Choisir un inox : 304, 304L, 316, 316L, 430 — usages, soudabilité, prix

Dire « inox » sur une commande, c'est comme dire « plastique » : il en existe des dizaines de nuances, aux comportements très différents. Dans la pratique, cinq nuances couvrent l'essentiel des pièces de tôlerie, de chaudronnerie et d'usinage : le 304, le 304L, le 316, le 316L et le 430. Le bon choix dépend de l'ambiance de service, du mode d'assemblage et du budget.

Ce guide vous donne les repères pour trancher, et pour écrire une désignation que l'atelier ne pourra pas mal interpréter.

Pourquoi l'inox ne rouille pas (ou pas toujours)

Un acier devient inoxydable à partir d'environ 10,5 % de chrome. À l'air, ce chrome forme en surface une couche d'oxyde de quelques nanomètres, invisible et continue, qu'on appelle couche passive. Rayée, elle se reforme seule en présence d'oxygène.

Cette protection a ses limites. Les chlorures, apportés par le sel marin, les sels de déneigement ou certains produits d'entretien, l'attaquent localement et provoquent des piqûres. Un recoin confiné, sous un joint ou dans un interstice, la prive d'oxygène et laisse démarrer une corrosion caverneuse. Une poussière d'acier ordinaire collée en surface rouille et donne l'impression que l'inox rouille.

Les éléments d'alliage ajoutés au chrome règlent la résistance :

• Le nickel stabilise la structure austénitique, celle des 304 et 316 : métal ductile, facile à plier et à souder, non magnétique à l'état recuit.
• Le molybdène, présent dans le 316, améliore nettement la résistance aux piqûres en milieu chloruré.
• Le carbone abaissé, dans les versions L, limite la précipitation de carbures de chrome lors du soudage.

On compare la résistance aux piqûres avec un indice appelé PREN, calculé à partir de la composition : %Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N. Plus il est élevé, mieux l'inox résiste aux chlorures.

Les cinq nuances courantes en un tableau

Les désignations européennes figurent dans la norme NF EN 10088. La désignation américaine AISI, comme « 304 », reste la plus utilisée en atelier, mais ce sont les numéros EN qui font foi sur un certificat.

Les fourchettes de composition sont celles de la norme pour les produits plats ; elles peuvent varier légèrement selon la forme du produit (barres, tubes). La nuance 1.4306 (X2CrNi19-11) est aussi vendue comme 304L.

304 ou 316 : la vraie question

C'est le choix qui revient le plus souvent. La règle est simple : tant qu'il n'y a pas de chlorures en quantité, le 304 suffit. Dès qu'ils sont là, le 316 devient la base.

Deux remarques d'atelier. Une finition lisse et bien entretenue résiste mieux qu'une finition grossière, quelle que soit la nuance : un 304 poli peut tenir là où un 316 mal fini se tache. Et les ambiances de piscine couverte, chargées en composés chlorés, posent un problème particulier pour les pièces porteuses : on y emploie des nuances spécifiques, définies par les règles de calcul des structures en inox.

Le 430, l'inox économique sans nickel

Le 430 est un inox ferritique. Il ne contient pratiquement pas de nickel, ce qui le rend moins cher et moins sensible aux fluctuations du cours de ce métal. Il est magnétique, se plie et s'emboutit correctement en épaisseur fine, et présente un bel aspect brillant.

Ses limites : une résistance à la corrosion inférieure à celle du 304, une soudabilité médiocre (grossissement du grain, fragilité près de la soudure) et une ductilité moindre. On le trouve sur les habillages d'électroménager, les hottes, les éléments décoratifs intérieurs et certaines pièces d'échappement.

Pour une pièce soudée destinée à l'extérieur ou à un milieu humide, il vaut mieux l'écarter. D'autres ferritiques, stabilisés au titane ou au niobium comme le 1.4509 (souvent appelé 441), améliorent la soudabilité.

Souder l'inox : pourquoi les versions L

Lors du soudage, la zone voisine du cordon passe un certain temps entre environ 450 et 850 °C. Dans les nuances au carbone « normal », le carbone se combine au chrome aux joints de grains. Le métal s'appauvrit localement en chrome et devient sensible à une corrosion qui suit les grains : on parle de sensibilisation, puis de corrosion intergranulaire.

Les versions L, à 0,030 % de carbone maximum, réduisent fortement ce risque. Elles s'imposent pour :

• les fortes épaisseurs, qui restent longtemps chaudes ;
• les assemblages soudés exposés à un milieu corrosif ;
• les pièces qui subiront un traitement ou un service en température.

Pour une tôle de 1,5 mm soudée en TIG et posée en intérieur, la différence est négligeable. La plupart des distributeurs livrent d'ailleurs des tôles certifiées à la fois 1.4301 et 1.4307, dites double certification.

Après soudage, les teintes de revenu autour du cordon (jaune, bleu, brun) sont des zones où la couche passive a été abîmée. On les retire par décapage chimique, puis on repassive, ou on électropolit : c'est le rôle de la passivation de l'inox. Un ensemble soudé livré « brut de soudure » n'a pas sa pleine résistance à la corrosion.

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Usiner l'inox : écrouissage et nuances de décolletage

Les austénitiques comme le 304 et le 316 durcissent sous l'outil : c'est l'écrouissage. Un outil qui frotte au lieu de couper durcit la couche suivante, et le problème s'aggrave. Il faut des outils affûtés, des avances franches et une bonne lubrification. Le copeau est long et collant, ce qui demande une géométrie de brise-copeaux adaptée.

Pour les pièces de décolletage en grande série, on utilise souvent le 303 (1.4305, X8CrNiS18-9). Le soufre ajouté rend le copeau cassant et l'usinage bien plus rapide. Mais il se soude mal et résiste moins à la corrosion : à éviter pour une pièce soudée ou exposée à un milieu agressif.

Le 316L s'usine un peu moins bien que le 304. Les écarts de prix de pièce viennent autant du temps machine que de la matière.

Finitions de surface : les désignations à connaître

L'état de surface fait partie de la spécification. Les principales finitions des produits plats sont codifiées dans la norme NF EN 10088-2.

Pour l'agroalimentaire ou la pharmacie, on spécifie souvent une rugosité maximale (valeur Ra) plutôt qu'un aspect, car c'est elle qui conditionne la nettoyabilité.

Les erreurs fréquentes

• Mélanger les outillages. Une meule ou une brosse qui a servi sur de l'acier noir dépose des particules qui rouillent sur l'inox. Les ateliers sérieux séparent les zones et les outils.
• Assembler l'inox avec un métal moins noble sans isolation. Au contact de l'aluminium ou de l'acier galvanisé, en présence d'humidité, c'est le métal le moins noble qui se corrode.
• Laisser des pièges à eau. Interstices non soudés, recoins fermés, joints à recouvrement : la corrosion caverneuse démarre là.
• Choisir le 316 pour tout. Il coûte plus cher et n'apporte rien dans une ambiance sèche.
• Commander « inox » sans nuance ni certificat. Vous n'avez alors aucun recours si la pièce se pique.

Ce qui fait le prix d'une pièce en inox

Le prix de la matière inox suit le cours des éléments d'alliage. Les distributeurs appliquent un « extra d'alliage » qui varie chaque mois selon le prix du nickel, du chrome et du molybdène. C'est pourquoi le 316, plus riche en nickel et contenant du molybdène, coûte sensiblement plus cher que le 304, et le 430, sans nickel, moins cher.

Mais sur une pièce fabriquée, la matière n'est qu'une partie du coût. Le temps de soudage, plus long qu'en acier, la préparation et le décapage des soudures, la finition brossée ou polie et la passivation pèsent souvent davantage. Deux pièces dans la même nuance peuvent donc avoir des prix très différents selon le niveau de finition demandé.

Comment écrire la nuance sur votre plan

Une bonne désignation ne laisse rien à l'interprétation :

1. La nuance EN, numérique et symbolique, par exemple « 1.4404 (X2CrNiMo17-12-2) ». Vous pouvez ajouter « AISI 316L » pour la lisibilité.
2. L'état de surface : code de la NF EN 10088-2 ou rugosité Ra maximale.
3. Le traitement après fabrication : décapage et passivation des soudures, électropolissage le cas échéant.
4. Le certificat matière attendu, en général un certificat de type 3.1 selon la norme NF EN 10204.

Pour comparer ces nuances avec l'aluminium ou l'acier, le guide des nuances d'acier courantes et le guide des alliages d'aluminium suivent la même logique. Vous trouverez des ateliers qui travaillent l'inox dans l'annuaire tôlerie et chaudronnerie et dans celui de l'usinage mécanique. La fiche métier tôlerie-chaudronnerie présente les savoir-faire du métier. Votre nuance est choisie ? Demandez vos devis de fabrication inox.