I. Introduction à l'acier inoxydable :
Tous les métaux réagissent avec l’oxygène de l’atmosphère pour former un film d’oxyde à la surface. Malheureusement, l'oxyde de fer formé sur l'acier au carbone ordinaire continue de s'oxyder, provoquant une expansion continue de la corrosion et éventuellement la formation de trous. La surface de l'acier au carbone peut être protégée par peinture ou galvanoplastie avec des métaux résistants à l'oxydation (tels que le zinc, le nickel et le chrome). Cependant, comme chacun le sait, cette protection n’est qu’une fine pellicule. Si la couche protectrice est endommagée, l’acier situé en dessous commencera à rouiller.
Acier qui résiste aux milieux corrosifs faibles tels que l'air, la vapeur et l'eau et aux milieux corrosifs chimiques tels que les acides, les alcalis et les sels. Également connu sous le nom d’acier inoxydable résistant aux acides. Dans les applications pratiques, l'acier qui résiste aux milieux corrosifs faibles est souvent appelé acier inoxydable, tandis que l'acier qui résiste aux milieux chimiques est appelé acier résistant aux acides. En raison des différences de composition chimique entre les deux, le premier ne résiste pas nécessairement à la corrosion chimique, tandis que le second possède généralement des propriétés inoxydables. La résistance à la corrosion de l'acier inoxydable dépend des éléments d'alliage contenus dans l'acier. Le chrome est l'élément de base qui permet à l'acier inoxydable d'obtenir une résistance à la corrosion. Lorsque la teneur en chrome de l'acier atteint environ 12 %, le chrome réagit avec l'oxygène dans le milieu corrosif et forme un film d'oxyde très fin (film passif) sur la surface de l'acier, ce qui peut empêcher la corrosion de la matrice en acier. En plus du chrome, les éléments d'alliage couramment utilisés comprennent également le nickel, le molybdène, le titane, le niobium, le cuivre, l'azote, etc., pour répondre aux exigences de structure et de performances en acier inoxydable pour diverses applications.
II. Classification de l'acier inoxydable : L'acier inoxydable est généralement classé selon la structure de la matrice comme suit :
- Acier inoxydable ferritique. Contient 12 % - 30 % de chrome. Sa résistance à la corrosion, sa ténacité et sa soudabilité augmentent avec l'augmentation de la teneur en chrome. Il présente une meilleure résistance à la corrosion sous contrainte chlorée que les autres types d’acier inoxydable.
- Acier inoxydable austénitique. Contient plus de 18 % de chrome et environ 8 % de nickel et une petite quantité de molybdène, de titane, d'azote et d'autres éléments. Il a de bonnes performances globales et peut résister à la corrosion provenant de divers milieux.
- Acier inoxydable duplex austénitique-ferritique. Il présente les avantages de l’acier inoxydable austénitique et ferritique et possède une superplasticité.
- Acier inoxydable martensitique. Il a une résistance élevée mais une plasticité et une soudabilité médiocres.
III. Caractéristiques et utilisations de l'inox :
IV. Procédés de traitement de surface de l'acier inoxydable :
V. Caractéristiques d'emballage et principaux produits de diverses aciéries :
Autres aciéries nationales : Shandong Taigang, Jiangyin Zhaoshun, Xinghua Dainan, Xi'an Huaxin, Southwest et Dongfang Special Steel. Ces petites usines traitent principalement des plaques relaminées à partir de déchets. Leurs processus de production sont arriérés, les surfaces des plaques sont mauvaises, il n'y a aucune garantie sur les propriétés mécaniques. Le contenu en éléments est presque le même que celui des grandes usines, mais le prix est moins cher que le même modèle des grandes usines.
Aciéries importées de l'étranger : Shanghai Krupp, Afrique du Sud, Amérique du Nord, Japon, Belgique, Finlande. Les plaques importées ont des processus de production avancés, des surfaces de plaque soignées et belles et des bords coupés brillants. Le prix est supérieur à celui des modèles domestiques du même type.
VI. Spécifications, modèles et tailles de l'acier inoxydable : Les plaques en acier inoxydable comprennent les bobines et les plaques plates d'origine.
- Les bobines sont divisées en bobines laminées à froid et en bobines laminées à chaud, en bobines découpées et en bobines non découpées.
- L'épaisseur des bobines laminées à froid est généralement de 0,3 - 3 mm. Il existe également des tôles laminées à froid d'une épaisseur de 4 - 6 mm. Les largeurs sont de 1 m, 1 219 m et 1,5 m, notées 2B.
- L'épaisseur des bobines laminées à chaud est généralement de 3 - 14 mm. Il existe également une bobine d'une épaisseur de 16 mm. Les largeurs sont 1250, 1500, 1800 et 2000, désignées par NO.1.
- Les bobines d'une largeur de 1,5 m, 1,8 m et 2,0 m sont des bobines découpées.
- Les largeurs des bobines non coupées sont généralement de 1 520, 1 530, 1 550, 2 200, etc., ce qui est plus large que la largeur normale.
- En termes de prix, le même modèle de bobines coupées et de bobines non coupées présente généralement une différence de prix d'environ 300 - 500 yuans.
- Les bobines peuvent être coupées sur mesure en fonction de la longueur requise par les clients. Après avoir été aplaties par une machine de nivelage, elles sont appelées plaques aplaties. Pour le laminage à froid, il est généralement aplati à 1 m*2 m, 1219*2438, également appelé 4*8 pieds. Pour le laminage à chaud, il est généralement aplati à 1,5 m * 6 m, 1,8 m * 6 m, 2 m * 6 m. Les plaques ouvertes selon ces dimensions sont appelées plaques standards ou plaques de dimensions fixes.
Les plaques plates originales sont également appelées plaques laminées en un seul passage : - L'épaisseur des plaques originales est généralement comprise entre 4 mm et 80 mm. Il existe également des épaisseurs de 100 mm et 120 mm, et cette épaisseur peut être commandée sur mesure.
- Les largeurs sont de 1,5 m, 1,8 m et 2 m et la longueur est supérieure à 6 mètres.
- Caractéristiques : Les assiettes plates originales sont volumineuses, coûteuses, difficiles à décaper et peu pratiques à transporter.
VII. Distinction d'épaisseur :
- En raison de la légère déformation des rouleaux de laminage provoquée par le chauffage pendant le processus de laminage dans l'aciérie, l'épaisseur des tôles laminées présente une déviation, généralement plus épaisse au milieu et plus fine des deux côtés. Lors de la mesure de l'épaisseur de la plaque, l'État stipule que la partie médiane de la tête de la plaque doit être mesurée.
- La raison de cette tolérance est basée sur les besoins du marché et des clients. Généralement, elle est divisée en grande tolérance et petite tolérance.
VIII. Densité spécifique de divers matériaux en acier inoxydable :
- La densité spécifique des 304, 304L, 304J1, 321, 201 et 202 est de 7,93.
- La densité spécifique des 316, 316L, 309S et 310S est de 7,98.
- La densité de la série 400 est de 7,75.
IX. Formules de calcul pour l'acier inoxydable :
Formules de calcul :
Tuyau en acier inoxydable : (diamètre extérieur - épaisseur de paroi) × épaisseur de paroi × 0.02491=Kg/m
Plaque en acier inoxydable ; épaisseur * (largeur × longueur) × densité=Kg/centimètre carré
Acier rond : (diamètre × diamètre) × 0.00623=Kg/M
Prix de la bobine : prix de la plaque plate * épaisseur théorique/épaisseur réelle - frais de nivellement
Prix de la plaque plate : prix de la bobine * épaisseur réelle/épaisseur théorique + frais de nivellement
Formule de calcul théorique :
Plaque de bobine : poids pesé ÷ épaisseur de référence (épaisseur réelle) × épaisseur théorique=poids théorique
Plaque aplatie de plaque de bobine : longueur × largeur × épaisseur × densité=poids théorique
Plaque moyenne : longueur × largeur × épaisseur théorique × densité=poids théorique
Longueur de la bobine : poids réel ÷ largeur ÷ épaisseur (épaisseur de référence) ÷ densité=longueur de la bobine
Épaisseur réelle de la bobine : bobine découpée=poids de la bobine ÷ largeur ÷ longueur de la bobine ÷ densité
Bobine non coupée=(poids de la bobine - poids du fil de bordure) ÷ largeur ÷ longueur de la bobine ÷ densité
Prix de la plaque plate : prix de la plaque plate=(poids de la bobine * prix de base du marché - quantité de fil de chant + frais de nivellement) / poids total de la plaque aplatie
Explication de certains termes dans l'industrie de l'acier inoxydable :
- Plaque en surpoids :
Raison : Pour des raisons techniques dans l'aciérie, lors du laminage de tôles épaisses, l'épaisseur réelle est plus épaisse que l'épaisseur standard, ou la longueur et la largeur sont plus longues que la norme, ce qui entraîne un poids plus lourd que le poids théorique.
Méthode de cotation : ajoutez 200 - 400 yuans/tonne à la cotation quotidienne, ou faites une proposition au client en fonction du prix pondéré pour compenser la partie en surpoids. - Plaque relaminée :
Les tôles relaminées sont généralement fabriquées par de petites usines à partir de déchets et de billettes. La technologie de traitement est arriérée, la surface de la plaque est médiocre, il n'y a aucune garantie de qualité et de propriétés mécaniques et la teneur en nickel ne répond pas aux exigences formelles. Lors du traitement, il est difficile de percer des trous et de plier les fils. Son avantage est que le prix est environ 1500 - 2000 yuans moins cher que celui des grandes usines. Les plaques relaminées sont généralement produites à Dainan. - Tôle laminée à froid :
Raison de la production de tôles laminées à froid : étant donné qu'il existe une grande différence de prix entre les bobines laminées à chaud et les bobines laminées à froid, et que les bobines laminées à froid sont moins chères que les bobines laminées à froid, les tôles laminées à froid présentent des avantages en termes de prix et de grandes marges bénéficiaires. de nombreux fabricants produisent des tôles laminées à froid.
Processus de production : Les fabricants qui produisent des tôles laminées à froid n’ont pas la capacité de produire eux-mêmes des tôles laminées à froid. Leurs procédés de production ne répondent pas aux exigences de production de plaques froides. Ils achètent donc des bobines laminées à chaud auprès de grandes aciéries, effectuent un recuit de surface et un traitement thermique, puis les relaminent en bobines laminées à froid de différentes épaisseurs.
Caractéristiques : Les matériaux de première qualité sont produits sans aucun défaut. Les matériaux de deuxième qualité peuvent provoquer des rayures et des différences de couleur lors de la production, mais elles ne sont pas très graves. Il n'y a pas de différence substantielle dans les propriétés mécaniques et la teneur en éléments par rapport aux matériaux de première qualité. Le prix est relativement moins cher que celui des matériaux de première qualité. Il peut être utilisé par des clients ayant des exigences moins strictes ! - Différence entre L1 et LH en 201 :
L1 signifie que la teneur en nickel dans la plaque 201 atteint 0,8 % ; LH signifie que la teneur en nickel dans la plaque 201 atteint 0,6 %. Le prix du LH est relativement moins cher que celui du L1.
Utilisations et propriétés des différents types d’acier inoxydable :
Acier inoxydable à durcissement par précipitation. Il a une bonne formabilité et soudabilité et peut être utilisé comme matériau à ultra haute résistance dans l'industrie nucléaire et l'industrie aérospatiale. Selon la composition, il peut être divisé en séries Cr (SUS400), séries Cr-Ni (SUS300), Cr-Mn-Ni (SUS200) et séries à durcissement par précipitation (SUS600). Série 200 - acier inoxydable austénitique au chrome-nickel-manganèse série 300.
Acier inoxydable à durcissement par précipitation. Il a une bonne formabilité et soudabilité et peut être utilisé comme matériau à ultra haute résistance dans l'industrie nucléaire et l'industrie aérospatiale.
Selon la composition, il peut être divisé en séries Cr (SUS400), séries Cr-Ni (SUS300), Cr-Mn-Ni (SUS200) et séries à durcissement par précipitation (SUS600).
Série 200 - acier inoxydable austénitique au chrome-nickel-manganèse
Série 300 - acier inoxydable austénitique au chrome-nickel
301 - Bonne ductilité, utilisée pour les produits moulés. Peut également être durci par vitesse mécanique. Bonne soudabilité. Meilleure résistance à l'usure et à la fatigue que l'acier inoxydable 304.
302 - Même résistance à la corrosion que le 304. En raison de sa teneur en carbone relativement plus élevée, il a une meilleure résistance.
303 - En ajoutant une petite quantité de soufre et de phosphore, il est plus facile à usiner.
{{0}} C'est-à-dire en acier inoxydable 18/8. La qualité GB est 0Cr18Ni9.
309 - A une meilleure résistance à la température que le 304.
316 - Après le 304, c'est le deuxième type d'acier le plus utilisé. Principalement utilisé dans l'industrie alimentaire et les instruments chirurgicaux. L'ajout d'éléments en molybdène lui confère une structure anticorrosion particulière. En raison de sa meilleure résistance à la corrosion des chlorures que le 304, il est également utilisé comme « acier pour la construction navale ». Le SS316 est généralement utilisé dans les dispositifs de récupération de combustible nucléaire. L'acier inoxydable de qualité 18/10 répond généralement également à ce niveau d'application. [1]
Modèle 321 - À l'exception de l'ajout d'éléments en titane pour réduire le risque de corrosion des soudures du matériau, les autres propriétés sont similaires à celles du 304.
Série 400 - ferrite et acier inoxydable martensitique
408 - Bonne résistance à la chaleur, faible résistance à la corrosion, 11 % Cr, 8 % Ni.
409 - Le modèle le moins cher (en Grande-Bretagne et aux États-Unis), généralement utilisé comme pot d'échappement automobile, appartient à l'acier inoxydable ferrite (acier chromé).
410 - Martensitique (acier chromé à haute résistance), bonne résistance à l'usure, mauvaise résistance à la corrosion.
416 - L'ajout de soufre améliore les performances de traitement du matériau.
420 - Acier martensitique « de qualité outil », similaire aux premiers aciers inoxydables tels que l'acier à haute teneur en chrome Buehler. Également utilisé pour les couteaux chirurgicaux et peut être rendu très brillant.
430 - Acier inoxydable ferrite, à des fins décoratives, comme pour les accessoires automobiles. Bonne formabilité, mais mauvaise résistance à la température et à la corrosion.
440 - Acier à outils à haute résistance avec une teneur en carbone légèrement plus élevée. Après un traitement thermique approprié, il peut obtenir une limite d'élasticité plus élevée. La dureté peut atteindre 58HRC et appartient à l'acier inoxydable le plus dur. L'exemple d'application le plus courant est celui de la « lame de rasoir ». Il existe trois modèles couramment utilisés : 440A, 440B, 440C. De plus, il existe du 440F (type facile à traiter).
Série 500 - acier allié au chrome résistant à la chaleur.
Série 600 - acier inoxydable à durcissement par précipitation martensitique.
630 - Le modèle d'acier inoxydable à durcissement par précipitation le plus couramment utilisé, généralement également appelé 17-4 ; 17 % Cr, 4 % N.
Les technologies courantes de traitement de surface de l'acier inoxydable comportent les méthodes de traitement suivantes :
① Traitement de blanchiment naturel de Surface ; ② Traitement brillant du miroir de surface ; ③ Traitement de coloration de surface.
1.3.1 Traitement de blanchiment naturel de surface : lors du traitement de l'acier inoxydable, par le biais de processus tels que le bobinage, l'ourlet, le soudage ou le traitement de chauffage de surface artificiel, du tartre d'oxyde noir est généré. Cette échelle d'oxyde dur gris-noir se compose principalement de deux composants EO4, NiCr2O4 et NiF. Dans le passé, des méthodes fortement corrosives telles que l’acide fluorhydrique et l’acide nitrique étaient généralement utilisées pour l’éliminer. Cependant, cette méthode est coûteuse, pollue l’environnement, est nocive pour le corps humain et présente un fort pouvoir corrosif. Elle a été progressivement éliminée. Actuellement, il existe principalement deux méthodes pour traiter le tartre d’oxyde :
(1) Méthode de sablage (grenaillage) : utilisez principalement la méthode de pulvérisation de microbilles de verre pour éliminer le tartre d'oxyde noir sur la surface.
(2) Méthode chimique : utilisez une pâte de décapage et de passivation non polluante et une solution de nettoyage avec des additifs inorganiques non toxiques à température ambiante pour le lavage par immersion. Ainsi, l'objectif du traitement de blanchiment de la couleur naturelle de l'acier inoxydable est atteint. Après traitement, la couleur ressemble à une couleur mate. Cette méthode est plus adaptée aux produits volumineux et complexes.
1.3.2 Méthodes de traitement brillant des miroirs de surface en acier inoxydable : selon la complexité des produits en acier inoxydable et les exigences des utilisateurs, des méthodes de polissage mécanique, de polissage chimique et de polissage électrochimique peuvent être utilisées pour obtenir un brillant miroir. Les avantages et inconvénients de ces trois méthodes sont les suivants :
1.3.3 Traitement de coloration de surface : La coloration de l'acier inoxydable donne non seulement aux produits en acier inoxydable diverses couleurs, augmente la variété des produits, mais améliore également la résistance à l'usure et à la corrosion des produits.
Il existe les méthodes de coloration suivantes pour l'acier inoxydable :
(1) Méthode de coloration par oxydation chimique ;
(2) Méthode de coloration par oxydation électrochimique ;
(3) Méthode de coloration de l'oxyde par dépôt ionique ;
(4) Méthode de coloration par oxydation à haute température ;
(5) Méthode de coloration par craquage en phase gazeuse.
Un bref aperçu des différentes méthodes est le suivant :
(1) Méthode de coloration par oxydation chimique : Dans une solution spécifique, la couleur du film est formée par oxydation chimique. Il existe la méthode au dichromate, la méthode au sel de sodium mixte, la méthode de sulfuration, la méthode d'oxydation acide et la méthode d'oxydation alcaline. Généralement, la « méthode INCO » est davantage utilisée. Toutefois, si vous souhaitez garantir une couleur constante d’un lot de produits, une électrode de référence doit être utilisée pour le contrôle.
(2) Méthode de coloration électrochimique : Dans une solution spécifique, la couleur du film est formée par oxydation électrochimique.
(3) Méthode chimique de coloration de l'oxyde par dépôt ionique : placez la pièce en acier inoxydable dans une machine de revêtement sous vide pour le placage par évaporation sous vide. Par exemple, les boîtiers et bracelets de montres plaqués or titane sont généralement jaune doré. Cette méthode convient au traitement de grandes quantités de produits. Parce que l'investissement est important et que le coût est élevé, ce n'est pas rentable pour les produits en petits lots.
(4) Méthode de coloration par oxydation à haute température : dans un sel fondu spécifique, immerger la pièce et la maintenir à certains paramètres de processus pour que la pièce forme un film d'oxyde d'une certaine épaisseur et présente différentes couleurs.
(5) Méthode de coloration par craquage en phase gazeuse : Elle est relativement complexe et moins utilisée dans l’industrie.
1.3 Sélection des méthodes de traitement
Pour le traitement de surface de l'acier inoxydable, la méthode appropriée doit être sélectionnée en fonction de la structure du produit, du matériau et des différentes exigences de surface.
Signification de SUS : SUS est le code pour l'acier inoxydable dans la norme japonaise JIS.
Lorsque les normes japonaises sont publiées, elles sont toutes accompagnées d’explications rédactionnelles. Dans les tableaux d'explications ci-joints, sont décrits le processus d'évolution des réglages des numéros d'acier ainsi que les caractéristiques et utilisations des numéros d'acier répertoriés dans les normes. Si le numéro d'acier au Japon est une marque importée des États-Unis, le préfixe « SUS » (acier utilisé en acier inoxydable) est ajouté avant le numéro à trois chiffres. Mais la différence avec l'ASTM (American Society for Testing and Materials) est que s'il s'agit d'un numéro d'acier développé par le Japon lui-même, le suffixe « J » indique le Japon. Par exemple, « SUS 316J1 » est différent de « SUS 316 ».
Quelle est la dureté de l’acier inoxydable SUS316 ?
Le 304 a une résistance à l'usure et à la chaleur relativement médiocre. Il y a peu de différence de magnétisme. Il y aura un faible phénomène magnétique après le traitement, mais il pourra être éliminé ultérieurement par la technologie. La dureté de 316 pour les plaques moyennes, les plaques minces et les bandes après traitement (HRB)<>.
Les deux aciers inoxydables les plus couramment utilisés sont désormais le 304 et le 316 (ou correspondant à 1.4308 et 1.4408 en allemand).
