Environ les deux tiers de la production mondiale de nickel est utilisé pour produire de l'acier inoxydable. En tant qu'élément d'alliage, le nickel améliore ses propriétés importantes telles que la formabilité, la soudabilité et la ductilité, tout en augmentant la résistance à la corrosion dans certaines applications.
L'acier inoxydable est utilisé depuis plus de cent ans. Il comprend une large gamme d'alliages à base de fer, mais contrairement à l'acier conventionnel, ils résistent à la corrosion et ne rouillent pas lorsqu'ils sont exposés à l'eau seul. L'élément d'alliage qui rend l'acier «en acier inoxydable» est le chrome; Cependant, c'est l'ajout de nickel qui permet à l'acier inoxydable de devenir un alliage aussi polyvalent.
Les propriétés de l'acier inoxydable contenant du nickel
Formabilité
La structure austénitique fournit des aciers inoxydables avec une bonne ductilité et une bonne formabilité. Le chrome commun à 18% / 8% de nickel 304 en particulier montre de bonnes caractéristiques de formation d'étirement. Une teneur en nickel légèrement plus élevée augmente encore la stabilité de l'austénite et réduit la tendance du travail, augmentant la pertinence pour le dessin profond. Contrairement aux alliages à faible nickel et à hauts-manmanges, ces alliages ne sont pas sujets à des fissures froides retardées. Leur excellente formabilité a conduit à des alliages austénitiques de la série 300- largement utilisés pour des articles tels que des éviers de cuisine et des pots de cuisson.
Soudabilité
De nombreux équipements en acier inoxydable sont fabriqués par soudage. En général, les alliages austénitiques en nickel sont meilleurs pour le soudage que les autres alliages, les types 304 et 316 étant les aciers inoxydables les plus largement évolutifs au monde. Contrairement aux alliages ferritiques, ils ne sont pas sujets à la fragilité en raison de la croissance des grains à haute température et les soudures ont d'excellentes propriétés de pliage et d'impact. Ils sont facilement soudables en sections épaisses et minces.
Dureté
La ténacité - la capacité d'un matériau à absorber l'énergie sans se casser - est essentielle dans de nombreuses applications d'ingénierie. La plupart des aciers inoxydables ont une bonne ténacité à température ambiante, cependant, à mesure que la température diminue, la structure ferritique devient progressivement plus cassante, ce qui rend les aciers inoxydables ferritiques inadaptés à une utilisation à des températures cryogéniques. En revanche, les aciers inoxydables austénitiques communs conservent une bonne ténacité même aux températures de l'hélium liquide (-270}), c'est pourquoi les notes telles que le type 304 sont largement utilisées pour les applications cryogéniques.
Propriétés à haute température
L'ajout de nickel donne aux alliages austénitiques de l'acier inoxydable une résistance à haute température nettement plus importante que les autres alliages, en particulier la capacité de résister à la tendance à se déplacer lentement ou à se déformer de façon permanente sous des contraintes mécaniques, appelées fluage. Ces alliages sont également beaucoup moins enclins à former des phases fragiles dommageables lorsqu'elles sont exposées à des températures supérieures à 300 ° C. Le nickel stabilise également le film d'oxyde protecteur et réduit l'écaillage pendant le cycle thermique. C'est pourquoi les alliages austénitiques sont préférés pour les applications à haute température et où la résistance au feu est nécessaire.
Durabilité
La plupart des matériaux contenant du nickel sont entièrement recyclables à la fin de la durée de vie utile du produit; En effet, leur valeur élevée encourage le recyclage. Ceci, à son tour, diminue l'impact environnemental des aciers inoxydables contenant du nickel en réduisant à la fois le besoin de matériaux vierges et l'énergie que leur production utilise. Par exemple, la quantité de ferraille en acier inoxydable actuellement utilisé réduit l'énergie requise pour la fabrication en acier inoxydable par environ un tiers par rapport à l'utilisation de matériaux 100% vierges.
La durabilité des aciers inoxydables peut être vue dans les bâtiments. Les restaurations de la cathédrale Saint-Paul et du Savoy Hotel Canopy à Londres, au Royaume-Uni (1925 et 1929 respectivement), le Chrysler Building à New York et la Gateway Arch à St Louis aux États-Unis (1930 et 1965), le Proreso Piert à Düsseldor du Mexique (c. 1940) et le Termevity à Düsseldor, germa peut être attendu de l'acier inoxydable contenant du nickel.
Facilité de production
La facilité de production n'est pas quelque chose qui est immédiatement évident pour l'utilisateur final. Cependant, une longue expérience de la fabrication des alliages austénitiques communs, leur utilisation généralisée, leur polyvalence et l'échelle de leur production leur ont permis de devenir largement et économiquement disponibles en toutes formes et quantités et dans toutes les régions du monde.
