304 ou 316 acier inoxydable, quelle est la différence ?

Lorsqu'il s'agit de choisir un acier inoxydable capable de résister à des atmosphères corrosives, l'acier inoxydable austénitique est recommandé. Dotés d'excellentes propriétés mécaniques, les aciers inoxydables austénitiques, grâce à leurs teneurs élevées en chrome et en nickel, offrent également une résistance à la corrosion remarquable. Par ailleurs, de nombreux aciers inoxydables austénitiques sont formables et soudables.

Deux des types d'acier inoxydable austénitique les plus couramment utilisés sont les types 304 et 316. Cet article présente la différence entre l'acier inoxydable 316 et 304 afin de déterminer quel type convient à votre projet. Poursuivez votre lecture pour découvrir la différence entre le 304 et le 316 acier inoxydable.

Que sont les aciers inoxydables 304 et 316 ?

L'acier inoxydable 304 est l'acier inoxydable le plus courant. Cet acier est composé de nickel (entre 8 % et 10,5 %) et de chrome (entre 18 % et 20 %) comme principaux éléments non ferreux. Le 304 est un acier inoxydable austénitique. Il est moins conducteur de chaleur et d'électricité que l'acier au carbone et est essentiellement amagnétique. Il présente une meilleure résistance à la corrosion que l'acier ordinaire et est très utilisé en raison de sa malléabilité, qui permet de le former en de nombreuses formes différentes.

La composition a été mise au point par W. H. Hatfield chez Firth-Vickers et commercialisée sous le nom de marque « Staybrite 18/8 » en 1924.

SAE International le définit comme un élément de ses grades d'acier SAE. Il est largement désigné sous le nom d'acier inoxydable A2, conformément à la norme ISO 3506 pour les fixations hors des États-Unis. Il est connu sous le nom d'acier inoxydable 18/8 dans le secteur des ustensiles de cuisine. Il correspond à la référence UNS S30400 dans le système de numérotation unifié. Le type japonais correspondant à cette substance est SUS304. Il est également défini dans la norme européenne 1.4301.

Type 316 Acier inoxydable : le deuxième acier inoxydable austénitique le plus courant est le grade 316. L'ajout de 2 % de molybdène offre une meilleure résistance aux acides et une résistance accrue à la corrosion localisée causée par les ions chlorure. Les versions à faible teneur en carbone, par exemple 316L ou 304L, ont des teneurs en carbone inférieures à 0,03 % et sont utilisées pour prévenir les problèmes de corrosion causés par le brasage.

304 vs 316 : désignations des alliages

Les aciers inoxydables 304 et 316 correspondent également aux spécifications et désignations normalisées suivantes :

Grade	Acier inoxydable 304	Acier inoxydable 316
Euronorm	1.4301	1.4401
UNS	S30400	S31600
BS	304S15 / 304S16 / 304S31	316S31
EN	58B	58H

304 vs 316 : composition de l'alliage

Les deux grades d'acier inoxydable, 304 et 316, ont leurs composants ; voyons les différences moyennes des éléments.

Élément	Acier inoxydable 304	Acier inoxydable 316
Carbone (C), %	Max 0,08	Max 0,08
Chrome (Cr), %	18,0~20,0	16,0~18,0
Manganèse (Mn), %	Max 2,0	Max 2,0
Nickel (Ni), %	8,0~10,5	10,0~140.
Phosphore (P), %	Max 0,045	Max 0,045
Soufre (S), %	Min 0,03	Max 0,03
Silicium (Si), %	1.00	1.00
Molybdène (Mo), %	/	2,00~3,00
Fer (Fe), %	Solde	Solde

• Chrome – augmente la dureté, la résistance à la traction, la ténacité, la résistance à l'usure, à l'abrasion, la trempabilité, la résistance au calaminage à haute température et la résistance à la corrosion.
• Nickel – augmente la dureté et la résistance sans sacrifier la ténacité et la ductilité.
• Mais l'ajout de caractéristiques d'alliage telles que le molybdène peut produire des différences subtiles mais significatives :
• Molybdène – augmente la dureté, la résistance, la ténacité, la trempabilité, ainsi que la résistance à haute température et la résistance au fluage.

304 vs 316 : composition et résistance à la corrosion

Le molybdène (Mo) étant présent dans le SS316, il peut développer la résistance à la corrosion et, pour cette raison, le SS316 est plus résistant à la corrosion que le SS304. Le SS316 est donc plus adapté aux usines chimiques et aux installations offshore où les environnements sont très corrosifs.

304 vs 316 acier inoxydable : propriétés physiques

Pour connaître les propriétés physiques des alliages d'acier inoxydable 304 et 316, consultez le tableau suivant.

Propriété	Acier inoxydable 304	Acier inoxydable 316
Densité	8,00 g / cm³	8,00 g / cm³
Point de fusion	1450 °C	1400 °C
Module d'élasticité	193 GPA	193 GPA
Résistivité électrique	0,72 x 10-6 Ω.m	0,74 x 10-6 Ω.m
Conductivité thermique	16,2 W/m.K	16,3 W/m.K
Dilatation thermique	17,2 x 10-6/K	15,9 x 10-6/K

Acier inoxydable 304 vs 316 : résistance à la chaleur

La nuance d'acier inoxydable 304 présente une excellente résistance à l'oxydation en service intermittent jusqu'à 870 °C et en service continu jusqu'à 925 °C. Toutefois, une utilisation ininterrompue entre 425 et 860 °C n'est pas recommandée si une résistance à la corrosion dans l'eau est nécessaire. Dans ce cas, le 304L est recommandé en raison de sa résistance à la précipitation des carbures.

Lorsqu'une résistance extrême est nécessaire à des températures supérieures à 500 °C et jusqu'à 800 °C, la nuance 304H est recommandée. Ce matériau conserve sa résistance à la corrosion aqueuse.

En revanche, l'acier inoxydable 316 présente une excellente résistance à l'oxydation en service intermittent jusqu'à 870 °C et en service continu jusqu'à 925 °C. Toutefois, une utilisation ininterrompue entre 425 et 860 °C n'est pas recommandée si une résistance à la corrosion dans l'eau est essentielle. Dans ce cas, le 316L est recommandé en raison de sa résistance à la précipitation des carbures.

Lorsqu'une résistance extrême est nécessaire à des températures supérieures à 500 °C, la nuance 316H est recommandée.

Acier inoxydable 304 vs 316 : fabrication

La fabrication de tous les aciers inoxydables doit être réalisée uniquement avec des outils réservés aux matières inoxydables. L'outillage et les surfaces de travail doivent être entièrement nettoyés avant utilisation. Cette précaution est essentielle pour éviter la contamination croisée de l' acier inoxydable par des métaux corrodés. Cela peut décolorer la surface du produit fabriqué.

Acier inoxydable 304 vs 316 : écrouissage à froid

L'acier inoxydable 304 s'écrouit efficacement. Les méthodes de fabrication, notamment l'écrouissage à froid, peuvent nécessiter une étape de recuit intermédiaire pour réduire l'écrouissage et éviter les déchirures ou fissures. Après fabrication, un recuit complet doit être réalisé pour optimiser la résistance à la corrosion et réduire les contraintes internes.

L'acier inoxydable 316 se plie ou se profile rapidement pour former une diversité de pièces. Il convient également au refoulement, à l'estampage et à l'emboutissage, mais un recuit après travail est recommandé pour atténuer les contraintes internes.

L'écrouissage à froid augmente à la fois la dureté et la résistance : acier inoxydable 316.

Acier inoxydable 304 vs 316 : travail à chaud

Les procédés de fabrication, comme le forgeage, qui impliquent un travail à chaud, doivent être réalisés après un chauffage uniforme à 1149-1260 °C. Les éléments fabriqués doivent ensuite être refroidis rapidement pour garantir une résistance maximale à la corrosion.

Tous les procédés habituels de travail à chaud peuvent être appliqués à l'acier inoxydable 316. Le travail à chaud doit être évité en dessous de 927 °C. La plage de température idéale pour le travail à chaud est de 1149-1260 °C. Un recuit après travail est recommandé pour garantir une résistance maximale à la corrosion.

Acier inoxydable 304 vs 316 : traitement thermique

Il n'est pas possible de durcir le 304 par traitement thermique. Un recuit ou un traitement de mise en solution peut être réalisé après chauffage à 1010-1120 °C, par refroidissement rapide.

Comme le 304, l'acier inoxydable 316 ne peut pas non plus être durci par traitement thermique. Un recuit ou un traitement de mise en solution peut être réalisé après chauffage à 1010-1120 °C, par refroidissement rapide.

Acier inoxydable 304 vs 316 : usinabilité

Les aciers inoxydables 304 et 316 ont une excellente usinabilité. L'amélioration de l'usinage peut être obtenue en appliquant les règles suivantes :

• Les arêtes doivent être affûtées. Des arêtes émoussées provoquent un écrouissage excessif
• Les passes doivent être profondes mais suffisamment légères pour éviter l'écrouissage en ne laissant pas la surface du matériau s'écrouir
• Des brise-copeaux doivent être utilisés pour aider à garantir que les copeaux restent libres
• La faible conductivité thermique des alliages austénitiques entraîne une concentration de la chaleur au niveau des arêtes de coupe. Cela signifie que les lubrifiants et les liquides de refroidissement sont essentiels et doivent être utilisés en grandes quantités

Acier inoxydable 304 vs 316 : soudage

Les performances de soudage par fusion des aciers inoxydables 304 et 316 sont excellentes, avec ou sans métal d'apport.

Les électrodes et baguettes d'apport recommandées pour l'acier inoxydable 304 sont de type 308. Les sections fortement soudées peuvent nécessiter un recuit après soudage. Les électrodes et baguettes d'apport recommandées pour l'acier inoxydable 316 et 316L sont identiques au métal de base, 316 et 316L. Les segments fortement soudés peuvent nécessiter un recuit après soudage. Pour les soudures sur fortes sections, la nuance 316Ti peut être utilisée en remplacement de l'acier inoxydable 316.

Acier inoxydable 304 vs 316 : lequel est le plus répandu ?

La majeure partie de l'acier inoxydable utilisé dans le monde est de nuance 304. Il offre la résistance à la corrosion, la solidité, la facilité d'entretien et la formabilité qui font la réputation de l'inox.

Bien que le 316 arrive en deuxième position en termes de volumes vendus, il offre une résistance à la corrosion par les acides et les chlorures nettement supérieure. C'est ce qui le rend courant dans une vaste gamme d'environnements, notamment :

• Implants et équipements médicaux
• Milieux de la restauration, de la transformation et de la préparation alimentaires
• Environnements côtiers
• Zones à forte teneur en sel (comme les chaussées)
• Installations de brassage
• Environnements à forte exposition aux acides et aux alcalis

Ces résistances supérieures vous permettent également de nettoyer votre inox plus fréquemment avec des détergents et produits nettoyants plus puissants, avec peu de risque d'endommagement ou d'altération de l'aspect de l'acier inoxydable, et sans avoir à vous poser de questions lors du nettoyage.

C'est ce qui fait du 316 une solution de mise à niveau idéale pour les environnements soumis à des normes strictes de propreté et d'hygiène.

Acier inoxydable 304 vs 316 : applications

Compte tenu des avantages offerts par l'acier inoxydable 316, vous vous demandez peut-être pourquoi le 304 reste le plus répandu.

Si vous hésitez sur le choix à faire, examinez ces utilisations courantes des deux nuances :

• Réservoirs de stockage
• Coffrets électriques intérieurs
• Enjoliveurs
• Garnitures automobiles
• Équipements de cuisine
• Appareils électroménagers
• Garnitures décoratives

• Équipements pharmaceutiques
• Équipements médicaux
• Équipements chimiques
• Flotteurs en acier inoxydable
• Acier de construction et composants en milieu marin
• Surfaces, équipements et appareils de cuisines professionnelles

Comment distinguer l'acier inoxydable 304 du 316

Vous devrez peut-être procéder à un contrôle visuel, repérer les différences entre le 304 et le 316, puis poursuivre pour trouver les meilleures méthodes à appliquer correctement.

1. La résistance électrique du 304 et du 316 diffère : vous pouvez la mesurer (si vous disposez d'une section homogène de chacun à tester).
2. Le 304 se corrode légèrement lorsqu'il est exposé à l'eau de mer, contrairement au 316.
3. Le 304 paraît un peu plus terne que le 316. Selon l'exposition environnementale et la finition de surface, ce n'est pas une méthode fiable, mais vous pouvez vous rendre chez le fournisseur d'inox et demander à voir les deux modèles.
4. Autrefois, la stabilité austénitique du SS316 était supérieure à celle du SS304. D'après de nombreuses expériences en état déformé, un aimant puissant adhère au SS304 mais pas au SS316.
5. L'attaque acide constituera un critère de détermination efficace (et économique), permettant d'apprécier l'écart de résistance à la corrosion entre les deux nuances. Mais elle ne fonctionne que si les deux métaux ont subi les mêmes traitements thermiques.

FAQ

Vous trouverez ici les questions les plus courantes qui peuvent vous venir à l'esprit lorsque vous réfléchissez aux différences entre l'acier inoxydable 304 et 316. Poursuivez votre lecture.

En résumé : acier inoxydable 304 vs 316, lequel est le meilleur ?

Acier inoxydable 304 vs 316, lequel est le meilleur ? Eh bien, cela dépend de l'application et des besoins.

Les propriétés mécaniques des deux tôles d'acier sont presque identiques, et leur composition est similaire. Toutefois, la nuance 316 contient plus de nickel que la nuance 304, ce qui aide le 316 à mieux résister aux solutions chlorées telles que l'eau de mer et les sels de déverglaçage.

Pour un usage industriel et les appareils commerciaux, la nuance 316 est meilleure que la 314 en raison de sa résistance à la corrosion accrue. Elle résiste davantage aux produits chimiques et est considérée comme supérieure à la nuance 304 face à l'exposition aux sels et autres solutions chlorées. Pour les applications marines, la nuance 316 est idéale car le sel de mer peut endommager la couche d'oxyde des nuances 304, entraînant la rouille. C'est la principale raison pour laquelle la nuance 316 est un peu plus chère que la nuance 304.

En revanche, les nuances 304 ont un point de fusion plus élevé que les nuances 316 (de 50 à 100 °F de plus que les nuances 316). La nuance 304 est couramment utilisée pour les appareils ménagers et la quincaillerie architecturale intérieure. La nuance 304 convient mieux aux applications où les solutions chlorées ne posent pas de problème, car elle est moins chère que la nuance 316.

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