Acier inoxydable – Grade 304 (UNS S30400)

  • Écrit par AZoMOct 23 2001

    Crédits d’image: Suprun Vitaly/.com

    Le grade 304 est un standard » inox 18/8″. C’est l’acier inoxydable le plus polyvalent et le plus utilisé disponible, même si une large gamme d’alternatives sont disponibles; et a d’excellentes caractéristiques de formage et de soudage. La structure austénitique équilibrée de la catégorie 304 lui permet d’être fortement emboutie sans recuit intermédiaire. Cela signifie que cet acier de qualité est dominant dans la fabrication de pièces en acier inoxydable étirées telles que des éviers, des articles creux et des casseroles. Pour ces applications, il est courant d’utiliser des variantes spéciales « 304DDQ » (Qualité d’emboutissage profond). La catégorie 304 peut être facilement freinée ou enroulée en une variété de composants pour des applications dans les domaines industriel, architectural et des transports. Il présente également des caractéristiques de soudage exceptionnelles. Le recuit post-soudure n’est pas nécessaire lors du soudage de sections minces.

    Le grade 304L, la version à faible teneur en carbone du 304, ne nécessite pas de recuit post-soudure et est donc largement utilisé dans les composants de gros calibre (plus d’environ 6 mm). Le grade 304H avec sa teneur en carbone plus élevée est utilisé dans des applications à des températures élevées. La structure austénitique confère également à ces qualités une excellente ténacité, même jusqu’aux températures cryogéniques.

    Propriétés clés

    Ces propriétés sont spécifiées pour le produit laminé plat (plaque, feuille et bobine) dans la norme ASTM A240/A240M. Des propriétés similaires mais pas nécessairement identiques sont spécifiées pour d’autres produits tels que les tubes et les barres dans leurs spécifications respectives.

    Composition

    Tableau 1. Plages de composition typiques pour l’acier inoxydable de qualité 304

    Grade C Mn Si P S Cr Mo Ni N
    304 min.
    max.

    0,08

    2,0

    0,75

    0,045

    0,030
    18,0
    20.0
    8.0
    10.5

    0.10
    304L min.
    max.

    0.030

    2.0

    0.75

    0.045

    0.030
    18.0
    20.0
    8.0
    12.0

    0.10
    304H min.
    max.
    0.04
    0.10

    2.0

    0.75
    -0.045
    0.030
    18.0
    20.0
    8.0
    10.5

    Mechanical Properties

    Table 2. Propriétés mécaniques typiques de l’acier inoxydable de qualité 304

    Grade Résistance à la traction (MPa) min Limite d’élasticité 0.2% Proof (MPa) min Elongation (% in 50 mm) min Hardness
    Rockwell B (HR B) max Brinell (HB) max
    304 515 205 40 92 201
    304L 485 170 40 92 201
    304H 515 205 40 92 201

    304H also requires a grain size of ASTM No 7 or coarser.

    Propriétés physiques

    Tableau 3. Propriétés physiques typiques de l’acier inoxydable de qualité 304 à l’état recuit

    Grade Densité (kg / m3) Module élastique (GPa) Coefficient moyen de Dilatation thermique (µm /m/°C) Conductivité thermique (W /m.K) Chaleur spécifique 0-100 °C (J/kg.K) Résistivité électrique (nΩ.m)
    0-100 °C 0-315 °C 0-538 °C at 100 °C at 500 °C
    304/L/H 8000 193 17.2 17.8 18.4 16.2 21.5 500 720

    Grade Specification Comparison

    Table 4. Spécifications de qualité approximatives pour l’acier inoxydable de qualité 304

    Grade UNS No Old British Euronorm SS suédois JIS japonais
    BS En Non Nom
    304 S30400 304S31 58E 1.4301 X5CrNi18-10 2332 SUS 304
    304L S30403 304S11 1.4306 X2CrNi19-11 2352 SUS 304L
    304H S30409 304S51 1.4948 X6CrNi18-11

    These comparisons are approximate only. The list is intended as a comparison of functionally similar materials, not as a schedule of contractual equivalents. If exact equivalents are needed original specifications must be consulted.

    Possible Alternative Grades

    Table 5. Nuances alternatives possibles à l’acier inoxydable de qualité 304

    Grade Pourquoi il pourrait être choisi au lieu de 304
    301L Une nuance de taux de durcissement de travail plus élevée est requise pour certains composants formés par rouleau ou étirés .
    302HQ Un taux de durcissement inférieur est nécessaire pour le forgeage à froid des vis, des boulons et des rivets.
    303 Une usinabilité supérieure nécessaire et une résistance à la corrosion, une formabilité et une soudabilité inférieures sont acceptables.
    316 Une résistance plus élevée à la corrosion par piqûres et crevasses est requise, dans les environnements chlorés
    321 Une meilleure résistance aux températures d’environ 600-900 ° C est nécessaire…321 a une résistance à chaud plus élevée.
    3CR12 Un coût inférieur est requis, et la résistance à la corrosion réduite et la décoloration qui en résulte sont acceptables.
    430 Un coût inférieur est requis et la résistance à la corrosion et les caractéristiques de fabrication réduites sont acceptables.

    Résistance à la corrosion

    L’acier inoxydable de qualité 304 est excellent dans une large gamme d’environnements atmosphériques et de nombreux milieux corrosifs. Il est sujet à la corrosion par piqûres et crevasses dans des environnements chauds de chlorure, et à la fissuration par corrosion sous contrainte au-dessus de 60 ° C (approximatif). Le grade 304 est considéré comme résistant à l’eau potable jusqu’à environ 200 mg/L de chlorures à température ambiante, jusqu’à environ 150 mg/L à 60 °C.

    Résistance à la chaleur

    Le grade 304 présente une bonne résistance à l’oxydation en service intermittent jusqu’à 870 ° C et en service continu jusqu’à 925 ° C. L’utilisation continue du 304 dans la plage de 425 à 860 ° C n’est pas recommandée si une résistance à la corrosion aqueuse ultérieure est importante. La catégorie 304L est plus résistante à la précipitation de carbure et peut être chauffée dans cette plage de température.

    Le grade 304H a une résistance plus élevée à des températures élevées, il est donc souvent utilisé pour des applications structurelles et sous pression à des températures supérieures à 500 ° C jusqu’à environ 800 ° C (approximatif). 304H deviendra sensibilisé dans la plage de température de 425-860 ° C. Bien que ce ne soit pas un problème pour les applications à haute température, il en résultera une résistance à la corrosion aqueuse réduite.

    Traitement thermique

    Pendant le traitement en solution (Recuit), le grade 304 peut être chauffé à 1010-1120 ° C et est ensuite refroidi rapidement. Ces nuances ne peuvent pas être durcies par traitement thermique.

    Soudage

    Le grade 304 présente une excellente soudabilité par toutes les méthodes de fusion standard, avec et sans métaux d’apport. COMME 1554.6 pré-qualifie le soudage du 304 avec la nuance 308 et du 304L avec des tiges ou électrodes 308L (et avec leurs équivalents à haute teneur en silicium). Les sections soudées lourdes de la catégorie 304 peuvent nécessiter un recuit après soudure pour une résistance maximale à la corrosion. Ceci n’est pas requis pour le grade 304L. Le grade 321 peut également être utilisé comme alternative au grade 304 si un soudage de section lourde est requis et qu’un traitement thermique après soudure n’est pas possible.

    Usinage

    Une version d’usinabilité améliorée « Ugima » de grade 304 est disponible dans les produits en barre. Les machines « Ugima » sont nettement meilleures que les 304 ou 304L standard, ce qui donne des taux d’usinage plus élevés et une usure des outils plus faible dans de nombreuses opérations.

    Double certification

    Il est courant que les 304 et 304L soient stockés sous forme « Double certification », en particulier dans les plaques et les tuyaux. Ces articles ont des propriétés chimiques et mécaniques conformes aux spécifications 304 et 304L. Un tel produit certifié double ne répond pas aux spécifications 304H et peut être inacceptable pour les applications à haute température.

    Applications typiques

    • Équipement de transformation des aliments, en particulier dans le brassage de la bière, la transformation du lait &vinification
    • Bancs de cuisine, éviers, auges, équipements et appareils
    • Lambris architecturaux, garde-corps &garniture
    • Conteneurs chimiques, y compris pour le transport
    • >

    • Échangeurs de chaleur
    • Écrans tissés ou soudés pour les mines, les carrières&Filtration d’eau
    • Attaches filetées
    • Ressorts

    Cet article a été mis à jour le 19 août 2019.

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