1.4404 / 1.4401 ( AFNOR Z3CND17-11-02 / Z7CND17-12-02) - EN UN COUP D'ŒIL
Quel type d'acier est le 1.4404/1.4401 (AFNOR Z3CND17-11-02 / Z7CND17-12-02) ?
Les nuances 1.4404 / 1.4401 ( AFNOR Z3CND17-11-02 et Z7CND17-12-02 (X2CrNiMo17-12-2 | X5CrNiMo17-12-2) sont des aciers au chrome-nickel-molybdène austénitique inoxydable, résistants à la corrosion générale et à la formation de petites cavités, polissables, bien soudables et non aptes à l’aimantation.
Caractéristiques techniques
Deuxièmes dans l’hiérarchie de la fréquence d’utilisation et s’étant vu additionner 2 – 2,5 % de molybdène, les aciers 1.4404 / 1.4401 (AFNOR Z3CND17-11-02 et Z7CND17-12-02) présentent une meilleure résistance à la corrosion, même en présence de chlorues. Exposés à des températures plus élevées, ils sont en même temps plus solides et aussi bien des applications à des températures basses que celles à des températures allant jusqu’à 550 °C sont réalisables.
À des températures plus élevées, les deux alliages présentent une meilleure résistance au fluage, à la cassure de tension et à la traction. De manière tout à fait typique, ces deux aciers austénitiques ne peuvent pas être trempés au moyen d’un traitement thermique tout en présentant une excellente aptitude au faconnage et au formage.
Ils possèdent une excellente résistance à une multitude de produits chimiques et sont utilisés dans des installations de transformation de l’industrie chimique, mais aussi dans le secteur de la navigation.
La double certification de 1.4404 / 1.4401 (AFNOR Z3CND17-11-02 / Z7CND17-12-02) signifie que les deux aciers possèdent les propriétés chimiques et mécaniques des deux nuances et satisfont aux exigences les plus strictes de ces dernières. Cela donne à l’utilisateur plus de flexibilité, confiant dans le fait qu’une des deux nuances peut être remplacée par l’autre quand ils’agit d’applications auxquelles l’une des deux se prête.
Cela signifie concrètement :
- acier V4A
- inoxydable (ne rouille pas)
- réfractaire
- résistant aux acides
- non apte à l’aimantation
- convenant pour des températures basses
- résistant à la corrosion générale et à la formation de petites cavités
- soudable
- polissable
- se prêtant à la nitruration
- se prêtant à l’érosion
- utilisable jusqu’à 550 °C
- bien soudable (900 – 1200 °C)
- pourvu d’une meilleure résistance à la corrosion que les aciers Z5CN18-9 et Z3CN19-09
Applications Possibles
La double qualité 1.4404 / 1.4401 ( AFNOR Z3CND17-11-02 / Z7CND17-12-02 ) peut être utilisée dans beaucoup de secteurs bien différents. Lorsqu’il faut choisir l’une ou l’autre, il convient de tenir compte de l’application envisagée et les exigences qui en résultent ainsi que le milieu ambiant dans lequel la nuance choisie sera employée.
L’acier 1.4404 (AFNOR) Z3CND17-11-02 peut être utilisé dans l’industrie de transformation de denrées alimentaires, et l’acier 1.4401 (AFNOR Z7CND17-12-02), acier pharmaceutique, pour le traitement chimique et le stockage de produits chimiques, dans l’industrie du papier et dans l’industrie pharmaceutique en raison de sa haute résistance au chlorure et aux acides. Les deux nuances sont également utilisées dans l’industrie automobile et dans l’industrie aéronautique.
- industrie chimique
- industrie pharmaceutique
- industrie alimentaire
- secteur de la robinetterie
- construction d’équipements
- industrie du bâtiment
- industrie automobile
- aviation
- construction mécanique
- offshore
- pétrochimie
- équipement électronique
- fins décoratives
- meubles de cuisine
1.4404 / 1.4401 Valeurs de référence
Analyse chimique:
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | Ni | N |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,0 - 0,7 | 0,0 - 1,0 | 0,0 - 2,0 | 0,0 - 0,045 | 0,0 - 0,03 | 16,5 - 18,5 | 2,0 - 2,50 | 10,0 - 13,0 | 0,0 - 0,1 |
Dénomination chimique:
X2CrNiMo17-12-2 / X5CrNiMo17-12-2
Dureté d’utilisation:
env. 215 HB (état de livraison)
Dureté à la livraison:
max. 215 HB
1.4404 / 1.4401 PROPRIÉTÉS PHYSIQUES
À quels groupes d'acier appartiennent les nuances 1.4404 / 1.4401 ?
- Acier inoxydable austénitique
- Acier inoxydable résistant à la corrosion
- Acier inoxydable résistant aux acides
- Acier inoxydable
- Acier V4A
- Acier de décolletage
Quelle est la différence entre l'acier inoxydable 1.4404 et 1.4401 ?
Contrairement au 1.4401, le 1.4404 a une faible teneur en carbone, ce qui le rend très résistant à la sensibilisation (précipitations de carbures aux limites des grains). Il est donc largement utilisé pour les composants soudés de forte épaisseur, ce qui permet son utilisation à l’état soudé dans une multitude d’applications corrosives.
L’acier inoxydable 1.4401 a une teneur en carbone de 0,08 %, tandis que le 1.4404 a une teneur de 0,03 %.
1.4404 / 1.4401 Résistance générale à la corrosion
Les aciers 1.4404 / 1.4401 sont nettement plus résistants que les autres aciers au chrome-nickel. À des températures allant jusqu’à 48 °C, les alliages 1.4404 / 1.4401 résistent à des concentrations d’acide sulfurique allant jusqu’à 5 %. À des températures inférieures à 30 °C, ils présentent une excellente résistance à des concentrations plus élevées.
Les alliages 1.4404 / 1.4401 sont résistants aux acides, à la température, au chlore, à l’eau de mer et conviennent au contact alimentaire.
1.4404 / 1.4401 Corrosion dans des environnements gazeux
Dans les gaz de combustion contenant du soufre, la résistance à la corrosion de ces alliages est moindre. Dans de tels environnements, le 1.4404 / 1.4401 peut être utilisé à des températures allant jusqu’à 600 – 750 °C, en fonction des conditions d’utilisation. Il convient de tenir compte du caractère oxydant ou réducteur de l’atmosphère, c’est-à-dire de la teneur en oxygène, et de la présence d’impuretés telles que le sodium et le vanadium.
1.4404 / 1.4401 Corrosion par piqûres et fissures
En présence d’ions chlorure ou halogénure, les aciers inoxydables austénitiques à teneur élevée en chrome, molybdène et azote résistent à la corrosion par piqûres et/ou fissures. Le molybdène présent dans ces aciers tolère une teneur en chlorure pouvant atteindre 2 000 ppm dans l’eau. Bien qu’ils soient considérés comme adaptés à certaines applications en milieu marin, telles que les garde-corps de bateaux ou les façades de bâtiments situés à proximité de la mer, ils ne sont pas recommandés dans l’eau de mer dont la teneur en chlorure est supérieure à 19 000 ppm.
1.4404 / 1.4401 Corrosion intercristalline
La corrosion intercristalline est le résultat de précipitations de carbures de chrome aux limites des grains du 1.4401 lorsque celui-ci est exposé à une température comprise entre 427 et 816 °C.
Pour éviter la corrosion intercristalline, le 1.4404, avec sa teneur en carbone plus faible, peut être utilisé pour des applications dans lesquelles les grandes sections ne peuvent pas être recuites après le soudage, ou lorsque des températures plus basses sont souhaitées pour réduire les contraintes, ou lorsqu’elles sont exposées à des températures de 427 à 816 °C pendant une courte période.
Sans compromettre l’excellente résistance à la corrosion normale du 1.4404, un court recuit de détente peut être effectué. Lorsque des pièces lourdes et encombrantes ont été recuites, il n’est pas nécessaire de les refroidir rapidement après avoir été exposées à des températures élevées.
1.4404 / 1.4401 Corrosion atmosphérique
Grâce à l’ajout de molybdène, l’acier inoxydable développe une résistance maximale à la rouille et à la corrosion par piqûres, ce qui rend les aciers inoxydables austénitiques supérieurs à presque tous les autres matériaux. Ces nuances sont régulièrement utilisées dans les atmosphères où des chlorures, des composés soufrés et des solides sont présents, soit individuellement, soit en combinaison.
1.4404 / 1.4401 Résistance à l'oxydation
Les aciers inoxydables 1.4404 / 1.4401 peuvent être utilisés pendant une courte période à des températures allant jusqu’à 870 °C ou à une température constante de 925 °C et présentent une bonne résistance à l’oxydation. Les températures entre 454 et 845 °C ne sont pas recommandées pour l’acier inoxydable 1.4401 en raison du risque de précipitation de carbures, mais il présente de bonnes performances à différentes températures supérieures ou inférieures à ces températures. Pour les applications dans ces températures, il convient d’utiliser le 1.4404.
1.4404 / 1.4401 Corrosion sous contrainte
Les aciers austénitiques sont sensibles à la corrosion sous contrainte, qui peut se produire à des températures supérieures à 60 °C lorsque l’acier est soumis à des contraintes de traction ou entre en contact avec des solutions contenant par exemple des chlorures.
Le 1.4404 / 1.4401 est-il magnétisable ?
En tant qu’acier inoxydable austénitique, le 1.4404 / 1.4401 n’est pas magnétisable et ne convient pas à la technique de serrage magnétique.
1.4404 / 1.4401 Travail à chaud
Tous les procédés habituels de formage à chaud sont possibles et sont réalisés à une température comprise entre 1149 et 1260 °C. Le formage à chaud doit être évité en dessous d’une température de 927 °C. Après l’usinage, un recuit est recommandé afin de garantir une résistance optimale à la corrosion.
1.4404 / 1.4401 Travail à froid
Le 1.4404 / 1.4401 convient à l’étirage et au refoulement et se déforme facilement à température ambiante. Ce processus rend l’acier plus dur et plus résistant, mais aussi moins ductile. Un recuit doit être effectué afin de restaurer une partie de sa ténacité.
1.4404 / 1.4401 Résistance à l'usure
Cet acier inoxydable obtient une note de 2 pour sa résistance à l’usure sur une échelle où 1 est faible et 6 élevé.
1.4404 / 1.4401 CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES
Le 1.4404 / 1.4401 est-il un acier à couteaux ?
Le 1.4404 / 1.4401 n’est généralement pas utilisé comme acier à couteaux. Il ne possède pas la tenue de coupe requise en raison de sa faible teneur en carbone. Bien qu’il présente une bonne ténacité qui lui confère une résistance à l’écaillage et à la rupture, cela compromet à son tour la tenue de coupe. La faible teneur en carbone rend cet acier plus malléable que les autres aciers à couteaux, ce qui le rend plus facile à affûter, mais nécessite également un affûtage plus fréquent.
1.4404 / 1.4401 Dureté à la mise en forme
La dureté à la mise en forme de l’acier inoxydable 1.4404 / 1.4401 est de l’ordre de 215 HB.
1.4404 / 1.4401 Densité de l'acier
La densité typique de l’acier inoxydable 1.4404 / 1.4401 est de 8,0 g/cm3 à température ambiante.
1.4404 / 1.4401 Résistance à la traction
Le 1.4404 / 1.4401 a une résistance à la traction d’environ 690 N/mm2. Pour obtenir cette valeur, un essai de traction est effectué afin de déterminer la force nécessaire pour étirer ou allonger un échantillon avant qu’il ne se rompe.
1.4404 / 1.4401 Limite d'élasticité
La limite d’élasticité indique la charge nécessaire pour provoquer une déformation plastique et le moment où le matériau ne reprend plus sa forme initiale après suppression de la charge. Il conserve alors sa forme déformée ou se rompt. La limite d’élasticité de cet acier inoxydable est d’environ 200 N/mm2.
1.4404 / 1.4401 Usinabilité
Pendant le formage, le 1.4404 / 1.4401 est soumis à un écrouissage et à une rupture des copeaux. Pour obtenir les meilleurs résultats d’usinage possibles, il est recommandé d’utiliser des vitesses plus lentes, un apport suffisant en lubrifiant, des outils tranchants, des avances plus élevées et des machines à haute performance.
Le matériau 1.4404 / 1.4401 obtient une note de 2 pour son usinabilité sur une échelle où 1 est faible et 6 élevé.
1.4404 / 1.4401 Résistance à la chaleur
L’acier inoxydable 1.4401 présente une bonne résistance à l’oxydation à des températures pouvant atteindre 870 °C en fonctionnement intermittent et 925 °C en fonctionnement continu. Il n’est pas recommandé d’utiliser le 1.4401 à des températures comprises entre 425 et 860 °C en fonctionnement continu lorsque les pièces sont utilisées dans un environnement à base d’eau, car cela détériore la résistance à la corrosion dans l’eau.
Le 1.4404 peut être utilisé aux températures mentionnées ci-dessus, car il est plus résistant à la précipitation des carbures.
1.4404 / 1.4401 Conductivité thermique
La conductivité thermique du matériau 1.4404 / 1.4401 à une température de 20 °C est de 15 W/(m*K).
1.4404 / 1.4401 Coefficient de dilatation thermique
Le tableau suivant indique la dilatation ou la contraction à différentes températures, ce qui peut être très important pour les travaux à haute température ou en cas de fortes variations de température.
Coefficient de dilatation thermique moyen
Valeur 10-6m/(m*K)
À une température de
16,0
20 – 100 °C
16,5
20 – 200 °C
17,0
20 – 300 °C
17,5
20 – 400 °C
18,0
20 – 500 °C
1.4404 / 1.4401 Capacité thermique spécifique
La capacité thermique spécifique du matériau 1.4404 / 1.4401 à température ambiante est de 0,5 J/kg*K. Cette valeur indique la quantité de chaleur nécessaire pour réchauffer d’un kelvin une quantité donnée de matériau.
1.4404 / 1.4401 Résistance électrique spécifique
Le tableau suivant indique la résistance électrique spécifique de l’acier inoxydable 1.4404 / 1.4401. La conductivité électrique est la valeur équivalente de la résistance spécifique.
Résistance électrique spécifique
Valeur (Ohm*mm2)/m
À une température de
0,74
20 °C
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1.4404 / 1.4401 PROCÉDÉ
1.4404 / 1.4401 Traitement thermique
Les nuances 1.4404 / 1.4401 ne peuvent pas être durcies par traitement thermique, mais une déformation à froid augmente à la fois la résistance à la traction et la dureté. Afin d’éliminer les effets du formage à froid ou de dissoudre les carbures de chrome précipités sous l’effet de la chaleur, un traitement thermique pendant ou après la fabrication peut s’avérer nécessaire.
1.4404 / 1.4401 Recuit de mise en solution
Pour le recuit, le 1.4404 / 1.4401 est chauffé à 1020 – 1120 °C, puis refroidi dans l’eau ou à l’air, en fonction des dimensions de la pièce.
1.4404 / 1.4401 Recuit de détente
Le 1.4404, en tant que nuance d’acier à faible teneur en carbone, peut être recuit à 454 – 593 °C pendant 60 minutes, le risque de sensibilisation étant minime.
Le 1.4401 doit être recuit à une température inférieure à 399 °C, mais avec un temps de maintien plus long, car il existe un risque de sensibilisation des limites de grains, ce qui entraîne une perte de résistance à la corrosion. Par conséquent, le recuit de détente à des températures supérieures à 593 °C n’est pas recommandé.
1.4404 / 1.4401 Durcissement
Les nuances 1.4404 / 1.4401 ne peuvent pas être durcies par traitement thermique.
En tant qu’acier inoxydable austénitique, les matériaux 1.4404 / 1.4401 peuvent être durcis par déformation à froid. Il convient de prêter attention à la mesure dans laquelle ils peuvent être durcis par travail à froid, car le matériau devient cassant et sensible à la corrosion sous contrainte.
1.4404 / 1.4401 Traitement cryogénique
En règle générale, un traitement cryogénique est effectué afin de transformer l’austénite restante en martensite. En tant qu’acier inoxydable austénitique, le 1.4404 / 1.4401 conserve sa structure austénitique.
Un traitement cryogénique du 1.4404 / 1.4401 peut légèrement améliorer les propriétés mécaniques, la résistance à la corrosion sous contrainte et la résistance à la corrosion par piqûres et à l’usure. Il convient toutefois d’être prudent, car un traitement cryogénique comporte un risque de fragilisation à basse température, même si le 1.4404 / 1.4401 présente généralement de bonnes propriétés à basse température.
1.4404 / 1.4401 TRAITEMENT DE SURFACE
Le traitement de surface du 1.4404 / 1.4401 est généralement effectué afin d’améliorer les propriétés et/ou l’aspect.
1.4404 / 1.4401 Nitruration
La nitruration consiste à introduire de l’azote à la surface du matériau afin de la rendre plus dure. Cependant, la nitruration peut réduire la résistance à la corrosion et doit donc être prise en compte lorsque la résistance à la corrosion est importante.
1.4404 / 1.4401 Passivation
En général, la passivation améliore la résistance à la corrosion en recouvrant le matériau d’une couche d’oxyde passive qui rend la surface moins réactive à son environnement.
La passivation garantit une surface exempte de substances nocives et empêche ainsi toute contamination lorsque le matériau est utilisé, par exemple, dans l’industrie alimentaire comme récipient pour aliments.
1.4404 / 1.4401 Décapage
Le décapage sert principalement à éliminer les impuretés telles que la rouille ou la calamine de la surface en plongeant les pièces dans un bain acide. Ce procédé peut être complété par d’autres traitements de surface tels que la passivation décrite ci-dessus.
1.4404 / 1.4401 Sablage abrasif
Le sablage est un procédé consistant à projeter sous haute pression un produit abrasif contre une surface. Il est utilisé pour éliminer les impuretés, mais aussi la rouille, la peinture ou la calamine, ainsi que pour améliorer la texture ou le traitement de surface.
Les particules abrasives comprennent les billes de verre, le sable de quartz, la grenaille d’acier, le charbon ou les scories de cuivre, mais aussi des matériaux organiques tels que les coquilles de noix ou les rafles de maïs broyées, qui sont utilisés pour un nettoyage moins agressif.
Le sablage peut être effectué à sec, l’abrasif étant propulsé par de l’air. Une autre méthode est le sablage humide, dans lequel les particules d’abrasif sont mélangées à de l’eau.
1.4404 / 1.4401 USINAGE
Pendant le formage, les aciers 1.4404 / 1.4401 sont soumis à un écrouissage et à une rupture des copeaux. Pour obtenir les meilleurs résultats d’usinage possibles, il est recommandé d’utiliser des vitesses plus lentes, un apport suffisant de lubrifiant, des outils tranchants, des avances plus élevées et des machines à haute performance.
1.4404 / 1.4401 Érosion
L’acier inoxydable 1.4404 / 1.4401 peut être usiné par érosion. Il convient alors de tenir compte du réglage des paramètres, du choix de l’électrode appropriée et de la texture de surface souhaitée. Les propriétés du matériau peuvent légèrement varier dans les zones affectées par la chaleur. La couche de recast doit être éliminée afin d’obtenir une surface propre et lisse.
1.4404 / 1.4401 Modifications dimensionnelles
Comme tous les matériaux, les aciers inoxydables 1.4404 / 1.4401 se dilatent pendant le traitement thermique, puis se contractent à nouveau. Comme pour tous les procédés, les variations dimensionnelles doivent être soigneusement prises en compte lors du traitement de l’acier, en particulier lorsqu’il est utilisé pour des travaux à haute température ou exposé à des variations de température.
1.4404 / 1.4401 Soudage
L’acier inoxydable 1.4401 est normalement soudable et peut être soudé avec tous les procédés courants. Les matériaux d’apport doivent être alliés de manière identique ou supérieure au matériau de base. Le 1.4401 doit être recuit après soudage afin d’éliminer les éventuelles précipitations de carbure de chrome. Les décolorations des soudures doivent être éliminées par décapage et passivation afin de rétablir une résistance maximale à la corrosion.
