L'acier inoxydable est un matériau essentiel, largement utilisé dans l'industrie moderne et la vie quotidienne. Parmi les différents types d'aciers inoxydables austénitiques, le 316 et le 316L sont couramment utilisés, offrant une excellente résistance à la corrosion et d'excellentes propriétés mécaniques. Cependant, le choix entre le 316 et le 316L peut différer considérablement selon les applications. Cet article analyse les différences entre le 316 et le 316L en termes de composition, de performances et d'applications, et explore les facteurs clés de sélection.
Différences de composition chimique entre le 316 et le 316L
La principale différence entre le 316 et le 316L réside dans leur teneur en carbone :
- Acier inoxydable 316 : Teneur maximale en carbone de 0,08%.
- Acier inoxydable 316L : Teneur maximale en carbone de 0,03% (L signifie « faible teneur en carbone »).
Outre la teneur en carbone, les autres principaux éléments d'alliage, tels que le chrome, le nickel et le molybdène, sont en grande partie les mêmes pour les deux nuances :
- Chrome (Cr) : 16-18%
- Nickel (Ni) : 10-14%
- Molybdène (Mo) : 2-3%
La teneur en carbone plus faible du 316L lui confère une meilleure soudabilité et une meilleure résistance à la corrosion intergranulaire.
Différences de propriétés mécaniques entre le 316 et le 316L
Bien que le 316 et le 316L soient similaires en termes de résistance et de ductilité, il existe des différences subtiles :
- Acier inoxydable 316 : Sa limite d'élasticité et sa résistance à la traction sont plus élevées, ce qui le rend plus adapté aux environnements à hautes températures et à fortes contraintes. Sa limite d'élasticité est ≥ 205 MPa, sa résistance à la traction est comprise entre 515 et 690 MPa et son allongement est ≥ 401 TP3T.
- Acier inoxydable 316L : résistance légèrement inférieure, rendement ≥ 170 MPa et résistance à la traction de 485 à 620 MPa, mais l'allongement est également ≥ 40%.
Le 316L est donc plus adapté aux applications où la soudabilité et la résistance à la corrosion sont prioritaires par rapport à la résistance mécanique.
Différences de résistance à la corrosion entre le 316 et le 316L
Les deux matériaux présentent une forte résistance à la corrosion, en particulier dans les environnements chimiques courants, mais l'ajout de molybdène influence leurs performances dans des conditions spécifiques :
- Acier inoxydable 316 : offre une bonne résistance à la corrosion et convient à la plupart des environnements chimiques, bien qu'il puisse ne pas être aussi durable que le 316L dans les environnements chlorés ou d'eau salée.
- Acier inoxydable 316L : La faible teneur en carbone empêche la corrosion intergranulaire pendant le soudage, ce qui le rend particulièrement adapté aux applications où aucun traitement thermique post-soudage n'est effectué et pour une utilisation dans des environnements hautement corrosifs comme l'eau de mer et les milieux contenant du chlorure.
Comparaison entre l'acier inoxydable 316 et 304
Lorsqu'on parle du 316 et du 316L, il est courant de les comparer à l'acier inoxydable le plus utilisé, le 304.
- Acier inoxydable 304 : Ne contient pas de molybdène et possède une teneur en nickel plus faible (8-10,5%), ce qui lui confère une résistance à la corrosion inférieure à celle du 316 ou du 316L, notamment en milieu chloré. Cependant, le 304 reste performant dans les applications industrielles et domestiques générales et présente un meilleur rapport qualité-prix.
- Acier inoxydable 316 : Avec du molybdène 2-3%, il offre une résistance supérieure à la corrosion par les ions chlorure et convient aux environnements plus exigeants, tels que les industries marines, chimiques et agroalimentaires.
Facteurs clés dans le choix entre l'acier inoxydable 316 et 316L
Dans les applications pratiques, le choix entre 316 et 316L doit être basé sur les facteurs suivants :
1. Soudage Exigences
Si le soudage est un procédé important dans l'application, le 316L est généralement privilégié, car sa faible teneur en carbone prévient efficacement la corrosion intergranulaire pendant le soudage. Ne nécessitant pas de traitement thermique après soudage, le 316L est idéal pour les projets de soudage de grande envergure.
2. Résistance à la corrosion
Dans les environnements où les équipements sont exposés à des milieux corrosifs pendant de longues périodes (par exemple, industries chimiques, marines et pharmaceutiques), le 316L est plus performant, notamment en milieu salin ou chloré. Si l'environnement est moins corrosif, le 316 peut être choisi.
3. Exigences de résistance
L'acier inoxydable 316 a une résistance mécanique plus élevée, ce qui le rend adapté aux applications à haute température ou à forte contrainte. Le 316L, avec une résistance légèrement inférieure, est meilleur pour les applications où la résistance à la corrosion et la soudabilité sont prioritaires sur la résistance mécanique.
4. Environnement à haute température
L'acier inoxydable 316 présente de meilleures performances mécaniques et une meilleure résistance à l'oxydation à haute température. Pour les applications impliquant des températures supérieures à 425 °C, le 316 est plus adapté. Pour les environnements de soudage à moyennes et basses températures, le 316L est le matériau privilégié.
5. Considérations relatives aux coûts
Étant donné que le 316L a un coût de production légèrement supérieur à celui du 316, le choix du 316 peut aider à réduire les coûts lorsque des soudures et une résistance à la corrosion élevées ne sont pas requises.
6. Normes réglementaires ou industrielles
Dans certaines industries, telles que les équipements pharmaceutiques ou de transformation alimentaire, des réglementations ou des normes peuvent exiger l'utilisation du 316L pour garantir que l'équipement ne se corrode pas pendant l'utilisation ou ne contamine pas le produit ou le milieu.
Acier inoxydable double nuance 316/316L
Qu'est-ce que le SS316/316L double grade ?
Le SS316/316L à double nuance fait référence à un matériau en acier inoxydable qui répond aux spécifications et aux exigences des nuances 316 et 316L.
Le SS316/316L à double nuance peut servir efficacement aux applications des aciers inoxydables 316 et 316L, car il répond aux exigences de composition chimique et de performances mécaniques des deux nuances.
Ce matériau conserve une teneur en carbone contrôlée, dans la plage inférieure spécifiée pour le 316L (max. 0,03%), ce qui prévient la corrosion intergranulaire après soudage sans nécessiter de traitement thermique. Malgré sa faible teneur en carbone, il possède une résistance et une durabilité suffisantes pour répondre aux exigences des environnements à fortes contraintes.
De plus, sa résistance à la corrosion est comparable à celle des aciers 316 et 316L, ce qui le rend adapté aux environnements exigeant une résistance à l'eau salée et aux chlorures. La polyvalence de ce matériau bigrade simplifie l'approvisionnement et la gestion des stocks en éliminant le besoin de stocker séparément les aciers 316 et 316L, tout en répondant à diverses applications de soudage, d'environnements corrosifs et de résistance.
Le SS316/316L à double nuance est un choix de matériau flexible et largement applicable, combinant soudabilité, résistance à la corrosion et résistance.
Conclusion
L'acier inoxydable 316 est idéal pour les environnements à haute résistance, à haute température et à bonne résistance à la corrosion, en particulier dans les applications non soudées.
L'acier inoxydable 316L excelle dans les environnements qui nécessitent une soudabilité supérieure, une résistance à la corrosion intergranulaire et une exposition à long terme à des conditions corrosives difficiles, ce qui le rend idéal pour les applications qui doivent éviter le traitement thermique après soudage.
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