Introduction aux pièces de fonderie en acier inoxydable ferritique

Le chrome est le principal élément d'alliage de ce type d'acier, avec une teneur en chrome allant généralement de 13 % à 30 %.Il possède une excellente résistance à l’oxydation et à la corrosion dans divers milieux, ainsi que la capacité de résister à l’oxydation de l’air à haute température, ce qui le rend adapté aux applications résistantes à la chaleur.Cependant, les performances de soudage de cet acier sont relativement médiocres.Lorsque la teneur en chrome dépasse 16 %, la structure brute de coulée devient grossière.Une exposition prolongée à des températures comprises entre 400-525°C et 550-700°C peut conduire à la formation d'une fragilisation « 475°C » et d'une phase σ, rendant l'acier cassant.La fragilisation à 475°C est liée au phénomène d'ordonnancement de la ferrite contenant du chrome.Pour améliorer la fragilité provoquée par la fragilisation à 475°C et la phase σ, l'acier peut être chauffé au-dessus de 475°C puis refroidi rapidement.La fragilité à température ambiante et la fragilité dans la zone affectée thermiquement après le soudage sont également des problèmes fondamentaux avec l'acier inoxydable ferritique.Ceux-ci peuvent être améliorés par des méthodes telles que le raffinage sous vide, l'ajout d'oligo-éléments (tels que le bore, les terres rares et le calcium) ou l'introduction d'éléments formateurs d'austénite (tels que le nickel, le molybdène, l'azote, le cuivre, etc.).

Pour améliorer les propriétés mécaniques de la zone de soudure et de la zone affectée thermiquement, de petites quantités de titane et de niobium sont souvent ajoutées pour empêcher la croissance des grains dans la zone affectée thermiquement.Les aciers ferritiques couramment utilisés comprennent le ZGCr17 et le ZGCr28.Cependant, dans de nombreuses applications, ces aciers sont remplacés par des aciers inoxydables austénitiques à haute teneur en nickel et à bonne résistance aux chocs, qui présentent une teneur en nickel supérieure à 2 % et une teneur en azote supérieure à 0,15 %.