Les cinq familles d'aciers inoxydables

Une définition, cinq structures

Un acier est considéré comme inoxydable lorsqu'il contient au moins environ 10.5% de chrome, suffisamment pour former le mince film d'oxyde de chrome qui protège la surface. Au-delà de cette racine commune, la structure cristalline — déterminée principalement par l'équilibre entre nickel et chrome — divise les aciers inoxydables en cinq familles.

Famille	Structure	Magnétique ?	Nuances phares	Caractéristique distinctive
Austénitique	Cubique à faces centrées	Non (à l'état recuit)	304, 316, 321	Meilleure résistance générale à la corrosion et formabilité
Ferritique	Cubique centrée	Oui	430, 409	Sans nickel, coût inférieur
Martensitique	Durcissable, tétragonale après trempe	Oui	410, 420, 440C	Dureté par traitement thermique
Duplex	Environ moitié austénite, moitié ferrite	Oui	2205, 2507	Haute résistance, résistance aux chlorures
À durcissement par précipitation	Base martensitique ou austénitique + vieillissement	Généralement oui	17-4PH (630)	Très haute résistance obtenue par un vieillissement à basse température

Austénitique — la famille par défaut

Les nuances 304 et 316 représentent la majorité de tout l'inox produit. Elles se forment et se soudent facilement, restent tenaces jusqu'aux températures cryogéniques, et le molybdène du 316 ajoute une résistance à la piqûration pour les usages marins et chimiques. Elles ne peuvent pas être durcies par traitement thermique — uniquement par écrouissage. Faiblesses : résistance modérée, sensibilité à la corrosion sous contrainte par les chlorures à températures élevées, et un prix qui suit les marchés du nickel et du molybdène. Elles sont non magnétiques à l'état recuit, bien qu'un écrouissage important puisse les rendre légèrement magnétiques.

Ferritique — la famille économique

Avec du chrome mais pratiquement pas de nickel, les ferritiques tels que le 430 (décoratif, électroménager) et le 409 (systèmes d'échappement) coûtent moins cher et résistent bien à la corrosion sous contrainte. Leurs limites sont la ténacité et la soudabilité : la croissance du grain dans les zones soudées et une ductilité moindre les confinent surtout aux sections plus minces et aux services de corrosion modérée.

Martensitique — la famille durcissable

Des nuances comme le 410, le 420 et le 440C échangent la résistance à la corrosion contre la dureté : trempées et revenues, elles servent en coutellerie, pièces de vannes, arbres et instruments chirurgicaux. Leur résistance à la corrosion est la plus faible des familles — elles sont « inoxydables » par rapport à l'acier au carbone, pas par rapport au 304.

Duplex — résistance plus chlorures

Les nuances duplex telles que le 2205 offrent environ le double de la limite d'élasticité du 304, ainsi qu'une forte résistance à la piqûration par les chlorures et à la corrosion sous contrainte — la combinaison qui en a fait la norme dans le pétrole et le gaz, le dessalement et les chimiquiers. La fabrication demande plus de soin (contrôle de l'apport de chaleur), et la température de service est généralement limitée à moins d'environ 300 °C en raison de mécanismes de fragilisation.

À durcissement par précipitation — les spécialistes de la résistance

Le 17-4PH et ses apparentés sont usinés à l'état doux, puis vieillis à quelques centaines de degrés pour précipiter une phase durcissante, atteignant des résistances très élevées pour les arbres, engrenages, et équipements aérospatiaux et marins.

Une remarque sur le test de l'aimant

« L'inox est non magnétique » est un mythe qui trompe chaque semaine le contrôle à la réception. Le magnétisme suit la structure cristalline, pas la qualité : trois familles et demie sur cinq sont magnétiques, et même les nuances austénitiques peuvent devenir légèrement magnétiques après écrouissage. Utilisez un essai PMI, et non un aimant, pour vérifier la nuance.