Habitat durable

L'inox, acier plus chrome est un matériau inoxydable

Date de création :
Date de mise à jour : 10/01/2021
Temps de lecture : 6 minutes

La croûte terrestre recèle un matériau très abondant : le minerai de fer, une matière combinée à de nombreux autres éléments.

  1. Qu'est-ce que l'acier ?
  2. Histoire de l'acier
  3. La composition de l'acier
  4. L'acier inoxydable
  5. L'inox austénitique
  6. 18/10 chrome et nickel
  7. L'acier inoxydable

Qu'est-ce que l'acier ? 

L'acier est un alliage métallique constitué principalement de fer et de carbone, dans des proportions comprises entre 0,02 % et 2 % en masse. C’est essentiellement la teneur en carbone qui confère à cet alliage les propriétés du métal qu’on appelle « acier ». D’autres métaux à base de fer ne sont pas des aciers : les fontes et les ferronickels. La teneur en carbone est inférieure à 0,10 % dans le fer, comprise entre 0,10 à 2 % dans l'acier et 2,5 à 6 % dans la fonte. Aujourd'hui, il ne s'agit plus de fer, mais d'aciers « à très bas carbone ».

Histoire de l'acier 

La fabrication du fer en Europe a débuté en 1 700 avant J.C, les techniques employées jusqu'à la fin du Moyen Âge était identiques : le chauffage conjugué de couches alternées de de bois ou de charbon de bois et de minerai. L'obtention d'une masse de métal pâteuse était obtenue après une cuisson élevée, le martelage à chaud permettait de la débarrasser de ses impuretés afin d'obtenir du fer brut. Une forge était installée sur le lieu de fabrication du métal.

Au fil du temps la technique initiale d'un trou conique dans le sol évolua vers un foyer puis en un four puis se transforma en « bas fourneau » de plus en plus perfectionné.

Parallèlement, les quantités évoluèrent avec le savoir-faire : de quelques kilos à l'origine, 50 à 60 kilos étaient produits au Moyen Âge. On fabriqua aussi dès le début, de petites quantités d'acier (fer enrichi en carbone) un matériau plus dur et plus résistant.

Naissance des hauts fourneaux 

Dès le XVe siècle, les premiers « hauts fourneaux » de 4 à 6 mètres de haut ont permis de couler de la fonte un métal ferreux à l'état liquide.

  • De ce procédé naquirent de nombreux éléments de cuisine, de guerre canons, boulets, plaques d'égout, etc.
  • Trois savants français, en 1786, Berthollet, Monge et Vandermonde étudièrent les propriétés de l'assemblage Fer, fonte, acier et notamment le rôle du carbone dans son élaboration.
  • Au XIXe siècle les fours Bessemer, Thomas et Martin permirent à l'acier un développement spectaculaire accompagnant la révolution industrielle.

La composition de l'acier 

  • Le fer additionné de carbone dans un taux proche de 0 %, correspondant à des traces infimes, jusqu'à 2 % s'appelle acier.
  • Le dosage en carbone influe sur les caractéristiques du métal. Il existe deux grandes familles d'acier : les aciers alliés et les aciers non alliés.
  • Un alliage est constitué lorsque des éléments chimiques autres que le carbone sont additionnés au fer selon un dosage minimal variable pour chacun d'eux (0,50 % pour le silicium, 0,08 % pour le molybdène, 10,5 % pour le chrome).
  • Par exemple un alliage à 17 % de chrome + 8 % de Nickel est un acier inoxydable. Il n'existe pas un acier, mais des aciers. Près de 3 000 nuances ou compositions chimiques sont répertoriées, il est possible de créer des aciers sur mesure pour répondre à des besoins particuliers (aviation, ponts, structures, etc.).

 

Schéma ci-dessous, le chrome donne sa qualité inoxydable à l’acier. Au contact de l’oxygène de l’air, une couche d’oxyde de chrome se forme à la surface du matériau. Cette réaction crée une couche passive qui possède la particularité étonnante de s’autorégénérer. Schéma Acqualys-Picbleu

Composition de l'acier inoxydable

L'acier inoxydable 

L'inox est un métal constitué de divers éléments d'alliage. Le principal élément d'alliage est le fer (plus de 50%), c'est la base de l'acier inoxydable.

  • L’acier inoxydable, couramment appelé acier inox ou inox est une famille d'aciers, un alliage de fer et de carbone auxquels on incorpore du chrome qui, au-delà de 10,5 % en solution (selon la teneur en carbone) dans la matrice, provoque la formation d'une couche protectrice d'oxyde de chrome qui confère à ces aciers leur inoxydabilité et leur durabilité.
  • Des aciers auxquels on a ajouté du chrome deviennent inoxydables. Les matériaux fabriqués en inox présentent une très bonne résistance à la corrosion grâce à leur mélange de chrome/nickel et d’acier inoxydable, dont les proportions sont signalées par les désignations 18/10 et 18/8.
  • Les autres éléments utilisés dans les alliages ont leur fonction propre : le nickel assure la stabilité et la solidité, le chrome la résistance à la rouille et le molybdène une résistance supplémentaire à la rouille dans des conditions extrêmes comme des endroits fortement pollués.

 

Suivant la norme européenne EN 10088-12, un acier est classé acier inoxydable s’il contient au minimum 10,5 % en masse de chrome et moins de 1,2 % de carbone.

L'acier inoxydable inox Documentation Acqualys

L'inox austénitique 

  • L'inox (acier inoxydable) est un métal hygiénique durable et noble qui contrairement à l'aluminium, résiste aux hautes températures et aux U.V. (ultra violet).
  • L'inox austénitique est le plus répandu, en raison de sa résistance aux basses comme aux hautes températures, aux chocs (bonne ductilité) et à la corrosion intergranulaire (elle évite la corrosion en milieu humide même après soudure), autre qualité : il n’est pas magnétique.
  • Ce matériau résistant aux fluctuations de températures est particulièrement apprécié pour ses propriétés hygiéniques, notamment dans l’univers de la restauration.

18/10 chrome et nickel 

Les ustensiles en inox ont une indication 18/10 ce qui signifie qu'ils sont réalisés avec un acier inoxydable qui contient 18 % de chrome et 10 % de nickel. Son appellation européenne est X2CrNi18-10, 304 L faisant appel au standard américain. (Le suffixe « L » derrière le Nº de l'acier signifie « Low carbon ») le fait qu'il intègre moins de carbone améliore la soudabilité. 



Ci-dessous, un objet faisant partie du patrimoine français : le célèbre couteau Opinel fabriqué en Savoie dont la lame est en inox et le manche en bois de hêtre.

Couteau Opinel Savoie lame en inox et manche en bois de hêtre

L'acier inoxydable 

L' acier inoxydable utilisé pour la fabrication de la lame de ce couteau est un acier suédois, le 12C27 modifié (Sandvik). Grâce à l'adjonction de chrome, il présente une haute résistance à la corrosion. Sa teneur en carbone au moins égale à 0,40% garantit un excellent tranchant.

Un matériau remarquable et recyclable

L'acier inoxydable est le matériau idéal en extérieur et en intérieur, il est présent dans de nombreux domaines de la vie quotidienne, industries mécaniques, industries agroalimentaires, industrie chimique, transports, médecine, chirurgie, salle d’eau ou en cuisine pour son inoxydabilité. C'est la raison du choix des cuisinistes pour ce métal remarquable. L’acier inox est écologique, car il est recyclable à 100 %, tous les accessoires en inox mis au rebut sont utilisés pour fabriquer de nouveaux produits de la même qualité.

L'acier inoxydable utilisé depuis les années 30

Depuis les années trente, l’acier inox classique est largement utilisé dans les cuisines notamment professionnelles chez les grands chefs étoilés. Les cuisiniers professionnels ne jurent que par l’acier inox, un matériau le plus utilisé dans le monde pour fabriquer meubles et éviers de cuisine.

L'acier inox est inaltérable

L’acier inox est inaltérable, résistant à la chaleur et aux acides, résistant aux chocs, il possède un coefficient d'élasticité (la vaisselle ne s’y brise pas aussi facilement que sur un plan en marbre ou céramique). Sa structure est également intéressante, car sa surface est exempte de pores, il est donc parfaitement hygiénique et très facile à entretenir.

L’Inox : solide stable et sain, mais parfois allergène

Alliage de fer, de chrome et de nickel, l’Inox est solide, pratique, hygiénique et sain s’il est correctement stabilisé. Si la fabrication est effectuée dans de pays comme la chine à bas prix et lorsque les prix sont trop bas le métal risque de passer dans votre assiette et votre organisme. L’Inox est déconseillé à certaines personnes allergiques au nickel, pour ces personnes, il existe fréquemment une cosensibilisation au nickel/chrome/cobalt.

Le Nickel peut être un allergène alimentaire important : une alimentation normale en amène de 0.3 à 0.6 mg par jour. Les aliments riches en Nickel sont le cacao, les harengs, les huîtres, les épinards, les haricots verts, les oignons, les petits pois, les tomates, les margarines, les mayonnaises industrielles, les poires ainsi que le thé. Le café, les légumes, le poivre, les pommes, la rhubarbe, le vin, le vinaigre lorsqu'ils sont chauffés dans des casseroles en « acier inoxydable » peuvent être enrichis en Nickel par la cuisson.