Quelles sont les différences de résistance à la corrosion entre les tubes soudés en acier inoxydable 316L et le 304 ?

La différence de résistance à la corrosion entre les tubes soudés en acier inoxydable 316L et les tubes soudés en acier inoxydable 304 provient principalement des différences de composition, en particulier de l'ajout de molybdène (Mo) et du contrôle de la teneur en carbone. La comparaison spécifique est la suivante 

1. Différences de composants principaux

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II. Comparaison de la résistance à la corrosion

1. Résistance à la corrosion par les ions chlorure (environnement Cl⁻)

316L : Le molybdène forme MoO₄²⁻, qui, en combinaison avec Cr₂O₃, forme un film de passivation dense qui inhibe la pénétration des Cl⁻. Dans l'eau de mer, l'eau salée ou les milieux chimiques contenant des Cl⁻, le taux de corrosion n'est que 1/3 - 1/5 de celui du 304. Par exemple, dans une solution de NaCl à 3,5 %, la température critique de corrosion par fissure (CCT) du 316L atteint 60 - 80°C, tandis que celle du 304 n'est que de 40 - 50°C.

304 : Sans molybdène, le film de passivation est facilement détruit par les Cl⁻, et une exposition prolongée à des environnements à haute teneur en sel (comme l'eau de mer) est susceptible de provoquer des piqûres de corrosion et des corrosions locales.

2. Résistance à l'oxydation et à la corrosion à haute température

316L : Le molybdène et le Cr forment un film d'oxyde composite Cr₂O₃ - MoO₃, qui reste stable entre 600 - 700°C et inhibe la volatilisation de CrCl₃, réduisant la perte de poids par oxydation (perte de poids annuelle de 10 - 15g/m² à 700°C, tandis que le 304 atteint 30 - 40g/m²).

304 : À haute température (>800°C), le Cr₂O₃ s'évapore facilement, et la vitesse d'oxydation augmente, et sans molybdène pour inhiber l'« oxydation active » causée par Cl⁻.

3. Résistance à la corrosion par piqûres et à la corrosion interstitielle

316L : La valeur équivalente de résistance à la corrosion par piqûres (PREN = 32 - 38) est significativement plus élevée que celle du 304 (PREN = 20 - 24), la période d'incubation de la corrosion par piqûres est prolongée de 3 - 5 fois, et le taux de croissance de la profondeur de corrosion n'est que 1/4 - 1/3 de celui du 304.

304 : Dans un environnement acide faible contenant Cl⁻ (par exemple, pH 3 - 5), la corrosion par piqûres a tendance à se produire aux défauts de surface et à se propager rapidement.

4. Résistance à la corrosion intergranulaire

316L : La conception à bas carbone (C ≤ 0,03%) réduit la précipitation de carbure de chrome lors du soudage, évitant l'appauvrissement en chrome aux joints de grains, et a une meilleure résistance à la corrosion intergranulaire que le 304.

304 : La zone affectée thermiquement par le soudage est sujette à la précipitation de carbure de chrome, ce qui entraîne une sensibilité accrue à la corrosion intergranulaire et nécessite un traitement de recuit pour l'atténuer. 

III. Présentation de scénarios de corrosion typiques

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IV. Suggestions de sélection

 316L : Adapté aux scénarios impliquant de l'eau de mer, un brouillard salin élevé, des milieux chimiques contenant des ions Cl⁻, des environnements acides à haute température ou ceux nécessitant des soudures fréquentes (tels que l'ingénierie marine, l'équipement pharmaceutique).

Envisager le 304 : Applicable à l'atmosphère sèche, l'eau douce, les environnements faiblement acides et faiblement alcalins (tels que la décoration d'immeubles ordinaires, les parties non corrosives de la transformation alimentaire). 

V. Compromis entre coût et durée de vie

Coût : Le 316L a un prix plus élevé que le 304 en raison de sa teneur plus élevée en molybdène et en nickel, avec une augmentation de prix de 30 % à 50 %.

Durée de vie : Dans un environnement contenant des ions Cl⁻, la durée de vie du 316L peut atteindre 3 à 5 fois celle du 304. L'utilisation à long terme entraîne un coût global plus faible.

En conclusion, le 316L, grâce à son élément molybdène et sa conception à basse teneur en carbone, présente une résistance à la corrosion nettement supérieure dans les environnements contenant du chlore, à haute température et dans des conditions corrosives complexes par rapport au 304. Tandis que le 304 est adapté aux scénarios non corrosifs ordinaires en raison de son aspect économique.