Différences de dureté HB, HR et HV de l'acier inoxydable

Introduction à la dureté : La dureté indique la capacité d'un matériau à résister à la pénétration d'objets durs à sa surface. C'est un indicateur de performance important pour les matériaux métalliques. Généralement, plus la dureté est élevée, meilleure est la résistance à l'usure. Parmi les indicateurs de dureté couramment utilisés, on trouve la dureté Brinell, la dureté Rockwell et la dureté Vickers.

Dureté Brinell (HB) : Une charge donnée (généralement 3 000 kg) est appliquée pour presser une bille d’acier trempé de taille spécifique (généralement 10 mm de diamètre) sur la surface du matériau pendant une durée déterminée. Après décharge, le rapport entre la charge et la surface de l’empreinte correspond à la dureté Brinell (HB), exprimée en kgf/mm² (N/mm²).

Dureté Rockwell (HR) : Lorsque la dureté Brinell (HB) est supérieure à 450 ou que l’échantillon est trop petit, on utilise la méthode Rockwell. Cette méthode consiste à enfoncer un cône de diamant (angle au sommet : 120°) ou une bille d’acier (diamètre : 1,59 mm ou 3,18 mm) dans la surface du matériau sous une pression donnée. La dureté du matériau est déterminée par la profondeur de l’empreinte.

En fonction de la dureté du matériau testé, trois échelles différentes sont utilisées :

HRA : Mesuré à l’aide d’une charge de 60 kg et d’un pénétrateur à cône en diamant, utilisé pour les matériaux extrêmement durs (tels que le carbure cémenté).

HRB : Mesuré à l’aide d’une charge de 100 kg et d’une bille d’acier trempé d’un diamètre de 1,58 mm, utilisé pour les matériaux de dureté inférieure (tels que l’acier recuit, la fonte, etc.).

HRC : Mesuré à l’aide d’une charge de 150 kg et d’un pénétrateur à cône de diamant, utilisé pour les matériaux à haute dureté (comme l’acier trempé).

Dureté Vickers (HV) : Une charge maximale de 120 kg et un pénétrateur en forme de pyramide carrée en diamant, d’angle au sommet de 136°, sont utilisés pour effectuer un essai de dureté sur la surface du matériau. La valeur de dureté Vickers (HV) est obtenue en divisant la surface de l’empreinte par la valeur de la charge appliquée, et s’exprime en kgf/mm².

L'acier inoxydable est soumis à de nombreux facteurs variables qui caractérisent les milieux corrosifs, tels que le type et la concentration des produits chimiques, les conditions atmosphériques, la température et la durée d'exposition. Il est donc difficile de choisir et d'utiliser des matériaux sans comprendre précisément la nature du milieu. Vous trouverez ci-dessous une brève présentation de plusieurs aciers inoxydables courants :

304 Matériau largement utilisé, l'acier inoxydable 304L (à faible teneur en carbone) résiste à la corrosion générale dans le secteur de la construction et à l'érosion due aux milieux de transformation alimentaire (bien qu'une corrosion puisse se produire à haute température en présence d'acides et de chlorures concentrés). Il résiste aux composés organiques, aux colorants et à une large gamme de composés inorganiques. L'acier inoxydable 304L offre une bonne résistance à l'acide nitrique et supporte des températures et des concentrations modérées d'acide sulfurique. Il est largement utilisé dans les réservoirs de stockage de gaz liquéfié, les équipements basse température (304N), les appareils électroménagers et autres produits de consommation, tels que les ustensiles de cuisine, les dispositifs médicaux, les engins de transport et les stations d'épuration.

316 L'acier inoxydable 316 contient légèrement plus de nickel que l'acier inoxydable 304 et 2 à 3 % de molybdène, ce qui lui confère une meilleure résistance à la corrosion, notamment dans les environnements chlorés sujets à la corrosion par piqûres. Développé initialement pour les machines à pâte au sulfite en raison de sa durabilité face aux composés sulfurés, il est désormais utilisé dans de nombreux produits chimiques de l'industrie de transformation.

317 Contient 3 à 4 % de molybdène (le taux le plus élevé de cette série) et plus de chrome que le type 316, offrant une résistance supérieure à la corrosion par piqûres et à la corrosion caverneuse.

430 Ce matériau présente une teneur en alliage inférieure à celle de l'acier inoxydable 304 et est utilisé pour des applications décoratives hautement polies en atmosphères tempérées. Il peut également être utilisé dans les équipements de transformation de l'acide nitrique et des produits alimentaires.

410 Parmi les trois aciers inoxydables d'usage courant, l'acier de type 410 présente la plus faible teneur en éléments d'alliage. Il est privilégié pour les composants haute résistance nécessitant à la fois robustesse et résistance à la corrosion, comme les fixations. L'acier de type 410 résiste à la corrosion dans les atmosphères peu corrosives, à la vapeur d'eau et à de nombreux produits chimiques modérés.

2205 : Supérieur aux types 304 et 316 grâce à sa haute résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte due aux chlorures et à sa résistance environ deux fois supérieure.