L'inox, aspect technique
Généralités
L’inox, acier inoxydable, acier résistant à la rouille ou RVS, sont tous des synonymes, mais qu'est-ce que l'inox exactement et comment son processus de fabrication améliore-t-il sa résistance à la corrosion ?
La définition exacte de l’acier inoxydable est un alliage de fer contenant au moins 10,5% de chrome et un maximum de 1,2% de carbone. Ces valeurs marquent le point où l’acier commence à former spontanément une couche d’oxyde autoguérissante (également appelée couche de passivation), ce qui protège le métal sous-jacent et améliore considérablement sa résistance à la corrosion. Cette couche d'oxyde (et comme son nom l’indique) se forme spontanément au contact de l’air (oxygène), créant ainsi une couche passive qui rend le matériau plus résistant à la corrosion. Le terme « acier inoxydable » est donc plus précis que « acier résistant à la rouille ».
Lorsque la surface de l’acier est endommagée par des conditions particulières, l’alliage de fer est exposé sans la couche d'oxyde. À ce moment-là, le matériau devient plus vulnérable, mais en règle générale, la couche d'oxyde se rétablit spontanément dès que l’acier entre à nouveau en contact avec l’air.
Il existe bien sûr de nombreuses alliages métalliques qui répondent à la définition de « acier inoxydable », certains étant plus résistants à la corrosion que d'autres. En plus du fer, du chrome et du carbone, des éléments comme le nickel, le molybdène, le titane, etc., sont également ajoutés. L'alliage le plus utilisé, RVS304, contient 18% de chrome et 8% de nickel.
Un peu d’histoire :
L’acier inoxydable a été découvert au début du 20e siècle, dans l’industrie des armements. Un certain alliage s’est avéré plus résistant à la corrosion et offrait d'autres avantages, tels qu'une excellente résistance à l'usure et à la chaleur, ce qui le rendait idéal pour les canons de fusil. Toutefois, c'est après la Seconde Guerre mondiale que son utilisation quotidienne s'est largement développée. Grâce à ses nombreux avantages, il est rapidement devenu très populaire.
Limite d’élasticité et température de fusion des métaux
La résistance à la chaleur des métaux est souvent mesurée par leur limite d’élasticité et, dans une moindre mesure, par leur température de fusion.
La limite d’élasticité est une constante matérielle qui décrit le point sur un diagramme contrainte-déformation où un matériau ductile commence à "s'écouler", c'est-à-dire le point où une déformation plastique commence à se produire.
La température de fusion est l’une des caractéristiques les plus évidentes.
Évidemment, la température de fusion est moins importante, car une structure se déformant complètement par flexion s’effondrera lorsque la limite d’élasticité est atteinte, non pas parce que le métal a fondu.
Les limites d’élasticité, que l’on trouve dans la littérature, peuvent varier, mais voici un aperçu des matériaux par ordre croissant de résistance thermique :
- Aluminium (Al) : 50 MPa
- Acier inoxydable (RVS) : 170 MPa
- Acier (Steel) : 235 MPa
- Cuivre (Cu) : 258 MPa
- Titane (Ti) : 500 MPa
Le titane se distingue par une limite d’élasticité élevée. L'ajout de titane rend effectivement les matériaux beaucoup plus résistants à la chaleur. Un bon exemple en sont les qualités RVS321 et RVS316Ti, qui sont plus résistantes à la chaleur que leurs homologues sans titane, à savoir RVS304 et RVS316.
Températures de fusion pour différents métaux :
- Plomb (Pb) : 327 °C
- Zinc (Zn) : 419°C
- Aluminium (Al) : 660°C
- Cuivre (Cu) : 1084°C
- Nickel (Ni) : 1455°C
- Titane (Ti) : 1667°C