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Quelle est la différence entre les propriétés magnétiques de l’inox 304 et l’inox 316 ?

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Acier inoxydable magnétique et non magnétique

 

Il existe plusieurs familles d’inox aux propriétés physiques différentes. Les propriétés magnétiques de l’inox dépendent beaucoup des éléments ajoutés à l’alliage. Un acier inoxydable de base a une structure « ferritinique » et il est magnétique depuis l’ajout de chrome. Il peut également être durci par l’ajout de carbone, ce qui le rend « martensitique » : néanmoins, les inox les plus communs sont « austénitiques ». Ils ont une teneur supérieure en chrome et du nickel est également ajouté. C’est le nickel qui modifie la structure physique de l’acier et qui le rend en théorie non magnétique.

L’inox 304 contient du chrome (minimum 18 %) et du nickel (minimum 8 %). C’est un acier austénite et il répond uniquement légèrement aux champs magnétiques. Il contient aussi 18 à 20 % de chrome et 8 à 10,50 % de nickel et des quantités moindres d’autres éléments.

L’inox 316 est un acier allié au molybdène. Le fait qu’il réponde de manière insignifiante aux champs magnétiques signifie qu’il peut être utilisé dans des applications où un métal non magnétique est requis. De plus, il contient plusieurs autres éléments dans diverses concentrations.

Analyse du type d’acier inoxydable

Steel composition

Steel composition detail

Transformation des phases non magnétiques à magnétiques

Puisqu’aussi bien l’inox 316 que l’inox 304 sont austénitiques, quand ils sont refroidis, le fer reste sous forme d’austénite (fer gamma), à savoir une phase de fer qui est non magnétique. Les différentes phases de fer solide correspondent aux différentes structures de cristal. Dans d’autres alliages d’acier, cette phase haute température du fer se transforme en phase magnétique quand le métal refroidit. La présence de nickel dans les alliages d’acier inoxydable stabilise l’austénite contre cette transition de phase alors que l’alliage refroidit à température ambiante. Cela correspond à une susceptibilité magnétique quelque peu supérieure à ce que nous pourrions attendre d’autres matières non magnétiques, mais elle est bien inférieure à ce qui pourrait être considéré comme magnétique.

Toutefois, cela ne veut pas dire qu’il faut s’attendre à mesurer une faible susceptibilité telle sur n’importe quel article d’inox 304 ou 316 que vous rencontrez. N’importe quel processus qui peut modifier la structure cristalline de l’acier inoxydable peut faire l’austénite se transformer en martensite ferromagnétique ou en forme de ferrite de fer. Ces processus incluent l’écrouissage et le soudage. Il est aussi possible que l’austénite se transforme spontanément en martensite à faibles températures. Pour compliquer les choses encore plus, les propriétés magnétiques de ces alliages dépendent de la composition de l’alliage. Dans les plages autorisées de variations de Ni et de Cr, d’importantes différences de propriétés magnétiques peuvent être observées pour un alliage donné.

Implications pratiques pour la suppression de particules d’acier

L’inox 304 et l’inox 316 possèdent tous les deux des caractéristiques paramagnétiques. Suite à ces propriétés, des petites particules (par exemple sphères d’environ 0,1 à 3 mm de diamètre) peuvent être attirées par les puissants séparateurs magnétiques positionnés dans le courant de produit. En fonction de leur poids et plus particulièrement de leur poids par rapport à la force magnétique, ces petites particules sont retenues par les aimants pendant le processus de production.

Elles peuvent suite être retirées lors de l’opération de nettoyage de l’aimant. Nous pensons, d’après notre expérience que des petites particules d’inox 304 sont plus susceptibles d’être retenues dans le flux que des particules d’inox 316 en raison de sa nature plus magnétique.

Consultez des informations complémentaires sur  Paramagnétisme.