L'acier inoxydable 904L est un acier inoxydable austénitique fortement allié, à faible teneur en carbone et non stabilisé. L'ajout de cuivre à cette nuance lui confère une résistance nettement supérieure aux acides réducteurs forts, notamment à l'acide sulfurique. Il présente également une excellente résistance à la corrosion par les chlorures, tant par piqûres que par fissuration sous contrainte.

Cet acier est amagnétique en toutes conditions et présente une excellente soudabilité et formabilité. Sa structure austénitique lui confère également une excellente ténacité, même à des températures cryogéniques.

L'acier inoxydable 904L contient des quantités importantes de nickel et de molybdène, deux éléments coûteux. De nombreuses applications pour lesquelles il était performant peuvent désormais être réalisées à moindre coût avec l'acier inoxydable duplex 2205 (S31803 ou S32205), ce qui explique sa moindre utilisation.

Propriétés clés

Ces propriétés sont spécifiées pour les produits laminés plats (plaques, tôles et bobines) dans la norme ASTM B625. Des propriétés similaires, mais pas nécessairement identiques, sont spécifiées pour d'autres produits tels que les tuyaux, les tubes et les barres dans leurs spécifications respectives.

Composition

Tableau 1.Gammes de composition pour les aciers inoxydables de nuance 904L.

Propriétés mécaniques

Tableau 2.Propriétés mécaniques des aciers inoxydables de nuance 904L.

Propriétés physiques

Tableau 3.Propriétés physiques typiques des aciers inoxydables de nuance 904L.

Comparaison des spécifications de grade

Tableau 4.Spécifications de qualité pour les aciers inoxydables de nuance 904L.

Notes alternatives possibles

Tableau 5.Autres nuances possibles pour l'acier inoxydable 904L.

résistance à la corrosion

Bien qu'initialement développé pour sa résistance à l'acide sulfurique, cet acier présente également une très haute résistance à une large gamme d'environnements. Un indice PRE de 35 indique une bonne résistance à l'eau de mer chaude et aux autres environnements à forte concentration en chlorures. Sa teneur élevée en nickel lui confère une résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte bien supérieure à celle des aciers austénitiques standards. Le cuivre renforce sa résistance à l'acide sulfurique et aux autres acides réducteurs, notamment dans la plage de concentrations moyennes, très agressives.

Dans la plupart des environnements, l'acier 904L présente des performances en matière de corrosion intermédiaires entre l'acier austénitique standard 316L et les aciers très fortement alliés à 6 % de molybdène et les aciers « super austénitiques » similaires.

Dans l'acide nitrique agressif, le 904L a moins de résistance que les nuances sans molybdène telles que le 304L et le 310L.

Pour une résistance maximale à la fissuration par corrosion sous contrainte dans les environnements critiques, l'acier doit être traité en solution après écrouissage.

Résistance à la chaleur

Bonne résistance à l'oxydation, mais comme d'autres aciers fortement alliés, il souffre d'instabilité structurale (précipitation de phases fragiles telles que la phase sigma) à haute température. L'acier 904L ne doit pas être utilisé au-delà de 400 °C environ.

Traitement thermique

Traitement de mise en solution (recuit) : chauffer à 1090-1175 °C puis refroidir rapidement. Ce métal ne peut être durci par traitement thermique.

Soudage

L'acier 904L se soude avec succès par toutes les méthodes normalisées. Il convient d'être vigilant car cet acier se solidifie entièrement à l'état austénitique et est donc susceptible de se fissurer à chaud, notamment dans les assemblages soudés contraints. Aucun préchauffage n'est nécessaire et, dans la plupart des cas, aucun traitement thermique après soudage n'est requis. La norme AS 1554.6 préqualifie les baguettes et électrodes d'acier 904L pour le soudage de l'acier 904L.

Fabrication

L'acier 904L est un acier de haute pureté à faible teneur en soufre, ce qui explique sa difficulté d'usinage. Cependant, il est possible de l'usiner à l'aide des techniques standard.

Le cintrage à petit rayon se réalise aisément. Dans la plupart des cas, cette opération est effectuée à froid. Un recuit ultérieur n'est généralement pas nécessaire, mais il convient de l'envisager si la pièce est destinée à un environnement où des conditions de corrosion sous contrainte sévères sont probables.

Applications

Les applications typiques comprennent :

• Usine de traitement des acides sulfurique, phosphorique et acétique

• Transformation de la pâte à papier

• Composants des installations d'épuration des gaz

• Équipement de refroidissement à l'eau de mer

• Composants d'une raffinerie de pétrole

• Fils dans les précipitateurs électrostatiques