EP0969113B1 - Acier inoxydable austenitique à basse teneur en nickel - Google Patents

Acier inoxydable austenitique à basse teneur en nickel Download PDF

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EP0969113B1
EP0969113B1 EP99401490A EP99401490A EP0969113B1 EP 0969113 B1 EP0969113 B1 EP 0969113B1 EP 99401490 A EP99401490 A EP 99401490A EP 99401490 A EP99401490 A EP 99401490A EP 0969113 B1 EP0969113 B1 EP 0969113B1
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EP
European Patent Office
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corrosion
steel
nickel
content
calcium
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Pascale Haudrechy
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Aperam Stainless France SA
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Ugine SA
Ugine Savoie Imphy SA
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper

Definitions

  • the invention relates to an austenitic stainless steel comprising low nickel content and corrosion resistant in particular, the generalized corrosion, pitting corrosion, and cavernous corrosion.
  • Patents are known for steels whose composition contains, in proportion, the basic elements such as chromium, nickel, manganese, copper, silicon, giving an austenitic structure.
  • patent application in France N ° 70 27 948 presents an austenitic steel whose composition is as follows: carbon: 0.05% -0.15%; silicon: 0.3% -1.0%; manganese: 4% -12%; nickel: 0.5% -3%; chromium: 13% -16%; nitrogen: 0.05% -0.2%.
  • This patent application discloses compositions of austenitic stainless steels with low nickel content and relatively high manganese content having corrosion resistance equivalent or superior to that of conventional commercial grades with high nickel content, such as AISI 304, 301, 201, 202, after immersion tests in chlorinated medium and test in SO 2 . It is well specified the influence of copper, molybdenum and nickel, nickel having to be in low content, but the influence of elements such as calcium, boron, sulfur, is not approached.
  • patent JP 54038217 deals with a steel Manganese austenitic with the following composition:: carbon: less than 0.04%; silicon: less than 1%; manganese: 6% -13%; nickel: 1.0% -3.5%; chromium: 13% -19%; niobium: less than 0.3%; copper: 1.0% -3.5%, earth rare: 0.005% -0.3%.
  • the steel described has a resistance to corrosion. at least equivalent to that of stainless steel type AISI 304 and, a high resistance to intergranular corrosion. It is not about elements sulfur, calcium and boron or their influence on the different types of corrosion.
  • patent JP 52024914 presents a steel austenitic, the composition of which is as follows: carbon: 0.11% -0.15%; silicon: less than 1%; manganese: 8.0% -11%; nickel: 1.0% -3.5%; chromium: 16% -18%; nitrogen: 0.05% -0.15%; copper: 0.5% -3.5%; molybdenum: less than 0.5%. It is taught that lower nickel content will not harm not corrosion. The influence of elements such as sulfur, boron is not not presented.
  • the present invention aims to develop an austenitic steel with a very low nickel content which exhibits close corrosion resistance that of AISI 304 steel, in particular in the field of resistance to pitting, cavernous and generalized corrosion.
  • the steel may also contain from 0.01% to 2% molybdenum.
  • Figures 1 and 2 show the comparative values of the potential pitting, respectively in NaCI, 0.02M, pH 6.6 and 23 ° C and NaCI, 0.5M, pH 6.6 and 23 ° C, for different types of steels taken as reference and for three compositions according to the invention marked with an asterisk.
  • FIG. 3 shows the evolution of the pitting potentials, in NaCl, 0.02M, pH 6.6 and 23 ° C, depending on the sulfur content for two reference steels and two steels according to the invention, one of which comprises in its composition a low chromium content.
  • Figure 4 presents characteristics of resistance to corrosion cavernous in chlorinated medium for three steels taken as reference and three steels according to the invention and comprising in their composition different nickel contents.
  • Figures 5 and 6 show the comparative values of the potential of sting respectively in NaCI, 0.02M, pH 6.6 and 23 ° C and in NaCI, 0.5M, pH 6.6 and 23 ° C for different types of steels allowing highlight the influence of boron.
  • the steel according to the invention has been developed in order to meet the corrosion criteria and in particular the criteria for pitting corrosion, widespread and cavernous.
  • Table 1 The chemical compositions of the steels tested are presented in Table 1, the first column giving casting references of tested steels, the steels according to the invention being marked with an asterisk.
  • Table 2 presents the chemical compositions of the reference steels known and tested, for comparison.
  • Tables 3 and 4 show the results of corrosion tests which justify the choice of the composition according to the invention.
  • For pitting corrosion we give the potential E1 which corresponds to the probability of 1 pitting per cm 2 .
  • For the cavernous corrosion the values of critical current densities i given in different NaCl solutions, 2M of variable pH are given.
  • For the generalized corrosion the values of the critical current densities i are given in an acid solution H 2 SO 4 , 2M.
  • the intergranular corrosion results are given in Table 4 in the form of mass losses ⁇ m and maximum crack depth in ⁇ m. Results of pitting, cavernous and generalized corrosion tests.
  • Sulfur has no effect in terms of general corrosion resistance. In the field of cavernous corrosion, it slightly degrades the resistance to ignition and to the propagation of corrosion, with a higher critical current i at a pH greater than or equal to 2.0 when the sulfur content increases. On the other hand, in the area of pitting corrosion, its effect is much greater. By lowering the sulfur content to levels of the order of 10 10 -4 %, in the composition of steels containing in their composition little nickel, the resistance to initiation of the pitting is greatly improved.
  • the steel according to the invention has the same properties as a reference steel AISI 304 or an AISI 430 Ti steel which comprises around 30 10 -4 % of sulfur, while low nickel steel, with a sulfur content of 30 10 -4 %, behaves like a reference steel AISI 430 Nb.
  • nickel is very beneficial in the field of generalized corrosion and cavernous corrosion.
  • a nickel content of less than 2% is preferable for good resistance to pitting corrosion.
  • Figure 4 presents, in the form of curves giving the values activity currents as a function of the pH of a chlorinated solution, the cavernous corrosion behavior of various reference steels and steels according to the invention.
  • the activity currents are proportional to the corrosion rate. The more the curve is located towards the abscissa, the lower the corrosion rates and therefore the better the corrosion resistance. The effect of copper.
  • Copper has a beneficial effect in the field of corrosion widespread. To have a behavior equivalent to that of a steel of type AISI 304, it is shown by the behavior of steel 804 that a copper content of 2% can be considered insufficient, so that a copper content of 3% is better, as shown by the behavior of steel 801.
  • Copper however, has a detrimental effect on resistance to corrosion by pitting, as shown in Figures 1 and 2 or Table 3.
  • Steel 801 with a copper content of 3% has pitting potentials less than those of 804 steel with a copper content of 2%.
  • the content of copper is according to the invention, preferably limited to 4%.
  • the calcium content must be very low, i.e. less than 20.10 -4 % and preferably less than 10.10 -4 %.
  • Chromium is beneficial in the field of corrosion generalized, pitting corrosion and cavernous corrosion as it appears in table 3 by comparing the values obtained on steels 584 and 723, 801 and 806. A minimum content of 15% is necessary to ensure good corrosion behavior, but a content of 16.5% is preferable to obtain corrosion resistance that meets a corrosion resistance comparable to that of a standard steel of the type AISI 304 or AISI 430 Ti.
  • the steel according to the invention exhibits corrosion resistance comparable to that of AISI 304 reference steel but contains in its little nickel composition.
  • the steel according to the invention has a much higher behavior. to that of steels of the type AISI 430 Ti in the field of corrosion widespread and cavernous.

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Description

L'invention concerne un acier inoxydable austénitique comportant une basse teneur en nickel et résistant à la corrosion notamment, la corrosion généralisée, la corrosion par piqûre, et la corrosion caverneuse.
Il est connu des brevets présentant des aciers dont la composition contient, en proportion, les éléments de base tel que chrome, nickel, manganèse, cuivre, silicium, donnant une structure du type austénitique.
Par exemple, la demande de brevet en France N° 70 27 948 présente un acier austénitique dont la composition est la suivante : carbone: 0,05%-0,15%; silicium: 0,3%-1,0%; manganèse: 4%-12%; nickel: 0,5%-3%; chrome: 13%-16%; azote: 0,05%-0,2%. Cette demande de brevet divulgue des compositions d'aciers inoxydables austénitiques à faible teneur en nickel et relativement forte teneur en manganèse ayant des tenues à la corrosion équivalentes ou supérieures à celles des nuances classiques du commerce à forte teneur en nickel, telles que AISI 304, 301, 201, 202, après essais d'immersion en milieu chloruré et test dans SO2. Il est bien précisé l'influence du cuivre, du molybdène et du nickel, le nickel devant être en faible teneur, mais l'influence des éléments tels que calcium, bore, soufre, n'est pas abordée.
Dans un autre exemple, le brevet JP 54038217 traite d'un acier austénitique au manganèse de composition suivante: : carbone: inférieur à 0,04%; silicium: inférieur à 1%; manganèse: 6%-13%; nickel: 1,0%-3,5%; chrome: 13%-19%; niobium: inférieur à 0,3%; cuivre: 1,0%-3,5%, terre rares: 0,005%-0,3%. L'acier décrit présente, une résistance à la corrosion au moins équivalente à celle de l'acier inoxydable du type AISI 304 et, une haute résistance à la corrosion intergranulaire. Il n'est pas question des éléments soufre, calcium et bore ni de leur influence sur les différents types de corrosion.
Dans un autre exemple, le brevet JP 52024914 présente un acier austénitique dont la composition est la suivante: carbone: 0,11%-0,15%; silicium: inférieur à 1%; manganèse: 8,0%-11%; nickel: 1,0%-3,5%; chrome: 16%-18%; azote: 0,05%-0,15%; cuivre: 0,5%-3,5%; molybdène: inférieur à 0.5%. Il est enseigné que la baisse de la teneur en nickel ne nuit pas à la corrosion. L'influence des éléments tels que le soufre, le bore n'est pas présentée.
La présente invention a pour but l'élaboration d'un acier austénitique à très basse teneur en nickel qui présente une tenue à la corrosion proche de celle de l'acier AISI 304, en particulier dans le domaine de la résistance aux corrosions par piqûre, caverneuse et généralisée.
L'invention a pour objet un acier inoxydable austénitique comportant une basse teneur en nickel, résistant à la corrosion et présentant la composition suivante en pourcentages pondéraux:
  • 0,01% < carbone < 0,08%,
  • 0,1% < silicium < 1%,
  • 5% < manganèse < 11%,
  • 15% < chrome < 17,5%,
  • 1% < nickel < 4%,
  • 1% < cuivre < 4%,
  • 1.10-4% < soufre < 20.10-4%,
  • 1.10-4% < calcium < 50.10-4%,
  • 0% < aluminium < 0,03%,
  • 0,005% < phosphore < 0,1%,
  • bore < 5.10-4%
  • oxygène < 0,01%,
    • optionnellement de 0,01% à 2% de molybdène
    le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration.
    De préférence, la composition est la suivante:
  • 0,01% < carbone < 0,05%,
  • 0,1% < silicium < 1%,
  • 5% < manganèse < 11%,
  • 15% < chrome < 17%,
  • 1% < nickel < 2%,
  • 2% < cuivre < 4%,
  • 1.10-4% < soufre < 10.10-4%,
  • 1.10-4% < calcium < 10.10-4%,
  • 0% < aluminium < 0,01%,
  • 0,005% < phosphore < 0,1%,
  • oxygène < 0,01%,
    • optionellement de 0,01% à 2% de molybdène
    le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration.
    L'acier peut contenir en outre de 0,01% à 2% de molybdène.
    La description qui suit et les figures annexées, le tout donné à titre d'exemple non limitatif fera bien comprendre l'invention.
    Les figures 1 et 2 présentent les valeurs comparatives du potentiel de piqûre, respectivement dans NaCI, 0,02M, pH 6,6 et 23°C et NaCI, 0,5M, pH 6,6 et 23°C, pour différents types d'aciers pris en référence et pour trois compositions selon l'invention marquées d'un astérisque.
    La figure 3 présente l'évolution des potentiels de piqûre, dans NaCl, 0,02M, pH 6,6 et 23°C, en fonction de la teneur en soufre pour deux aciers de référence et deux aciers selon l'invention dont l'un comporte dans sa composition une faible teneur en chrome.
    La figure 4 présente des caractéristiques de tenue à la corrosion caverneuse en milieu chloruré pour trois aciers pris en référence et trois aciers selon l'invention et comportant dans leur composition, différentes teneurs en nickel.
    Les figures 5 et 6 présentent les valeurs comparatives du potentiel de piqûre respectivement dans NaCI, 0,02M, pH 6,6 et 23°C et dans NaCI, 0,5M, pH 6,6 et 23°C pour différents types d'aciers permettant de mettre en évidence l'influence du bore.
    L'acier selon l'invention a été mis au point afin de répondre aux critères de corrosion et notamment aux critères de corrosions par piqûre, généralisée et caverneuse.
    Pour cela il a été analysé l'effet des éléments d'alliages suivants:
  • le chrome, dans un intervalle compris entre 15,5% et 17,5%,
  • le nickel, dans un intervalle compris entre 0,5% et 2,7%,
  • le carbone dans un intervalle compris entre 0,05% et 0,11%,
  • l'azote dans un intervalle compris entre 0,12% et 0,26%,
  • le soufre dans un intervalle compris entre 0,001% et 0,007%,
  • le cuivre dans un intervalle compris entre 2% et 3%,
  • le bore à des niveaux de concentration de 0,0025% et inférieurs à 0,0005%,
  • le calcium à des niveaux de concentration de 0,0025% et inférieurs à 0,0005%.
    • Les compositions chimiques des aciers testés sont présentées dans le tableau 1, la première colonne donnant des références de coulées d'aciers testées, les aciers selon l'invention étant marqués d'un astérisque. Le tableau 2 présente les compositions chimiques des aciers de références connus et testées, à titre de comparaison.
    Les différentes formes de corrosions étudiées sont :
    • la corrosion par piqûre en milieu NaCI, 0,02M et 0,5M à 23°C, avec un pH de 6,6,
    • la corrosion caverneuse en milieu chloruré à 23°C par un tracé de courbes de polarisation en milieu NaCI, 2M à différents pH acides, puis une mesure des courants d'activité ,
    • la corrosion généralisée en milieu sulfurique concentré 2M à 23°C par le tracé de courbes de polarisation et par la mesure de courant d'activité.
    • la corrosion intergranulaire par essai STRAUSS sur acier sensibilisé par traitement thermique et sur un acier soudé TIG.
    Les tableaux 3 et 4 regroupent des résultats d'essais de corrosion qui justifient le choix de la composition selon l'invention.
    Pour la corrosion par piqûre, on donne le potentiel E1 qui correspond à la probabilité de 1 piqûre par cm2. Pour la corrosion caverneuse, on donne les valeurs de densités de courant i critiques mesurées dans différentes solutions de NaCI, 2M de pH variables. Pour la corrosion généralisée sont données les valeurs des densités de courant i critiques dans une solution acide H2SO4, 2M. Les résultats de corrosion intergranulaire sont donnés sur le tableau 4 sous la forme de pertes de masse Δm et profondeur maximum des fissures en µm.
    Figure 00050001
    Figure 00060001
    Résultats des tests de corrosion par piqûre, caverneuse et généralisée.
    Corrosion par piqûre
    (E1 en mV/ECS)    		 Corrosion caverneuse (NaCl 2M)
    i crit (µA/cm2)    		 Corrosion généralisée
    (H2SO2 2M)
    i crit (µA/cm2)
    NaCl 0.02M NaCl 0.5M pH = 1.5 pH = 2.0 pH = 2.5 pH = 3.0 1er pic 2eme pic
    584 372 132 359 104 33 12 50 157
    720 317 92 167 79 16 10 0 99
    723 265 56 622 160 25 6 712 343
    774* 405 193 1140 93 4 3 743 329
    783 261 / / / / / / /
    800* 359 191 84 23 4 3 0 116
    801* 494 315 240 24 4 2 0 115
    804* 536 316 253 20 6 3 392 160
    805 527 236 730 108 5 3 184 156
    806* 576 407 92 19 3 2 0 117
    836 327 134 135 34 6 2 90 148
    840 310 203 247 20 3 2 120 186
    841 388 246 461 30 3 3 0 145
    881* 422 215 124 13 3 2 0 104
    881
    trempe eau*    		 471 281 / / / / / /
    882* / / 279 38 4 2 0 112
    A-304 533 / / / / / / /
    B-304 491 317 33 35 21 9 0 226
    C-430 367 122 / / 25 19 / /
    D-430 Nb / / / 915 95 12 0 73 103
    E-430 Nb 385 / / / / / / /
    F-430 Nb 370 / / / / / / /
    G-430 Nb 320 / / / 440 56 / /
    H-430 Ti 445 273 / 511 11 0.3 / /
    I-430 Ti 517 296 762 401 9 2 0 20 103
    Résultats des tests de corrosion intergranulaire.
    T2
    650°C - 10 min. - trempe eau    		 T*2
    650°C 30 min. - trempe eau    		 T1
    700°C - 30 mm. - trempe eau    		 Soudure TIG
    Δm (mg) profondeur des fissures (µm) Δm (mg) profondeur des fissures (µm) Δm (mg) profondeur des fissures (µm) Δm(mg) profondeur des fissures (µm)
    567 / / / / 4.8 20 5.7 0
    584 3.3 0 / / 27.7 2500 2.8 0
    592 / / / / 4.95 65 2.3 50 (zone fondue)
    594 5.4 22 / / 70.6 2500 4.4 50 (zone fondue)
    596 9.4 1250 / / 68.9 2500 4.2 0
    720 9 250 15.7 537 47 550 4.1 10
    723 11 50 / / 16.8 1600 4.5 0
    800* 10.7 40 26.0 2500 32.2 500 / /
    801* 12.2 20 / / 31.1 1500 / /
    805 5.1 0 / / 23.1 2500 / /
    817 / / 11.5 663 13.9 2500 / /
    836 8.6 35 / / 3.0 60 6.2 0
    838* / / 6.8 24 6.0 31 / /
    839 / / 4.4 32 4.8 34 / /
    840 / / 4.7 14 5.6 44 / /
    841 / / 6.4 20 8.3 101 / /
    881* 7.5 90 / / 10.3 75 / /
    882 / / / / 7.5 30 / /
    Remarques sur les effets des différents éléments d'alliage introduits dans la composition selon l'invention.
    L'effet du soufre.
    Le soufre n'a pas d'effet en tenue à la corrosion généralisée. Dans le domaine de la corrosion caverneuse, il dégrade légèrement la résistance à l'amorçage et à la propagation de la corrosion, avec un courant critique i plus élevé à un pH supérieur ou égal à 2,0 quand la teneur en soufre augmente. Dans le domaine de la corrosion par piqûre, son effet est par contre beaucoup plus important. En baissant la teneur en soufre à des niveaux de l'ordre de 10 10-4%, dans la composition des aciers contenant dans leur composition peu de nickel, on améliore fortement la tenue à l'initiation de la piqûre.
    Du point de vue de la corrosion par piqûre, l'acier selon l'invention a les mêmes propriétés qu'un acier de référence AISI 304 ou d'un acier AISI 430 Ti qui comporte de l'ordre de 30 10-4% de soufre, alors que l'acier bas nickel, avec une teneur en soufre de 30 10-4%, se comporte comme un acier de référence AISI 430 Nb.
    L'effet du soufre observé sur les compostions selon l'invention est inattendu. Sur les aciers austénitiques de référence ou sur des aciers ferritiques du type 430 Nb, l'effet est beaucoup moins important et plus régulier, comme présenté sur la figure 3.
    L'effet du nickel.
    Il est montré que le nickel est très bénéfique dans le domaine de la corrosion généralisée et de la corrosion caverneuse.
    Dans le domaine de la corrosion généralisée une teneur en nickel de 1,6% permet d'obtenir un acier se comportant comme un acier AISI 304 alors qu'il apparaít qu'une teneur en nickel de 0,6% reste insuffisante.
    Dans le domaine de la corrosion caverneuse, une teneur minimale en nickel de 1% est nécessaire pour obtenir un niveau de résistance acceptable et nettement supérieur à celui d'un acier du type AISI 430 Ti.
    Cependant, une teneur en nickel inférieure à 2% est préférable pour une bonne tenue à la corrosion par piqûre.
    La figure 4 présente, sous la forme de courbes donnant les valeurs des courants d'activité en fonction du pH d'une solution chlorurée, le comportement en corrosion caverneuse de différents aciers de références et d'aciers selon l'invention.
    Les courants d'activité sont proportionnels à la vitesse de corrosion. Plus la courbe est située vers l'abscisse, plus les vitesses de corrosion sont faibles et donc meilleure est la tenue à la corrosion.
    L'effet du cuivre.
    Le cuivre a un effet bénéfique dans le domaine de la corrosion généralisée. Pour avoir un comportement équivalent à celui d'un acier du type AISI 304, il est montré par le comportement de l'acier 804 qu'une teneur en cuivre de 2% peut être considérée comme insuffisante, alors qu'une teneur en cuivre de 3% convient mieux, comme le montre le comportement de l'acier 801.
    Les valeurs de courants d'activité mesurés sont présentés sur le tableau 3. Il est à noter que dans le cas de l'acier 804, on observe un second pic d'activité au environ d'un potentiel de -390 mV/ECS. Ce pic est aussi à prendre en considération pour évaluer la vitesse de corrosion dans l'acide H2SO4.
    Le cuivre a cependant un effet néfaste en tenue à la corrosion par piqûre, comme le montrent les figures 1 et 2 ou le tableau 3. L'acier 801 dont la teneur en cuivre est de 3% a des potentiels de piqûre inférieurs à ceux de l'acier 804 dont la teneur en cuivre est de 2%. Aussi, la teneur en cuivre est selon l'invention, limitée de préférence à 4%.
    L'effet du bore.
    Le bore n'a pas d'effet sur la corrosion généralisée. Dans le domaine de la corrosion par piqûre, comme présenté sur les figures 5 et 6, il semble légèrement bénéfique sur les aciers qui contiennent un peu de calcium comme l'acier 841, mais il est néfaste sur des aciers tels que 881 et 801 qui n'en contiennent. Pour un acier qui contient du bore mais pas de calcium, il faudrait réaliser une hypertrempe à 1100°C suivie d'une trempe à l'eau pour retrouver une tenue à la corrosion par piqûre proche de l'acier sans bore et sans calcium et simplement trempé à l'air.
    Enfin, dans le domaine de la corrosion intergranulaire, comme présenté sur le tableau 4, il est légèrement néfaste dans certain cas. De préférence, la composition selon l'invention ne contient pas l'élément bore, ou alors, à des teneurs toujours inférieures à 5.10-4%.
    L'effet du calcium.
    Il a été mis en évidence que le calcium est néfaste dans le domaine de la corrosion par piqûre, surtout en milieu moyennement chloruré, c'est à dire avec NaCI à normalité 0,02M. Ce comportement est présenté sur le tableau 3. Les aciers 836 et 840 qui contiennent respectivement 23.10-4% et 20.10-4% de calcium ont des potentiel de piqûre plus bas que ceux des aciers 881 (trempé à l'air) et 805 qui n'ont pas de calcium.
    Pour obtenir une tenue à la corrosion par piqûre le plus proche de la référence AISI 304 et de l'acier AISI 430 Ti, la teneur en calcium doit être très faible, c'est-à-dire inférieure à 20.10-4% et de préférence, inférieure à 10.10-4%.
    L'effet du chrome.
    Le chrome est bénéfique dans le domaine de la corrosion généralisée, corrosion par piqûre et corrosion caverneuse comme il apparaít sur le tableau 3 en comparant les valeurs obtenues sur les aciers 584 et 723, 801 et 806. Une teneur minimale de 15% est nécessaire pour assurer un bon comportement en corrosion, mais une teneur égale à 16,5% est préférable pour obtenir une résistance à la corrosion qui réponde à une résistance à la corrosion comparable à celle d'un acier de référence du type AISI 304 ou AISI 430 Ti.
    Avec une teneur supérieure à 17% de chrome, comme pour l'acier 806, la corrosion est encore améliorée mais il devient difficile d'obtenir un acier ayant une structure entièrement austénitique.
    Effet du carbone et de l'azote.
    Le carbone a un comportement prépondérant sur l'acier dans le domaine de la corrosion intergranulaire. Des aciers à teneurs variables en carbone et azote ont été testés suivant le test STRAUSS après réalisation d'une soudure ou sensibilisation par traitement thermique. Les résultats de ce test sont regroupés sur le tableau 4.
    On montre qu'une teneur maximale en carbone de 0,07% est souhaitable et qu'une teneur préférentielle de 0,05% permet d'obtenir un comportement en corrosion analogue à celui d'un acier de référence AISI 304. Une teneur en azote comprise entre 0,1% et 0,3% est acceptable.
    L'acier selon l'invention présente une tenue à la corrosion comparable à celle d'un acier de référence AISI 304 mais contient dans sa composition peu de nickel.
    En outre, l'acier selon l'invention à un comportement bien supérieur à celui des aciers du type AISI 430 Ti dans le domaine de la corrosion généralisée et caverneuse.

    Claims (3)

    1. Acier inoxydable austénitique comportant une basse teneur en nickel et résistant à la corrosion et présentant la composition suivante en pourcentages pondéraux:
      0,01% < carbone < 0,08%,
      0,1% < silicium < 1%,
      5% < manganèse < 11%,
      15% < chrome < 17,5%,
      1% < nickel < 4%,
      1% < cuivre < 4%,
      1.10-4% < soufre < 20.10-4%,
      1.10-4% < calcium < 50.10-4%,
      0% < aluminium < 0,03%,
      0,005% < phosphore < 0,1%,
      bore < 5.10-4%
      oxygène < 0,01%,
      optionnellement de 0,01% à 2% de molybdène
      le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration.
    2. Acier selon la revendication 1, caractérisé en ce que de préférence, la composition est la suivante :
      0,01 % < carbone < 0,05%,
      0,1% < silicium < 1%,
      5% < manganèse < 11%,
      15% < chrome < 17%,
      1% < nickel < 2%,
      2% < cuivre < 4%,
      1.10-4% < soufre < 10.10-4%,
      1.10-4% < calcium < 10.10-4%,
      0% < aluminium < 0,01 %,
      0,005% < phosphore < 0,1%,
      oxygène < 0,01%,
      optionnellement de 0,01% à 2% de molybdène
      le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration.
    3. Acier, selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre de 0,01% à 2% de molybdène.
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