Choisir entre l'acier inoxydable 316 et 420 dans la fabrication

Table des matières

« Force ou élégance ? Choisissez judicieusement entre l'acier inoxydable 316 et 420 pour vos besoins de fabrication.

La sélection de la nuance d'acier inoxydable appropriée, comme 316 ou 420, est cruciale pour la fabrication, car elle a un impact sur les performances et le coût du produit. La nuance 316 offre une excellente résistance à la corrosion et une excellente résistance dans des conditions difficiles, tandis que la nuance 420 offre une dureté élevée et une bonne résistance à la corrosion, adaptée aux applications tranchantes ou résistantes à l'usure. Comprendre ces propriétés aide les fabricants à faire des choix éclairés pour répondre aux exigences des projets et de l'industrie.

Études de cas : utilisations industrielles réussies de l'acier inoxydable 316 et 420

Acier inoxydable 316

L'acier inoxydable 316 est réputé pour sa résistance supérieure à la corrosion, ce qui en fait un excellent choix pour les industries opérant dans des environnements difficiles. Cette qualité contient du molybdène, qui améliore considérablement sa résistance à la corrosion dans des conditions d'exposition aux chlorures, ce qui la rend parfaite pour les applications marines et de traitement chimique.

  • Flotte de chimiquiers : Lors de la construction d’une flotte de chimiquiers, l’acier inoxydable 316 a été choisi pour sa capacité à résister aux produits chimiques agressifs et aux environnements extrêmement salins. Cela s’est traduit par une longévité accrue et une réduction des coûts de maintenance.

Acier inoxydable 420

L'acier inoxydable 420 offre une dureté et une résistance élevées après traitement thermique. Il s’agit d’un acier inoxydable martensitique avec une teneur en carbone plus élevée, qui offre des capacités de dureté bien supérieures. Cela le rend précieux dans la fabrication d’outils de coupe, d’instruments chirurgicaux et de composants de machines résistants à l’usure.

  • Couverts de qualité professionnelle : Les fabricants ont choisi l'acier inoxydable 420 pour sa capacité à maintenir des arêtes de coupe tranchantes et sa durabilité. Cela a abouti à des couverts aux performances exceptionnelles en termes de rétention des bords et de résistance à l’usure.
  • Moules de moulage par injection : L'acier inoxydable 420 est utilisé dans les moules pour le moulage par injection, où une dureté et une précision élevées sous des contraintes et des cycles thermiques répétitifs sont requises. Cela garantissait une production de haute qualité avec des temps d’arrêt pour maintenance minimes.

Composition chimique : acier inoxydable 316 contre acier inoxydable 420

Acier inoxydable 316

ÉlémentPourcentage
Le ferÉquilibre
Chrome16-18%
Nickel10-14%
Molybdène2-3%

L'acier inoxydable 316, connu sous le nom d'acier inoxydable de qualité marine, contient principalement du fer, du chrome 16-18%, du nickel 10-14% et du molybdène 2-3%. L'ajout de molybdène améliore considérablement la résistance à la corrosion, notamment contre les chlorures et les solvants industriels.

Acier inoxydable 420

ÉlémentPourcentage
Le ferÉquilibre
Chrome12-14%
Carbone0.15-0.40%

L'acier inoxydable 420 est un alliage martensitique avec une teneur en carbone plus élevée, allant généralement de 0,15% à 0,40%. Il contient du chrome 12-14% et pas de nickel, ce qui offre une dureté plus élevée mais une résistance à la corrosion inférieure à celle du 316.

Résistance à la corrosion de l'acier inoxydable 316 vs 420

Acier inoxydable 316

L'acier inoxydable 316, également connu sous le nom d'acier inoxydable de qualité marine, contient du molybdène, ce qui améliore considérablement sa résistance à la corrosion dans les environnements chlorés. Cela fait du SS 316 un choix idéal pour les applications exposées à l'eau salée ou lorsque l'exposition aux chlorures est élevée, comme dans les industries marine, pharmaceutique et agroalimentaire.

Acier inoxydable 420

L'acier inoxydable 420 est un acier inoxydable martensitique connu pour sa dureté plus élevée et sa résistance minimale à la corrosion par rapport au SS 316. La composition chimique principale du SS 420 comprend une teneur plus élevée en carbone, du chrome 12-14% et aucun nickel, ce qui contribue à sa capacité. à durcir par traitement thermique.

  • SS 316 : Résistance supérieure à la corrosion, idéale pour les environnements difficiles.
  • SS 420 : Dureté plus élevée, résistance modérée à la corrosion, adaptée aux applications nécessitant des arêtes vives.

Procédés de traitement thermique pour les aciers inoxydables 316 et 420

Acier inoxydable 316

Le traitement thermique du SS 316 implique généralement un recuit, où l'acier est chauffé entre 1 900 °F et 2 100 °F, puis refroidi rapidement par trempe dans l'eau ou l'air. Ce processus soulage les contraintes dues au travail à froid et homogénéise la structure dendritique du métal, améliorant ainsi sa résistance à la corrosion et ses propriétés mécaniques.

Acier inoxydable 420

Le processus de traitement thermique du SS 420 commence par un durcissement en chauffant l'acier à des températures comprises entre 1 850 °F et 1 950 °F, suivi d'une trempe dans l'huile ou l'air pour obtenir une dureté élevée. Par la suite, le revenu est effectué à des températures allant de 300°F à 700°F, selon le niveau de dureté souhaité. La trempe confère plasticité et ténacité à l’acier trempé, autrement cassant.

  • SS 316 : Le recuit améliore la résistance à la corrosion et la ténacité.
  • SS 420 : Le durcissement et le revenu améliorent la dureté et la résistance à l’usure.

Comparaisons de résistance et de durabilité de l'acier inoxydable 316 et 420

Acier inoxydable 316

L'acier inoxydable 316, connu pour sa résistance supérieure à la corrosion, est une nuance austénitique qui contient du molybdène. Cet ajout améliore sa résistance à la corrosion dans les environnements chlorés, ce qui en fait un choix idéal pour les applications exposées à des solvants chimiques agressifs, des solutions salines ou d'autres éléments corrosifs.

Acier inoxydable 420

L'acier inoxydable 420 est un alliage martensitique connu pour sa dureté et sa résistance supérieures à celles du 316. La teneur en carbone du SS 420 est nettement plus élevée, ce qui contribue à sa dureté et à sa résistance à l'usure exceptionnelles. Ces propriétés le rendent adapté aux applications nécessitant une résistance élevée et une résistance à l’abrasion et à l’usure.

  • SS 316 : Excellente résistance à la corrosion et ténacité.
  • SS 420 : Dureté et résistance à l’usure supérieures.

Usinabilité et soudabilité de l'acier inoxydable 316 vs 420

Acier inoxydable 316

L'acier inoxydable 316 offre d'excellentes caractéristiques de soudage. Il est moins sujet à la dégradation des soudures que de nombreux autres aciers inoxydables en raison de sa plus faible teneur en carbone, ce qui contribue à minimiser les précipitations de carbure pendant le soudage. La structure austénitique du 316 offre une bonne ténacité aux températures cryogéniques.

Acier inoxydable 420

L'acier inoxydable 420 pose des défis en matière de soudage en raison de sa teneur plus élevée en carbone. Le risque de fissuration est nettement plus élevé lors du soudage du 420, surtout si un préchauffage et des traitements thermiques post-soudage appropriés ne sont pas effectués.

  • SS 316 : Excellente soudabilité, moins sujette à la dégradation des soudures.
  • SS 420 : Nécessite des techniques spéciales pour éviter les fissures pendant le soudage.

Analyse des coûts : acier inoxydable 316 contre 420 dans la fabrication

Coûts des matériaux

GradeCoût initial
Acier inoxydable 316Plus élevé
Acier inoxydable 420Plus bas

Du point de vue du coût, le coût initial du matériau de l'acier inoxydable 316 est généralement supérieur à celui de l'acier inoxydable 420 en raison des éléments d'alliage tels que le nickel et le molybdène de l'acier inoxydable 316, qui sont plus chers.

Coûts de fabrication

L'acier inoxydable 316, tout en offrant d'excellentes propriétés de formage et de soudage, peut être plus difficile à usiner en raison de sa ténacité et de son taux d'écrouissage. Cela peut augmenter les coûts de fabrication en raison de temps d'usinage plus longs et d'une usure plus fréquente des outils. L'acier inoxydable 420, bien que plus dur et potentiellement plus difficile à former et à souder, peut être usiné plus efficacement en raison de sa moindre ténacité.

  • SS 316 : Coût initial plus élevé, temps d’usinage plus longs.
  • SS 420 : Coût initial réduit, usinage plus efficace.

Facteurs à considérer lors du choix entre l’acier inoxydable 316 et 420

Résistance à la corrosion

L'acier inoxydable 316 est préférable pour les environnements exposés à des produits chimiques agressifs ou à l'eau salée en raison de sa résistance supérieure à la corrosion. L'acier inoxydable 420 offre une résistance modérée à la corrosion et excelle dans les environnements où prédominent l'eau pure et les conditions atmosphériques.

Propriétés mécaniques

L'acier inoxydable 420 est connu pour sa dureté et sa résistance élevées, adapté aux applications nécessitant une résistance élevée à l'usure. L'acier inoxydable 316 possède une excellente formabilité et soudabilité, idéale pour la construction et la fabrication industrielle.

  • SS 316 : Résistance supérieure à la corrosion, excellente formabilité et soudabilité.
  • SS 420 : Dureté et résistance élevées, adaptées aux applications résistantes à l’usure.

Tableau récapitulatif de la différence entre l'acier inoxydable 420 et 316

PropriétéAcier inoxydable 316Acier inoxydable 420
Résistance à la corrosionHautModéré
DuretéModéréHaut
La forceHautHaut
SoudabilitéExcellentDéfi
UsinabilitéDéfiBon
Coût initialPlus élevéPlus bas

L'acier inoxydable 316 est préférable pour les applications nécessitant une résistance supérieure à la corrosion, tandis que l'acier inoxydable 420 excelle en termes de dureté et de résistance à l'usure. Les fabricants doivent tenir compte des conditions environnementales spécifiques et des exigences mécaniques pour faire un choix éclairé.

Conclusion

En conclusion, lors du choix entre l'acier inoxydable 316 et 420 pour les applications de fabrication, la décision dépend en grande partie des exigences spécifiques de l'application en termes de résistance à la corrosion, de résistance et de dureté. L'acier inoxydable 316 est préférable pour les environnements qui nécessitent une résistance supérieure à la corrosion et une exposition à des produits chimiques agressifs, ce qui le rend idéal pour les applications médicales et marines. D'autre part, l'acier inoxydable 420 offre une dureté et une résistance plus élevées, adaptées aux couverts, aux instruments chirurgicaux et à d'autres applications où la résistance à l'usure est cruciale. Par conséquent, les fabricants doivent évaluer les conditions environnementales et les exigences mécaniques de leur application pour faire un choix éclairé entre ces deux nuances d'acier inoxydable.

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