanche, l'acier inoxydable 308 est plus dur et plus difficile à travailler, ce qui le rend moins adapté à la fabrication de bijoux détaillés.

En outre, l'acier inoxydable 304 se polit pour obtenir une finition de meilleure qualité, ce qui améliore l'attrait esthétique des pièces de joaillerie. Cette aptitude supérieure au polissage garantit que les bijoux fabriqués en acier inoxydable 304 ont une apparence brillante et attrayante, ce qui est moins possible avec l'acier inoxydable 308.

D'un point de vue pratique, l'acier inoxydable 304 est plus largement disponible et généralement moins cher que le 308, ce qui en fait un choix rentable pour les fabricants de bijoux. En outre, la teneur en nickel de l'acier 304 est légèrement inférieure à celle de l'acier 308, ce qui peut être bénéfique pour les personnes allergiques au nickel, en réduisant le risque de réactions allergiques.

Quel est l'impact de l'eau salée sur le 304, le 316 et le 308 ?

L'eau salée a des effets variables sur les aciers inoxydables 304, 316 et 308 en raison de leurs compositions différentes.

La nuance 304, avec sa teneur en chrome de 18% et en nickel de 8-10%, ne contient pas de molybdène, ce qui la rend sensible à la corrosion par piqûres et par crevasses dans les environnements riches en chlorure comme l'eau salée. Il donne des résultats satisfaisants en cas de pulvérisation occasionnelle de sel, mais ne convient pas à une immersion continue.

Le grade 316 contient 2-3% de molybdène en plus de 10-14% de nickel, ce qui améliore sa résistance à l'attaque des chlorures et à la corrosion fissurante sous contrainte, ce qui en fait le choix préféré pour les applications marines, y compris les composants immergés.

La nuance 308 est similaire à la nuance 304, mais elle est principalement utilisée comme métal d'apport pour le soudage des nuances 304 et 316. Il ne contient pas de molybdène et offre donc une résistance similaire à celle du 304. Il n'est pas idéal pour une exposition directe à l'eau salée.

Quelles sont les différences de propriétés mécaniques ?

Les aciers inoxydables 308 et 304 présentent des différences notables en termes de propriétés mécaniques, malgré des compositions chimiques similaires. La nuance 304 présente une plage de résistance à la traction plus large (520-750 MPa) et une limite d'élasticité plus élevée (210-230 MPa), ce qui la rend adaptée aux applications structurelles nécessitant une stabilité sous charge. En revanche, le grade 308 présente une plage de résistance à la traction plus étroite, autour de 585 MPa, et une limite d'élasticité légèrement inférieure (~205 MPa), ce qui le rend plus cohérent, en particulier pour l'utilisation comme matériau d'apport pour le soudage.

En ce qui concerne la dureté, 304 est plus dur (jusqu'à 215 HB, 92 HRB), ce qui favorise la résistance à l'abrasion, tandis que la dureté plus faible de 308 (150-160 HB, 76-80 HRB) facilite le formage et le façonnage. La ductilité est plus élevée dans le 308, avec un allongement à la rupture d'environ 55%, comparé à 40-45% dans le 304, ce qui contribue à une meilleure usinabilité dans les processus de soudage et d'emboutissage.

Existe-t-il des normes AWS spécifiques pour l'acier inoxydable 304 et 308 ?

Il n'existe pas de normes AWS spécifiques pour les métaux de base des aciers inoxydables 304 et 308. Les normes AWS (American Welding Society) portent plutôt sur les consommables de soudage, tels que les métaux d'apport, utilisés pour assembler ces aciers inoxydables. La spécification AWS pertinente est la AWS A5.9, qui couvre les électrodes de soudage et les métaux d'apport en acier inoxydable, y compris les classifications telles que ER308 et ER308L. Ces métaux d'apport sont conçus pour le soudage des aciers inoxydables de la série 300, y compris les types 304 et 308. Les ER308 et ER308L sont couramment utilisés pour le soudage de l'acier inoxydable 304, l'ER308L ayant une teneur en carbone plus faible afin de réduire le risque de corrosion intergranulaire. Par conséquent, les normes s'appliquent aux consommables de soudage plutôt qu'aux qualités de métal de base elles-mêmes.