Acier inoxydable 304 vs 304H vs 304L : Différence expliquée

En réalité, tous les trois sont des aciers inoxydables 304 en raison de leur teneur en chrome-nickel, qui comprend 18% de chrome (Cr) et 8% de nickel (Ni). Cependant, la principale différence réside dans la quantité de carbone présente.

Tableau de la composition chimique (%) de 304, 304L, 304H

Note : L'intervalle non spécifié est inférieur ou égal à.

En réalité, 304, 304L et 304H sont toutes des variantes d'acier inoxydable austénitique, partageant une composition de base d'environ 18% de chrome (Cr) et 8% de nickel (Ni). La principale distinction entre ces qualités réside dans leur teneur en carbone, qui influe considérablement sur leurs propriétés et leurs applications.

Le 304L est un acier inoxydable à très faible teneur en carbone, dont la teneur en carbone est réduite à un maximum de 0,03%. Cette réduction de la teneur en carbone améliore la soudabilité et la résistance à la corrosion intergranulaire, en particulier dans les structures soudées. Bien que le 304L puisse offrir une résistance à la corrosion sous contrainte légèrement supérieure dans certains environnements, cet avantage est souvent négligeable dans les applications pratiques.

La réduction du carbone dans l'acier 304L sert un objectif similaire à l'ajout de titane dans l'acier inoxydable 321. Cependant, l'acier 321 est généralement plus cher à produire en raison de l'alliage de titane, ce qui se traduit par des coûts de matériaux plus élevés et des sections potentiellement plus épaisses pour une résistance équivalente.

Le 304H est spécialement conçu pour les applications à haute température. Sa teneur en carbone plus élevée (généralement 0,04-0,10%) améliore la résistance au fluage et la résistance aux températures élevées. Ceci est conforme aux normes telles que GB150, qui imposent une teneur minimale en carbone de 0,04% pour les aciers austénitiques utilisés à des températures de 525°C ou plus. L'augmentation de la teneur en carbone facilite la formation de carbures, qui agissent comme une phase de renforcement, améliorant les performances de l'acier à des températures élevées par rapport aux nuances austénitiques à faible teneur en carbone.

Parmi ces variantes, 304H a la teneur en carbone la plus élevée, 304L la plus faible, et la norme 304 se situe entre les deux (typiquement 0,08% maximum). Il est important de noter que si une teneur en carbone plus élevée améliore la résistance à haute température, elle peut nuire à la résistance à la corrosion, en particulier dans les structures soudées ou les environnements agressifs.

Les différences de teneur en carbone n'influencent pas seulement les propriétés mécaniques et de corrosion, mais aussi le prix et l'adéquation à des applications spécifiques. Par exemple, le 304L peut être préféré dans les structures soudées exposées à des environnements corrosifs, tandis que le 304H sera choisi pour des applications à haute température où la conservation de la résistance est cruciale.

Lorsqu'ils choisissent l'une de ces qualités, les ingénieurs doivent examiner attentivement les exigences spécifiques de l'application, y compris la température de fonctionnement, l'exposition à un environnement corrosif, les besoins de soudage et les contraintes de coût, afin de déterminer la variante la mieux adaptée à leur projet.

Tableau des propriétés mécaniques de 304, 304L, 304H

Note : Le limite d'élasticité se réfère à la limite d'élasticité de 0,2%.

Il est important de noter que l'idée selon laquelle 304L peut être utilisé à la place de 304 est erronée. L'adéquation du matériau dépend de l'application et ne peut être déterminée sans tenir compte des règles et réglementations pertinentes. Seul le bureau d'études d'origine est habilité à apporter des modifications, ce qu'il convient de garder à l'esprit.