Acier inoxydable AISI 321 contre acier inoxydable AISI 347

Les propriétés de l'acier inoxydable 321 et de l'acier inoxydable 347 sont similaires dans la plupart des cas. L'acier inoxydable 321 est une sorte d'acier inoxydable austénitique 18/8 (304) stabilisé au titane. Une petite quantité de titane lui permet, dans la plage de température de précipitation des carbures, soit 425-850 ℃, de ne pas présenter de corrosion intergranulaire après chauffage, et possède une bonne résistance, une bonne résistance à l'oxydation, au pelage et à la corrosion aqueuse.

L'acier inoxydable 321H est une version à haute teneur en carbone de l'acier inoxydable 321, offrant une résistance mécanique supérieure à haute température et principalement utilisée pour des applications à des températures avoisinant les 900 °C. L'inconvénient de l'acier inoxydable 321 réside dans la mauvaise transition de l'arc de soudage induite par le titane, ce qui le rend inutilisable comme matériau de soudage. En revanche, l'acier inoxydable 347, contenant du niobium qui stabilise les carbures, peut être soudé à l'arc. L'acier inoxydable 347 est le matériau de soudage standard pour l'acier inoxydable 321 et est parfois utilisé comme métal de base. Comparons leurs propriétés chimiques et mécaniques ci-dessous :

comparaison de la composition chimique

On constate que la différence entre ces aciers réside dans l'ajout de titane (Ti) et de niobium (Nb). Grâce à l'ajout de titane, élément stabilisé, l'acier 321 résiste à la formation de carbure de chrome entre 426 °C et 815 °C. Il présente ainsi une excellente résistance à la corrosion intergranulaire et de bonnes performances à haute température, ainsi que des propriétés de fluage et de rupture sous contrainte supérieures à celles des aciers 304 et 304L. De plus, l'acier 321 possède une bonne ténacité à basse température, une excellente formabilité et de bonnes caractéristiques de soudage, sans nécessiter de recuit après soudage.

L'acier inoxydable 347 est un acier inoxydable austénitique contenant du niobium, et le 347H est sa version à haute teneur en carbone. Le 347 peut être considéré comme une variante du 304 à laquelle on a ajouté du niobium. Le niobium, un élément des terres rares, a un effet similaire à celui du titane : il affine le grain, résiste à la corrosion intergranulaire et favorise le durcissement structural.

comparaison des propriétés physiques

Applications typiques

L'acier inoxydable 347 et 347H présente de meilleures performances à haute température que les aciers 304 et 321. Il est largement utilisé dans l'aviation, la pétrochimie, l'alimentation, la fabrication du papier et d'autres industries, comme les tuyaux d'échappement et les tuyaux de dérivation des moteurs d'avion, les tuyaux de gaz chauds des compresseurs de turbines et les pièces fonctionnant sous faible charge et à une température ne dépassant pas 850 ℃.

L'ajout de titane à l'acier inoxydable 321 le rend plus adapté aux applications exigeant des températures élevées et une bonne résistance à la corrosion. Il convient aux applications nécessitant un acier inoxydable 304 sensibilisé ou 304L, mais dont la résistance mécanique à haute température est insuffisante. Parmi les applications typiques, on peut citer les joints de dilatation thermique, les soufflets, les composants de systèmes d'échappement d'aéronefs, les manchons d'éléments chauffants, les composants de fours et les échangeurs de chaleur.