Les billes en acier inoxydable

Les billes en acier inoxydable sont divisées en 3 grandes familles : austénitique, martensitique et ferrique.

Les billes de qualité austénitique (billes en acier inoxydable) sont couramment utilisées dans des applications ayant recours à de l’acier inoxydable et sont largement connues sous le nom de séries 300.

Il s'agit de l'acier inoxydable le plus résistant à la corrosion. Elles sont recommandées pour les contacts alimentaires. Elles ont une bonne résistance à l'eau, à l'huile, à la vapeur, à l'alcool, aux produits chimiques organiques, aux solutions oxydantes et ont une résistance relative aux composés d'acide sulfurique. Elles ne sont pas ou légèrement ferro-magnétiques. Elles ne sont pas durcies.

Les billes de qualité martensitique (billes en acier inoxydable) résistent à la corrosion et ont une plus grande dureté. Elles sont ferro-magnétiques. Elles peuvent être utilisées dans l'eau, l'huile, la vapeur et l'alcool. Elles sont principalement utilisées lorsque la dureté, la puissance et résistance à l'usure sont nécessaires.

Les billes de qualité ferritique  résistent à la corrosion et l'oxydation et sont résistantes à la fissuration par corrosion. Ces aciers sont ferro-magnétiques, mais ne peuvent pas être durcis ou renforcés par un traitement thermique. Les billes sont plus résistantes à la corrosion que les billes de qualité martensitique, mais moins bonnes que les billes de qualité austénitique.

 

Specification Equivalence Composition des billes en acier inoxydable
    C% Si% Mn% P% max S% max Cr% Mo% Ni%
AISI 420 DIN: W 1,4021 1.4031 ,1.4034
AFNOR: Z20C13 Z40C14

0.15min

 

1max

 

1max

 

0.040

 

 0.030

 

12/14

 

   
AISI 440 DIN: W1.4125
AFNOR: Z100CD17

0.60min

1.20max

1.00max 1.00max 0.040

0.03

16/18

0.75max  
AISI 302 DIN: W1.4310
AFNOR: Z10CN18-09 X
0.15max 1.00max 2.00max 0.045 0.015

17/19

0.8max

8/9.5

AISI 304(L) W1,4301
UNI X5CrNi1810
AFN Z6CN18-09
0.07max 1.00max 2.00max 0.045max 0.03

17.00min

20.00max

 

8.00min

11.00max

AISI 316(L) DIN: W1.4401 (W1.4404)
AFN Z6CND17-12 (Z2CND17-12)

0.06max

(0.03max)

1.00max

(1.00max)

2.00max

(2.00max)

0.045max

(0.045max)

0.03

(0.03)

16/18.5

(16/18.5)

2/2.5max

(2/2.5max)

10.5/13.5

(11/14)

AISI 904(L) DIN: W1.4539
AFNOR: Z2CNDU25.20
0.020max 0.70max 2.00max 0.030 0.010 19/21 4/5 24/26
AISI 430

DIN: W1.4016
AFNOR: Z8C17

0.08max 1.00max 1.00max 0.040 0.030 16/18    

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Specification Dureté Densité
AISI 420 55/58 Hrc 7.75
AISI 440C 58/64 Hrc 7.75
AISI 302 25/39 Hrc 7.93
AISI 304(L) 25/39 Hrc 7.93
AISI 316(L) 25/39 Hrc 7.98
AISI 904 150/300 HV 8
AISI 430 135/380 HV 7.68

 

Rôle du carbone dans les billes en acier inoxydable :
La fabrication de billes d'acier nécessite la présence de carbone. Cela permet, en particulier, la formation de cémentite et de perlite. Plus il y a de carbone dans les billes en acier inoxydable, plus elles seront dures. En outre, ce facteur influe aussi sur la résistance à l'usure des billes.

Rôle du niobium dans les billes en acier inoxydable :
Ajouter du niobium dans les aciers inoxydables ferreux est une des méthodes les plus efficaces pour améliorer la résistance thermique d'un alliage. L’ajout de niobium contribue à réduire la corrosion des billes en acier inoxydable, en particulier dans les zones d'utilisation chaudes. Par conséquent, il agit comme un stabilisant.

Rôle du titane :
L'ajout de titane améliore la résistance à la corrosion par piqûres. Le titane est considéré comme un agent stabilisant dans l'alliage de la bille en acier inoxydable.

Rôle du manganèse dans les billes en acier inoxydable : Le manganèse est souvent utilisé pour remplacer le nickel. Le manganèse réagit en présence d'oxygène et, par conséquent, agit comme un antioxydant. Il influe sur le comportement de l'acier, en particulier sur sa capacité à se durcir.

Rôle du chrome dans les billes en acier inoxydable : Le chrome sert en particulier à augmenter la dureté et la résistance à l'usure de la bille en acier inoxydable. Le chrome est également reconnu pour ses propriétés de résistance à la corrosion. L'acier contenant plus de 12 % de chrome est considéré comme de l'acier inoxydable.

Rôle du silicium dans les billes en acier inoxydable :
Le silicium joue un rôle d’antioxydant dans l’acier. De plus, son association avec d'autres alliages rend l'acier encore plus résistant à l'usure. De petites quantités de silicium sont ajoutées à l'acier pour améliorer sa résistance à la corrosion. Le silicium est généralement ajouté à l'acier inoxydable afin d'améliorer sa résistance à l'oxydation.

Rôle du nickel dans les billes en acier inoxydable :
Le nickel offre une excellente ductilité et une résistance à la traction. Ces propriétés sont maintenues à des températures très froides (cryogéniques). Le nickel favorise la formation d'une structure austénitique homogène pour les billes en acier inoxydable.

Rôle du molybdène dans les billes en acier inoxydable :
Le molybdène est utilisé dans l’acier inoxydable jusqu'à une densité de 8 %, mais le plus souvent dans une plage allant de 2 à 4 %. Même à un taux inférieur, le molybdène assure un effet puissant dans l'amélioration de la force de l'alliage.