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Les conditions d’humidité élevée — applications côtières, installations de transformation alimentaire, environnements marins et équipements destinés à une utilisation en extérieur, etc. a sont dévastateurs pour les composants métalliques. L’humidité provoque l’oxydation, favorise la fragilisation à l’hydrogène, la corrosion localisée (source de fissures entraînant des ruptures par fatigue) et les ressorts en acier au carbone rouillent et se détériorent relativement rapidement en raison de la perte de résistance. Après plusieurs années d’exposition dans des conditions humides avec condensation et/ou projections d’eau occasionnelles, les ressorts hélicoïdaux en acier inoxydable conservent leur résistance mécanique. Voici quatre raisons à cela.
1. La couche passive d’oxyde de chrome empêche la rouille
La raison principale pour laquelle les ressorts en bobine en acier inoxydable n’oxydent pas facilement dans des conditions humides réside dans la couche passive d’oxyde de chrome. L’acier inoxydable contient au moins 10,5 % de chrome. Lorsqu’il est exposé à l’oxygène, il forme à sa surface une couche d’oxyde extrêmement fine (quelques nanomètres), adhérente et autoréparatrice, qui empêche l’oxygène et l’humidité d’interagir avec le métal sous-jacent. Cette couche passive ne rouille pas, ne peut pas être écaillée, rayée ni usée comme les revêtements, et se reforme immédiatement en cas de dommage dès qu’elle entre en contact avec l’air. Comme les environnements humides génèrent généralement de la condensation, cette propriété assure une protection continue contre l’oxydation, phénomène qui dégrade rapidement les ressorts en acier au carbone. Ces derniers ne résistent que jusqu’à ce qu’un revêtement soit rayé, après quoi la rouille apparaît rapidement en dessous.
2. La résistance à la corrosion localisée empêche l’initiation des fissures
Bien que l’oxydation pure, prise isolément, ne provoque pas nécessairement une défaillance rapide d’un composant, dans des environnements humides, des piqûres ont tendance à se former à la surface du métal. Ces piqûres agissent comme des concentrateurs de contraintes favorisant l’apparition de fissures ; si un ressort hélicoïdal en acier inoxydable subit des sollicitations cycliques au niveau de ces piqûres, une fissure peut s’initier. Cette résistance est maximale dans l’acier inoxydable 316, qui contient 2 à 3 % de molybdène. Cet élément augmente l’équivalent de résistance aux piqûres (PRE), ce qui rend les ressorts hélicoïdaux en acier inoxydable le meilleur choix pour les conditions de brouillard salin rencontrées en zone côtière. Hongsheng Spring recommande les ressorts en acier inoxydable 316 pour une résistance optimale aux piqûres, tandis que la nuance 304 conviendrait à des conditions d’humidité modérée.
3. Aucune fragilisation à l’hydrogène due à l’humidité
Un danger caché lié à l’utilisation de ressorts en acier dans des environnements à forte humidité est la fragilisation par l’hydrogène. Des atomes d’hydrogène peuvent diffuser dans un ressort en acier au carbone soumis à une tension, et, sous une charge suffisante, provoquer une rupture fragile soudaine. Les ressorts en acier au carbone à haute résistance sont particulièrement vulnérables et peuvent céder sans avertissement. Ce phénomène est évité dans les ressorts hélicoïdaux en acier inoxydable austénitique, car l’atome d’hydrogène se déplace extrêmement lentement dans le réseau cristallin ; il constitue ainsi une barrière pratiquement infranchissable contre la fragilisation par l’hydrogène dans ce type de ressorts. Si vous anticipez la présence d’hydrogène — comme dans les procédés industriels de transformation alimentaire ou dans des applications chimiques humides — choisissez de l’acier inoxydable.
4. Préserve la résistance à la traction et la durée de vie en fatigue
Un ressort en acier au carbone souffrant de corrosion verra sa section transversale érodée, ce qui réduira sa résistance à la traction. La corrosion augmente également le frottement entre les spires et modifie la raideur du ressort. Comme mentionné précédemment, un ressort en acier inoxydable ne subit pas de corrosion : le diamètre initial du fil et la section transversale demeurent constants tout au long de la durée de vie du ressort. Par conséquent, sa résistance à la traction — et donc sa capacité de charge — ne varient pas. Dans des environnements de tests accélérés (ASTM B117), les ressorts hélicoïdaux en acier inoxydable 316 conservent plus de 90 % de leur durée de vie en fatigue initiale après 2000 heures d’exposition au brouillard salin, tandis que les ressorts en acier au carbone perdent 50 à 70 % de cette durée en raison des piqûres et de la rouille décrites ci-dessus. Que ce soit pour une armoire électrique devant résister 50 ans en extérieur ou pour un ressort de trappe marine, les ressorts hélicoïdaux en acier inoxydable offrent une totale tranquillité d’esprit.
Résumé
Les ressorts en acier inoxydable constituent la solution optimale pour les environnements humides, mouillés, salins ou autres environnements corrosifs. Ils résistent exceptionnellement bien à la rouille grâce à une couche passive d’oxyde de chrome, résistent à la corrosion localisée (piqûres) grâce à l’utilisation de nuances appropriées d’alliage et permettent de prévenir la fragilisation par l’hydrogène. En choisissant l’acier inoxydable, vous n’avez pas à craindre une diminution de la résistance à la traction ni de la durée de vie en fatigue : il s’agit d’un choix fiable et durable qui surpasse largement l’acier au carbone dans les environnements à forte humidité. Hongsheng Spring fabrique des ressorts hélicoïdaux en acier inoxydable sur mesure, conformes aux nuances 302, 304, 316 et 17-7PH, destinés aux applications marines, f - Je suis désolé. p industrielles, aux infrastructures côtières et aux usages extérieurs. Contactez-nous pour concevoir un ressort en acier inoxydable personnalisé.