Acier inoxydable est un matériau d'alliage largement utilisé, connu pour ses excellentes propriétés telles que la résistance à la corrosion, la haute résistance et la résistance à la chaleur. Il joue un rôle important dans les industries, les ustensiles de cuisine, les instruments médicaux et bien d'autres domaines.
Acier inoxydable 18/10 （18 10 acier inoxydable，18-10 acier inoxydable）, en tant que type important d'acier inoxydable, est l'un des aciers inoxydables les plus couramment utilisés dans le monde en raison de sa composition chimique unique et de ses propriétés exceptionnelles.
Cet article explore la composition, les caractéristiques, les applications et la comparaison de l'acier inoxydable 18/10 avec d'autres types d'acier inoxydable.
Composition en acier inoxydable 18/10
Le nom "18/10" provient de ses principaux composants chimiques : 18% de chrome (Cr) et 10% de nickel (Ni).
Le chrome et le nickel sont les principaux éléments d'alliage qui confèrent à l'acier inoxydable 18/10 ses propriétés physiques et chimiques uniques.
Élément | Pourcentage (%) |
Chrome (Cr) | 18.0 - 20.0 |
Nickel (Ni) | 8.0 - 10.5 |
Carbone (C) | ≤ 0.08 |
Manganèse (Mn) | ≤ 2.0 |
Silicium (Si) | ≤ 1.0 |
Phosphore (P) | ≤ 0.045 |
Soufre (S) | ≤ 0.03 |
Fer (Fe) | Solde (environ 70-75%) |
18% Chrome contribue à une résistance élevée à la corrosion et à la durabilité.
10% Nickel renforce la ténacité de l'alliage et lui confère son aspect brillant caractéristique.
Faible teneur en carbone empêche la formation de précipités de carbure qui pourraient affecter la résistance à la corrosion, en particulier dans les zones soudées.
Propriétés mécaniques
Propriété | Valeur | Unité |
Résistance à la traction | 505 - 750 | MPa |
Limite d'élasticité | ≥ 205 | MPa |
Élongation | ≥ 40 | % |
Dureté (Rockwell B) | 70 - 90 | HRB |
Module d'élasticité | 193,000 | MPa |
Rapport de Poisson | 0.29 - 0.31 | - |
Résistance à la rupture | 45 - 85 | MPa-m^0.5 |
Propriétés physiques
Propriété | Valeur | Unité |
Densité | 7.90 - 8.10 | g/cm³ |
Point de fusion | 1400 - 1450 | °C |
Conductivité thermique | 16.2 | W/m-K |
Chaleur spécifique | 0.5 | J/g-°C |
Résistivité électrique | 0.72 | µΩ-cm |
Coefficient de dilatation thermique | 16.0 - 17.0 | µm/m-°C |
Caractéristiques de l'acier inoxydable 18/10
L'acier inoxydable 18/10 présente de nombreuses caractéristiques uniques en raison de son excellente composition chimique, ce qui en fait un matériau idéal pour diverses industries.
Résistance à la corrosion
L'acier inoxydable 18/10 présente une excellente résistance à la corrosion, en particulier dans les environnements humides ou les zones contenant des gaz corrosifs (tels que le brouillard salin ou le brouillard acide). Sa couche d'oxyde de chrome protège efficacement contre l'oxydation et la corrosion, et conserve sa stabilité même en cas d'exposition prolongée à l'eau, à l'huile ou à des substances acides.
Durabilité et solidité
La haute résistance et la durabilité de l'acier inoxydable 18/10 lui permettent de supporter une utilisation à long terme sans se déformer ou s'abîmer facilement. Ses performances stables lui permettent d'être largement utilisé dans la vaisselle haut de gamme, les instruments médicaux et d'autres produits nécessitant une utilisation à long terme.
Résistance aux hautes températures
L'acier inoxydable 18/10 conserve sa solidité à haute température et est moins susceptible de se déformer ou de devenir cassant. Sa résistance à l'oxydation à haute température en fait un matériau de choix pour de nombreux procédés à haute température.
Résistance à l'oxydation
L'acier inoxydable 18/10 ne rouille pas facilement et ne perd pas son aspect brillant, même après une utilisation prolongée. Même en cas d'exposition fréquente à l'humidité ou à l'air, sa surface reste lisse et belle.
Facilité de nettoyage
Grâce à sa surface lisse et à sa résistance à la saleté, l'acier inoxydable 18/10 est très facile à nettoyer et à entretenir. Cette propriété le rend idéal pour les ustensiles de cuisine, la vaisselle et d'autres produits.
Inconvénients de l'acier inoxydable 18/10
Bien que l'acier inoxydable 18/10 soit largement utilisé dans de nombreux domaines en raison de son excellente résistance à la corrosion, de sa résistance aux températures élevées et de sa solidité, il présente également certains inconvénients et limites. Voici les principaux inconvénients :
Coût élevé
L'acier inoxydable 18/10 contient des quantités plus importantes de nickel et de chrome, qui sont plus chers que les autres types d'acier inoxydable (comme l'acier inoxydable 18/8). Le prix du nickel peut fluctuer, ce qui entraîne une augmentation du coût.
Sujet aux rayures
Bien que l'acier inoxydable 18/10 soit résistant à la corrosion, sa surface lisse est facilement rayée par des objets pointus ou durs. Une fois la surface endommagée, cela peut affecter son apparence et faciliter l'accumulation de saletés ou de taches, ce qui rend le nettoyage plus difficile.
Fissuration par corrosion sous contrainte potentielle
Dans certains environnements (tels que les températures élevées ou les environnements contenant des chlorures), l'acier inoxydable 18/10 peut présenter des fissures dues à la corrosion sous contrainte, en particulier lorsqu'il est soumis à des contraintes mécaniques ou à la corrosion chimique. Bien que ce phénomène ne soit pas courant, il peut causer des dommages structurels dans des environnements à haut risque tels que la marine ou l'industrie chimique.
Faible conductivité thermique
Comparé à d'autres matériaux (tels que le cuivre ou l'aluminium), l'acier inoxydable 18/10 a une conductivité thermique relativement faible. Il se réchauffe et se refroidit lentement, ce qui peut ne pas être idéal pour les processus qui nécessitent un chauffage ou un refroidissement rapide. Par exemple, les casseroles fabriquées en acier inoxydable 18/10 peuvent prendre plus de temps à chauffer ou à refroidir.
Résistance limitée à l'acide
Bien que l'acier inoxydable 18/10 résiste à la plupart des substances acides (comme les acides alimentaires courants), sa résistance aux acides très corrosifs, comme l'acide sulfurique concentré ou l'acide chlorhydrique, est limitée. Dans les environnements à haute température, il peut subir une corrosion localisée due à ces acides puissants.
Augmentation de la fragilité à basse température
Si l'acier inoxydable 18/10 se comporte bien à température ambiante et à haute température, sa fragilité peut augmenter dans des environnements à très basse température, ce qui peut entraîner des fractures. Dans les applications à très basse température (comme le traitement du gaz naturel liquéfié), il convient de faire preuve de prudence pour éviter la fragilisation à basse température.
Soudage difficile
La composition de l'alliage de l'acier inoxydable 18/10 contient du nickel et du chrome, qui peuvent causer des problèmes lors du soudage, tels que des problèmes de zone affectée par la chaleur (HAZ), réduisant la résistance du joint soudé. Des techniques de soudage professionnelles et des matériaux de soudage supplémentaires sont nécessaires pour garantir la qualité et la performance.
Ne convient pas aux environnements à forte friction
L'acier inoxydable 18/10 a une dureté et une résistance à l'usure inférieures à celles des alliages spéciaux (comme le carbure de tungstène ou les céramiques). Dans les environnements à forte friction ou à fort impact, l'acier inoxydable 18/10 peut s'user plus rapidement, ce qui affecte sa durée de vie.
Applications de l'acier inoxydable 18/10
En raison de ses excellentes caractéristiques, l'acier inoxydable 18/10 est largement utilisé dans plusieurs domaines. Voici quelques-unes de ses principales applications :
ustensiles de cuisine
L'acier inoxydable 18/10 est largement utilisé dans les articles de cuisine, tels que les casseroles, les ustensiles de cuisine et la vaisselle. Sa résistance à la corrosion, sa résistance aux températures élevées et sa facilité de nettoyage en font un matériau idéal pour les produits de cuisine de haute qualité. De nombreux ustensiles de table, casseroles et couteaux haut de gamme sont fabriqués en acier inoxydable 18/10 parce qu'il peut résister à un traitement thermique de longue durée et à des nettoyages fréquents.
Instruments médicaux
L'acier inoxydable 18/10 est utilisé dans le domaine médical pour les instruments tels que les couteaux chirurgicaux, les aiguilles et autres outils médicaux en raison de sa résistance à la corrosion et à la chaleur. Sa surface lisse et sa résistance à la prolifération bactérienne le rendent particulièrement adapté aux environnements hospitaliers et médicaux.
Décoration architecturale
L'acier inoxydable 18/10 est largement utilisé dans l'industrie de la construction, en particulier pour les décorations intérieures et extérieures, les rampes d'escalier, les portes et les fenêtres. Il offre une esthétique moderne et une grande durabilité, tout en étant résistant aux impacts environnementaux.
Utilisation industrielle
Dans les industries chimiques, alimentaires et pharmaceutiques, l'acier inoxydable 18/10 est largement adopté pour sa résistance à la corrosion et ses performances à haute température. Il est particulièrement utile pour les équipements qui doivent rester propres, résister à la corrosion et fonctionner de manière fiable sur de longues périodes.
Produits de consommation
Outre les utilisations industrielles et médicales, l'acier inoxydable 18/10 est également utilisé dans les produits de consommation tels que les montres, les bijoux et les articles de tous les jours. Sa brillance et sa durabilité en font le matériau de prédilection pour les produits de consommation haut de gamme.
Comparaison avec d'autres types d'acier inoxydable
L'acier inoxydable 18/10 présente des avantages évidents en termes de résistance à la corrosion, à l'oxydation et à la ténacité par rapport à d'autres types d'acier inoxydable.
Acier inoxydable 18/8
L'acier inoxydable 18/8 contient 18% de chrome et 8% de nickel. Comparé à l'acier inoxydable 18/10, l'acier inoxydable 18/8 présente une résistance à la corrosion légèrement inférieure, mais il est plus économique. Il est couramment utilisé pour la vaisselle de tous les jours et les ustensiles de cuisine.
L'acier inoxydable 304 est un acier inoxydable standard courant, contenant environ 18% de chrome et 8% de nickel, similaire à l'acier inoxydable 18/10. Il est largement utilisé dans l'industrie alimentaire, les équipements de cuisine et d'autres domaines. Bien qu'il offre une bonne résistance à la corrosion et une bonne durabilité, il est légèrement moins résistant aux acides et aux bases que l'acier inoxydable 18/10.
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L'acier inoxydable 18/10, avec son excellente résistance à la corrosion, sa résistance aux températures élevées, sa solidité et son attrait esthétique, est largement utilisé dans les ustensiles de cuisine, les instruments médicaux, les équipements industriels, etc. Ses performances supérieures en font le matériau de prédilection pour de nombreux produits haut de gamme et environnements à usage prolongé. Bien qu'il existe d'autres types d'acier inoxydable, l'acier inoxydable 18/10 continue à occuper une place importante en raison de sa composition équilibrée et de ses performances stables.
