Quelles sont les principales différences entre l’usinage des aciers inoxydables SUS304 et SUS316 ?

D’un point de vue industriel et ingénierie, le choix entre l’acier inoxydable SUS304 et SUS316 est une décision cruciale qui dépend de l’environnement d’exploitation et des exigences de performance du composant final. Bien que les deux soient des aciers inoxydables austénitiques reconnus pour leur excellente formabilité et leur ténacité, leurs différences essentielles résident dans leur composition chimique, qui influence directement la résistance à la corrosion, les propriétés mécaniques et l’usinabilité.

Composition chimique et résistance à la corrosion

La différence la plus significative est l’ajout de molybdène (Mo) dans le SUS316. Alors que le SUS304 est un acier au chrome-nickel, le SUS316 contient 2 à 3 % de molybdène. Cet unique élément d’alliage améliore considérablement sa résistance aux chlorures et à d’autres produits chimiques agressifs. Ainsi, pour les composants destinés aux industries maritimes et de traitement chimique, ou pour tout projet d’usinage CNC de l’acier inoxydable exposé à l’eau salée ou à des environnements acides, le SUS316 est le choix évident pour prévenir la corrosion par piqûres et la corrosion caverneuse.

Propriétés mécaniques et performance à haute température

Les deux nuances offrent une bonne résistance et une grande ductilité, mais le SUS316 présente généralement une résistance à la traction et une limite d’élasticité légèrement supérieures à des températures élevées par rapport au SUS304. Cela le rend plus adapté aux applications impliquant des températures soutenues, comme certains composants dans la production d’énergie ou les systèmes d’échappement. Pour les applications à haute résistance critique, l’acier inoxydable SUS630 (17-4PH), une nuance à durcissement structural, peut être envisagé pour sa résistance supérieure.

Usinabilité et considérations de fabrication

Du point de vue de l’usinage, le SUS304 est généralement plus facile à travailler et offre une meilleure usinabilité que le SUS316. La présence de molybdène dans le SUS316 augmente son taux d’écrouissage et sa ténacité, ce qui peut entraîner une usure accrue des outils, des forces de coupe plus élevées et un risque de formation d’arêtes rapportées. Cela nécessite l’utilisation d’outils plus robustes, de géométries spécialisées et un contrôle plus strict des vitesses et avances de coupe. Pour la production en grande série, cela peut influencer les temps de cycle et les coûts d’outillage. Les procédés tels que le tournage CNC et le fraisage CNC exigent des paramètres optimisés pour chaque nuance spécifique.

Coût et résumé des applications

Le coût d’alliage du molybdène rend l’acier inoxydable SUS316 plus onéreux que l’acier inoxydable SUS304. Par conséquent, le SUS304 reste la référence pour les applications générales dans des environnements modérés, comme les biens de consommation, les composants architecturaux et les équipements de transformation alimentaire où une bonne résistance à la corrosion est requise, sans conditions extrêmes. Le SUS316 est spécifié lorsque sa résistance supérieure à la corrosion est indispensable, justifiant ainsi son coût plus élevé.

Post-traitements et traitements de surface

Les deux nuances réagissent bien aux finitions de surface standard. Pour améliorer la résistance à la corrosion après usinage, le service de passivation de l’acier inoxydable est fortement recommandé pour éliminer le fer libre et favoriser la formation de la couche protectrice d’oxyde de chrome. Pour des exigences esthétiques ou fonctionnelles, des procédés tels que le polissage de pièces CNC ou le brossage de surface CNC sont également applicables aux deux matériaux.