Aciers résistants à la corrosion - Aciers martensitiques, semi-martensitiques et ferritiques

Les aciers ferritiques avec des teneurs plus élevées en chrome et en molybdène sont généralement utilisés pour des produits à parois minces dans des milieux corrosifs dans tous les secteurs industriels. Les aciers martensitiques et semi-martensitiques avec des teneurs en chrome d'environ 12 à 18% et en molybdène et nickel atteignent, grâce au traitement thermique, des résistances élevées et une bonne résistance à l'usure. Les principaux domaines d'application sont la coutellerie et la construction mécanique.

Les principaux éléments d'alliage de ces aciers sont le Cr et le Mo. Un équilibre spécial des éléments d'alliage permet d'obtenir une structure cristalline mixte ferritique, cubique et centrée. Cr, Mo et autres agissent comme des éléments stabilisant fortement la ferrite. Les éléments stabilisant l'austénite comme Ni, Mn, C, N sont maintenus à un niveau très bas. La teneur en Cr des aciers inoxydables ferritiques se situe généralement entre 12 et 28%. Pour les aciers à hautes performances, appelés superferrites, on vise en particulier des teneurs en C et N extrêmement faibles, ce qui a un effet positif sur les caractéristiques de ténacité. Le Ni est ajouté en petites quantités en tant qu'élément d'alliage favorisant la ténacité. Les aciers ferritiques sont fortement ferromagnétiques.
La résistance à la corrosion est essentiellement déterminée par la teneur en Cr et Mo. La résistance à la corrosion intergranulaire est déterminée par la teneur en Cr libre, c'est-à-dire par la part de Cr dans la solution solide qui n'est pas liée sous forme de carbures de Cr.
En général, les aciers inoxydables ferritiques ont une résistance légèrement plus élevée et sont nettement plus résistants à la corrosion fissurante que les aciers austénitiques Cr-Ni-(Mo). En revanche, leur aptitude au formage est comparativement moins bonne, de même que leur ténacité, qui dépend en outre fortement de la section transversale. Les aciers inoxydables ferritiques présentent également une transition marquée d'un comportement de rupture ductile à un comportement de rupture fragile lorsque la température diminue.
En raison de ces restrictions, leur utilisation est fortement limitée aux produits à paroi mince (tôles, bandes, tubes) dans tous les secteurs industriels et dans les milieux corrosifs, par exemple pour les articles ménagers, la technologie des processus chimiques, les applications magnétiques et bien d'autres.
Les aciers inoxydables martensitiques et semi-martensitiques sont ferromagnétiques et présentent une structure composée principalement d'une phase martensitique (carbone-martensite), éventuellement avec de faibles proportions de phases secondaires, principalement de ferrite et de carbures. Ces aciers sont traités thermiquement, par exemple par trempe et revenu, afin d'obtenir une résistance plus élevée. La teneur en Cr est d'environ 12 à 18%, avec des proportions de Mo et de Ni. Selon la teneur en C et N et la proportion de ferrite, ces aciers permettent d'atteindre des résistances élevées et une bonne résistance à l'usure.
Les aciers inoxydables martensitiques et semi-martensitiques présentent une ténacité moindre et une température de transition relativement élevée, sont difficiles à souder et nécessitent généralement un traitement thermique ultérieur, ce qui limite généralement leur utilisation aux pièces non soudées. Pour obtenir une structure martensitique ou semi-martensitique, les teneurs en Cr sont plutôt basses et une partie du chrome est liée à des précipités de carbure. C'est pourquoi la résistance à la corrosion est comparativement plus faible et généralement inférieure à celle des aciers austénitiques standard. C'est pourquoi, et aussi en raison de leur ténacité limitée, les aciers inoxydables martensitiques sont utilisés là où la résistance et la dureté sont requises en priorité, par exemple pour la coutellerie, la construction mécanique générale, les arbres et les moyens de fixation.

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