Acier inoxydable 439 ou 444 : choisir entre deux qualités ferritiques stabilisées au titane

Ce que 439 et 444 ont en commun

Les nuances 439 (UNS S43035, EN 1.4510) et 444 (UNS S44400, EN 1.4521) sont toutes deux des aciers inoxydables ferritiques stabilisés au titane avec une structure cubique centrée sur le corps. Aucune des deux ne contient de nickel comme ajout intentionnel d'alliage, ce qui confère aux deux qualités trois caractéristiques utiles : elles sont magnétiques, elles coûtent beaucoup moins cher que les nuances austénitiques telles que 304 ou 316, et elles sont intrinsèquement résistantes à la fissuration par corrosion sous contrainte de chlorure, un mode de défaillance que les nuances austénitiques peuvent subir dans des environnements de chlorure chaud. Les deux sont stabilisés avec du titane afin que les sections soudées et recuites résistent à la sensibilisation et à la corrosion intergranulaire.

Comparaison de la composition chimique (ASTM A240)

Élément (% en masse)	439 (S43035)	444 (S44400)
C	0.07 max	0.025 max
Cr	17.0-19.0	17.5-19.5
Ni	0.50 max	1.00 max
Mo	Aucun requis	1.75-2.50
Ti	0.20 + 4 x (C + N) min, 1,10 max	0.20 + 4 x (C + N) min, 0,80 max
Mn	1.00 max	1.00 max
Si	1.00 max	1.00 max
N	0.04 max	0.035 max

Comment le molybdène modifie les performances de corrosion du 444

La différence d'alliage décisive est le molybdène. Le grade 444 contient 1,75 à 2,50 % de molybdène, qui s'intègre dans le film passif d'oxyde de chrome et le rend beaucoup plus résistant à la dégradation par les ions chlorure. L'effet pratique est mesuré avec le nombre équivalent de résistance aux piqûres, PREN=Cr + 3.3 Mo + 16 N : environ 17-18 pour 439 contre environ 24 pour 444. En termes simples, 444 peut tolérer de l'eau contenant du chlorure stagnante ou à déplacement lent, y compris l'eau domestique chauffée, tandis que 439 finira par piquer dans le même service. Le grade 444 se situe effectivement entre les ferritiques standards et les austénitiques 316 en termes de résistance aux chlorures, à un coût inférieur à celui du 316 car il ne contient pas de nickel.

Propriétés mécaniques et fabrication

Propriété (plaque, ASTM A240)	439 (S43035)	444 (S44400)
Résistance à la traction, min	450 MPa	415 MPa
Limite d'élasticité, min	205 MPa	275 MPa
Allongement, min	22%	20%

Les deux qualités ont une résistance modérée et une bonne conductivité thermique, environ 25 W/(mK) à température ambiante, ce qui est environ 50 % plus élevé que les qualités austénitiques. Les pratiques de fabrication sont similaires : les deux sont soudés avec une charge ferritique ou une charge austénitique correspondante telle que l'ER309L, avec un apport de chaleur contrôlé pour limiter la croissance des grains, et tous deux bénéficient de surfaces propres et sans tartre avant le soudage pour préserver la résistance à la corrosion dans le joint. Le molybdène du 444 ne complique pas le soudage. Aucune de ces qualités ne doit être utilisée dans les sections lourdes destinées au service cryogénique porteur, car les ferritiques peuvent perdre leur résistance aux chocs à basse température.

Guide de sélection application par application

Systèmes d'échappement et écrans thermiques automobiles : 439, car le service utilise des gaz chauds plutôt que de l'eau chargée de chlorure.

Réservoirs d'eau chaude domestiques et commerciaux, revêtements de chauffe-eau : 444, car l'eau chauffée, quelle que soit sa teneur en chlorure, pique les ferritiques non stabilisés et faiblement alliés.

Capteurs solaires thermiques et ballons pompe à chaleur : 444, pour immersion longue durée dans l'eau traitée.

Panneaux architecturaux côtiers, bardages et luminaires : 444, pour exposition aux embruns salins.

Garnitures intérieures sèches, électroménagers et tuyauterie d'eau douce sans chlorures : le 439 reste adéquat et à moindre coût.

La règle de sélection finale

Suivez la règle du chlorure et de la température. Si le composant entre en contact avec de l'eau chauffée contenant des chlorures ou se trouve dans une atmosphère côtière, choisissez 444. Si le service est du gaz chaud, de la chaleur sèche ou de l'eau douce sans chlorures, choisissez 439. Lors de la conception, vérifiez la chimie de l'eau, le niveau de chlorure et le pH, car même 444 a des limites : il n'est pas destiné aux acides forts ou à l'eau de mer immergée en permanence, où des qualités duplex ou super-austénitiques sont requises.

FAQ

Le 439 ou le 444 est-il magnétique ?

Les deux sont ferritiques et donc magnétiques, et tous deux conservent leur magnétisme après soudage et recuit car leur structure cubique centrée sur le corps est stable.

Pourquoi 444 est-il meilleur que 439 pour les réservoirs d'eau chaude ?

Le grade 444 contient 1,75 à 2,50 % de molybdène, qui résiste aux piqûres de chlorure et à la corrosion caverneuse dans l'eau chauffée. Le grade 439 ne contient pas de molybdène et résistera au fil du temps dans le même service.

Les 439 et 444 sont-ils moins chers que le 316 ?

Oui. Ni l’un ni l’autre ne contient de nickel comme ajout d’alliage important, et le nickel est le principal facteur de coût des nuances austénitiques. Pour les applications d'eau chaude et côtières où le 316 serait surspécifié, le 444 offre une résistance comparable aux chlorures à un coût de matériau inférieur.

Le 439 peut-il être soudé sans perdre sa résistance à la corrosion ?

Oui, lorsque les bonnes pratiques sont suivies : la stabilisation du titane empêche la sensibilisation, de sorte que le joint soudé conserve sa résistance à la corrosion à condition que l'apport de chaleur soit contrôlé et que la surface soit nettoyée du tartre et de la contamination avant le soudage.

Quelles normes définissent 439 et 444 ?

En Amérique du Nord, les normes ASTM A240 (plaque/feuille/bande) et A268 (tube) définissent UNS S43035 et S44400. En Europe, la norme EN 10088 définit 1,4510 (X3CrTi17) et 1,4521 (X2CrMoTi18-2). Confirmez toujours la composition et les limites mécaniques par rapport à la norme en vigueur pour la forme du produit.