Aciers inoxydables 18-8, 316 et 304 : quelle est la différence ?

Bien que les aciers inoxydables 18-8, 304 et 316 soient tous des aciers austénitiques reconnus pour leur excellente résistance à la corrosion, leurs principales différences résident dans leur composition chimique et leurs applications spécifiques. L'appellation 18-8 désigne les aciers inoxydables contenant environ 18 % de chrome et 8 % de nickel (dont l'acier 304), tandis que l'acier 304 est le plus courant et le plus polyvalent. L'acier inoxydable 316, quant à lui, contient du molybdène, ce qui améliore considérablement sa résistance à la corrosion par piqûres et à la corrosion caverneuse, notamment en milieu chloré.

Les clients qui commandent des pièces en acier inoxydable peuvent facilement se perdre dans la grande variété de nuances d'acier inoxydable. Aujourd'hui, il existe plus de 50 nuances courantes de ce matériau, réparties en différentes familles.

Cela représente déjà une grande variation, mais la situation est encore compliquée par les différents systèmes de désignation utilisés dans le monde. Les États-Unis utilisent à la fois le système UNS (Unified Numbering System) et le système AISI/SAE (Society of Automotive Engineers), tandis que l'ISO (Organisation internationale de normalisation) possède son propre système, tout comme l'Union européenne, le Japon et d'autres pays.

Concrètement, cela signifie qu'une même nuance d'acier inoxydable peut porter plusieurs appellations selon son lieu de fabrication et de commercialisation. Par exemple, les noms 430, 1.4016, X12Cr17 et Z10CD17 désignent tous le même alliage. Présents aux États-Unis et en Chine, nous constatons régulièrement que certains de nos clients sont désorientés par cette particularité.

Cet article porte sur les aciers inoxydables 18-8, 316 et 304 , une question qui revient fréquemment. La réponse tient compte à la fois des différences de composition chimique et des différences de nomenclature des alliages.

Comment les nuances d'acier inoxydable sont-elles nommées ?

Pour aborder la question des aciers inoxydables 18-8, 316 et 304, il ne faut pas commencer par examiner leurs différences physiques ni leurs usages. Il est essentiel de bien comprendre ce que ces chiffres recouvrent exactement.

Ces trois nuances d'acier inoxydable sont couramment spécifiées par les clients dans leurs plans techniques. Cependant, vous remarquerez qu'elles ne suivent pas le même format. Les aciers 304 et 316 semblent appartenir à la même catégorie, contrairement à l'acier 18-8.

Ceci est dû au fait:

• 304et 316 sont les deux désignations données par le Système de nuances d'acier SAE Utilisés aux États-Unis, ces deux aciers inoxydables possèdent des codes à trois chiffres commençant par le chiffre « 3 » car ce sont tous deux des alliages austénitiques de chrome-nickel, ce qui les classe dans la série « 300 » de la SAE.
• 18-8(parfois écrit 18/8), en revanche, n'est pas une désignation attribuée par le système de classification des aciers SAE. Héritière d'anciennes conventions d'appellation, il s'agit d'une général et terme descriptif désignant un acier inoxydable contenant 18 % de chrome et 8 % de nickel.

Il se trouve que l'acier SAE 304 contient 18 à 20 % de chrome et 8 à 11 % de nickel, ce qui le rend pratiquement identique à l'acier 18-8.

Pourquoi seulement « pratiquement identiques » ? Parce que d’autres aciers inoxydables portant la désignation SAE peuvent techniquement contenir également 18 % de chrome et 8 % de nickel. Par exemple, la norme SAE 302 autorise une teneur en chrome de 17 à 19 % et en nickel de 8 à 10 %.

Ce n'est que la partie émergée de l'iceberg, car différents systèmes de dénomination désignent ces matériaux chacun à sa manière.

Comparaison des aciers inoxydables 18-8, 316 et 304

La section précédente abordait les différences et les similitudes entre les aciers inoxydables portant différentes appellations. Cette section propose une comparaison directe de nos trois nuances d'acier inoxydable, tant en termes de dénomination que de propriétés physiques et chimiques.

Notez que cette section ne comprend pas de comparaison directe entre l'acier inoxydable 18-8 et l'acier inoxydable 316, car le 18-8 est chimiquement identique au 304. Pour une comparaison concrète entre l'acier inoxydable 316 et le 18-8, consultez la section « Acier inoxydable 304 vs 316 ».

Acier inoxydable 18-8 vs 304 : Différences sémantiques

Tout d'abord, quelle est la différence entre l'acier inoxydable 18-8 et l'acier inoxydable 304 ? Comme nous l'avons évoqué, la différence entre l'acier inoxydable 18-8 et l'acier inoxydable 304 réside principalement dans des conventions de dénomination différentes.

• 18-8est un terme général désignant un acier inoxydable contenant 18 % de chrome et 8 % de nickel.
• 304est une désignation SAE pour un acier inoxydable contenant 18 à 20 % de chrome et 8 à 11 % de nickel.

Cela signifie que « 18-8 » et « 304 » désignent essentiellement des nuances d’acier inoxydable identiques. En pratique, ces termes sont souvent utilisés indifféremment.

Cependant, il n'y a pas de correspondance parfaite entre les deux. L'acier inoxydable 18-8 peut également inclure des nuances SAE comme le 302 (qui a une teneur maximale en carbone plus élevée que le 304 mais une teneur en chrome et en nickel similaire), tandis que le 304 peut également être inclus dans la catégorie des aciers inoxydables 18-10 (une nuance avec une teneur en nickel de 10 % au lieu de 8 %).

Acier inoxydable 304 vs 316 : différences réelles

Les aciers inoxydables 304 et 316 sont des nuances chimiquement différentes au sein de la série SAE 300 d'alliages austénitiques au chrome-nickel.

• 304, également connu sous le nom d'acier inoxydable A2 ou 18-8, est la nuance la plus courante d'acier inoxydable austénitique.
• 316L'acier inoxydable marin, parfois appelé acier inoxydable de qualité marine, est le deuxième type d'acier inoxydable le plus courant et contient du molybdène pour prévenir la corrosion.

En termes de composition chimique , la principale différence entre l'acier inoxydable 304 et 316 est la présence de molybdène dans le 316.

Concrètement, la principale différence entre l'acier inoxydable 316 et le 304 réside dans la résistance supérieure à la corrosion du premier . Cependant, malgré son appellation « qualité marine », le 316 présente des taches brunes après une exposition prolongée à l'eau de mer.

Les différences de résistance entre l'acier inoxydable 304 et 316 sont mineures, mais la présence de molybdène dans le 316 lui confère un niveau de dureté supérieur.

La température limite d'utilisation de l'acier inoxydable 304 est d'environ 870 °C en service intermittent. Pour l'acier inoxydable 316, cette limite est sensiblement la même. Les nuances 304H et 316H, toutes deux à teneur en carbone plus élevée, présentent une résistance supérieure à haute température par rapport aux nuances 304H et 316H.

Dans les secteurs de l'agroalimentaire et des articles ménagers, le choix entre l'acier inoxydable 304 et l'acier inoxydable 316 dépend de la résistance à la corrosion requise par le produit, notamment en présence de sel ou de produits chimiques. L'acier inoxydable 304 est couramment utilisé pour les équipements et ustensiles de cuisine.

Application de l'acier inoxydable 304 – Ustensiles de cuisine

Les aciers inoxydables 304 et 316 existent tous deux en versions à faible teneur en carbone . Le 304L est souvent utilisé en soudage pour limiter la corrosion, tandis que le 316L offre une meilleure soudabilité et d'autres avantages, comme une résistance à la corrosion encore plus élevée et un risque de contamination réduit dans des secteurs tels que l'industrie pharmaceutique et agroalimentaire. Pour les applications à haute température, on peut privilégier les versions à haute teneur en carbone , appelées 304H et 316H.

Application de l'acier inoxydable 316 – Équipement de laboratoire

L'acier inoxydable 316 comprend également une nuance renforcée à l'azote, appelée 316N, et une nuance stabilisée au titane, appelée 316Ti, adaptée aux très hautes températures et aux hautes pressions. La stabilisation est obtenue par un traitement thermique à température intermédiaire, qui permet la formation de carbures de titane.

Le tableau ci-dessous présente les principales différences entre l'acier inoxydable 304 et l'acier inoxydable 316 :

Ingenierie Considérations relatives aux pièces en acier inoxydable

Cette section examine les deux principaux aspects à prendre en compte par les ingénieurs concevant des pièces en acier inoxydable 304 ou 316 : quel matériau est le mieux adapté à leur situation particulière et quel procédé de fabrication doit être utilisé.

Choix des matériaux

Le choix entre l'acier inoxydable 304 (ou 18-8) et l'acier inoxydable 316 dépend généralement des exigences de résistance à la corrosion des pièces concernées. Cependant, d'autres facteurs entrent en jeu, tels que la biocompatibilité requise, le budget, etc.

De manière générale, nous conseillons aux ingénieurs de prendre en compte les facteurs suivants lors du choix de l'acier inoxydable :

• Résistance à la corrosionL'acier inoxydable 316 offre des performances supérieures face aux sels et aux acides, ce qui en fait un candidat idéal pour les applications en eau de mer. Cependant, l'acier inoxydable 304 (18-8) présente également une très bonne résistance à la corrosion par rapport à d'autres métaux.
• ApplicationCela concerne généralement la résistance à la corrosion. L'acier inoxydable 304 est utilisé dans une grande variété d'applications, mais l'acier inoxydable 316 est plus adapté aux environnements difficiles, aux procédés chimiques et aux implants médicaux (en particulier la nuance 316L à faible teneur en carbone).
• Solidité: La teneur en molybdène de l'acier 316 le rend plus dur que l'acier 304, mais cela n'est généralement pas suffisamment significatif pour constituer un facteur important compte tenu de la différence de coût entre les matériaux et de la disponibilité d'autres alliages à haute résistance.
• PrixLe coût du 304 est environ les 2/3 de celui du 316, ce qui en fait l'option la plus économique si les facteurs ci-dessus n'entrent pas en jeu.
• SpécificitéIl convient de souligner que les ingénieurs spécifient souvent simplement « acier inoxydable série 300 » pour les pièces, ce qui indique que le fabricant peut utiliser n'importe quel acier inoxydable de cette catégorie. Cela peut entraîner des délais de livraison plus courts et des économies, car le fabricant n'a pas à se procurer un matériau particulier.

Considérations de fabrication

Ces nuances d'acier inoxydable conviennent à une variété de procédés de fabrication et de techniques de post-traitement.

• Usinage CNCL'acier inoxydable 304 (18-8) est légèrement plus usinable que l'acier inoxydable 306, qui est plus dur et plus malléable. Cependant, les deux conviennent. Nous proposons ces deux nuances d'acier inoxydable dans notre gamme. Usinage CNC en acier inoxydable
• SoudageL'acier inoxydable 304 est légèrement plus facile à souder, mais la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable 316 est un atout majeur pour prévenir la sensibilisation à proximité des soudures. Les aciers 304L et 316L sont tous deux plus soudables que leurs homologues classiques.
• Mise en formeLes aciers inoxydables 304 et 316 conviennent tous deux à l'extrusion à chaud et à certains procédés de fonderie.
• Tôle: Dans tôle fabrication Dans les domaines connexes, les deux nuances conviennent aux procédés d'emboutissage, de laminage et d'étirage. Cependant, l'acier 304, légèrement plus ductile, est plus facile à travailler.
• Impression 3DLes procédés de fabrication additive métallique comme le DMLS et le jet de liant peuvent être utilisés pour Impression 3D de 304 et 316L. Les procédés d'impression 3D par extrusion de métal peuvent être utilisés avec des matériaux comme l'Ultrafuse 316L de BASF.

Notre guide sur l'usinage de l'acier inoxydable contient plus d'informations sur les meilleurs aciers inoxydables pour les procédés CNC.

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FAQ

L'acier 18-8 est-il identique à l'acier inoxydable 304 ?

Si l'acier inoxydable 304 contient 18 % de chrome et 8 % de nickel, qu'est-ce que l'acier inoxydable 18-8 ? En pratique, les aciers 18-8 et 304 sont équivalents, 18-8 étant une appellation moins précise. Cependant, la correspondance n'est pas parfaite. Par exemple, un matériau peut être désigné à la fois comme 18-8 et 302, tandis qu'un autre peut être désigné à la fois comme 18-10 et 304.

L'acier inoxydable 316 rouille-t-il?

L'acier inoxydable 316, également appelé acier marin, est très résistant à la corrosion et moins sujet à la rouille que d'autres aciers inoxydables comme le 304. Cependant, il peut tout de même rouiller dans des conditions extrêmes. L'acier inoxydable 904L, dit « super austénitique », est sans doute l'acier inoxydable le plus résistant à la corrosion disponible pour les ingénieurs.

Quel acier inoxydable est le meilleur ?

Les meilleurs aciers inoxydables sont ceux qui conviennent le mieux à la pièce en question. L'alliage d'acier inoxydable austénitique 304 est le plus répandu en raison de ses performances, de sa polyvalence et de son prix abordable, mais d'autres alliages comme le 316 offrent des avantages spécifiques adaptés à certaines applications.

L'acier inoxydable 18/8 est-il de bonne qualité ?

L'acier inoxydable 18/8 ou 18-8, généralement appelé acier inoxydable 304 aux États-Unis, est un alliage populaire et performant.

Pourquoi l'acier inoxydable 304 est-il appelé ainsi ?

La désignation « 304 » provient du système de classification AISI/SAE (Society of Automotive Engineers). Le chiffre 3 indique qu'il s'agit d'un alliage austénitique de chrome-nickel appartenant à la série 300. Les deux autres chiffres n'ont pas de signification particulière ; ils permettent simplement de distinguer cet alliage des autres de la série 300. (Ceci contraste avec le système de numérotation SAE à quatre chiffres utilisé pour les aciers au carbone, où les chiffres indiquent les éléments et la teneur en carbone.)

Que sont les aciers inoxydables 304L et 316L ? Et que sont les aciers 304H et 316H ?

L'acier inoxydable 304L est une version à faible teneur en carbone de l'acier 304 qui ne nécessite pas de recuit après soudage. L'acier inoxydable 304H, quant à lui, est une version à haute teneur en carbone de l'acier 304, offrant de meilleures performances à haute température que la nuance standard. Il en va de même pour les différentes variantes de l'acier 316.