Inox 304 ou 316 : lequel choisir ?

Ce que le molybdène change, et ce qu'il ne change pas

Le chrome donne à l'inox son film passif : une couche d'oxyde de quelques nanomètres qui se reforme spontanément dès qu'elle est rayée. Ce film résiste à l'eau, à l'air, à la plupart des milieux neutres. Il a une faiblesse : l'ion chlorure. Le chlorure s'adsorbe localement, perce le film en un point, et la corrosion démarre à cet endroit précis sans progresser ailleurs. C'est la piqûration — une attaque ponctuelle qui traverse une paroi sans que la surface se dégrade à l'œil.

Le molybdène stabilise le film face à cette attaque et facilite sa repassivation. C'est sa fonction principale. Il apporte aussi une meilleure tenue en milieu réducteur — acides sulfurique ou phosphorique — et contre la corrosion caverneuse. En revanche il ne change ni la soudabilité, ni l'aspect, et son effet sur la résistance mécanique à température ambiante est marginal.

D'où la conclusion pratique : le molybdène ne se paie que s'il travaille. Sur une structure en atelier, un réseau d'eau douce, un support ou de la tuyauterie de procédé sans chlorures, un 304L fait exactement le même travail qu'un 316L.

Le seuil qui sépare les deux

L'ordre de grandeur retenu est d'environ 200 ppm de chlorures à température ambiante pour le 304L. Ce n'est pas une frontière normative mais un repère d'ingénierie, et il se déplace avec trois facteurs.

La température. Elle abaisse fortement le seuil admissible. Une eau qui passe l'hiver ne passe pas nécessairement l'été, et un tronçon calorifugé travaille plus chaud que l'ambiance.

La stagnation. En eau circulante, les chlorures ne se concentrent pas. En point bas, en bras mort ou sous un dépôt, ils se concentrent localement et le seuil réel devient bien inférieur au seuil théorique.

Les zones confinées. Sous un joint, dans un interstice de bride, sous une pastille de dépôt, l'attaque prend une autre forme — la corrosion caverneuse — et elle s'amorce à des concentrations bien plus faibles que la piqûration en surface libre.

C'est pourquoi une eau annoncée à 150 ppm ne garantit pas qu'un 304L tiendra : ce qui compte est la concentration locale, pas la concentration moyenne.

Le suffixe L, qui n'est pas le sujet mais qui compte

304 et 304L, 316 et 316L ne diffèrent que par le carbone : selon la norme EN (1.4301/1.4307, 1.4401/1.4404), 0,07 % maximum contre 0,030 % — l'ASTM retient 0,08 % maximum pour les versions non-L (304, 316). Le carbone, à haute température, précipite sous forme de carbures de chrome aux joints de grain et appauvrit localement la matrice en chrome — le film passif ne se forme plus à cet endroit. Ce phénomène, la sensibilisation, se produit précisément dans la plage de température que traverse la zone voisine d'un cordon de soudure en refroidissant.

Sur une tuyauterie soudée sur site, sans possibilité de traitement thermique après assemblage, c'est la version L qu'il faut, dans les deux nuances. C'est pourquoi le marché européen livre par défaut du 304L et du 316L, et pourquoi ce guide les compare sous cette forme.

Le cas particulier des atmosphères

Une erreur fréquente consiste à ne chercher les chlorures que dans le fluide. Ils sont souvent dans l'air.

En bord de mer, les embruns déposent des chlorures sur les surfaces extérieures : une main courante en 304 se pique en quelques saisons là où un 316 tient. En piscine couverte, l'atmosphère chlorée attaque les pièces de structure, et le sujet a fait l'objet de recommandations spécifiques après des ruptures de fixations. En milieu urbain pollué ou industriel, les dépôts combinés à l'humidité produisent le même effet.

Dans ces cas, le milieu de service n'est pas ce qui circule dans le tube — c'est ce qui l'entoure.

Et la différence de prix, concrètement ?

Sur notre indice interne, base 100 pour le 304L, le 316L se situe à 130. L'écart tient au molybdène et au nickel plus élevé, deux éléments dont le cours varie ; il n'est donc pas constant dans le temps, mais son ordre de grandeur l'est.

À l'échelle d'un ouvrage, l'écart réel se calcule sur la nomenclature complète et non sur le tube seul, puisque raccords et brides suivent la même règle.

Quand aucun des deux ne convient

Si le milieu est de l'eau de mer, la question 304/316 ne se pose pas : les deux échouent. Un PREN de 25 est très en dessous du seuil de 40 couramment retenu pour ce milieu. Il faut changer de famille — duplex 2205, super duplex 2507, super austénitique 254 SMO, cupronickel ou titane selon la vitesse d'écoulement, la température et le budget.

Si la corrosion sous contrainte chlorurée est le risque principal — cas typique d'une capacité calorifugée en ambiance chlorurée — aucun austénitique n'est le bon choix, y compris le 316L : un ferritique 444 ou un duplex 2304 y sont nettement plus résistants.

Questions fréquentes

Le 316 est-il « meilleur » que le 304 ?

Il est meilleur sur un seul terrain : la tenue aux chlorures. Sur tous les autres, ils sont équivalents. Le présenter comme une qualité supérieure conduit à le sur-spécifier systématiquement.

Comment savoir si mon milieu contient des chlorures ?

Une analyse d'eau les donne. En l'absence d'analyse, quelques indices : proximité maritime, produits de nettoyage chlorés, eau de forage, saumure de procédé, calorifuge ayant pris l'humidité. En cas de doute persistant sur une installation neuve, le 316L est l'assurance raisonnable — mais c'est une décision, pas un réflexe.

Peut-on mélanger 304L et 316L sur un même réseau ?

Métallurgiquement, oui, sans conséquence grave. En pratique, cela complique le dossier de certificats et crée une hétérogénéité difficile à tracer lors d'une intervention ultérieure. Sur un réseau existant en 316L, descendre en 304L sur un tronçon rapporte peu et coûte en traçabilité.

Le 304 est-il magnétique ?

À l'état recuit, non : il est austénitique. Un léger magnétisme peut apparaître après écrouissage — cintrage, formage à froid — sans que cela indique un défaut de nuance.