Types d'acier, inox, aluminium : quel métal choisir ?

Ce dossier sert à choisir entre acier, inox, aluminium et corten pour un portail, un garde-corps, une structure ou une pièce soudée. Le bon réflexe n’est pas de chercher le métal “le plus noble”, mais celui qui tient le mieux le chantier, l’environnement et le mode de fabrication. Un acier peint peut faire très bien le travail. Un inox mal choisi coûte cher et apporte surtout moins d’ennuis au départ. Tout ce qui porte se fait calculer par un bureau d’études.

Le parcours de lecture

• Le tableau maître des métaux
• Lire une nuance : ce que disent S235, S355 et l’inox
• L’acier au carbone et de construction : S235 ou S355
• L’inox : 304, 316 et le 18/10
• L’aluminium : 5754 ou 6060
• Le corten : l’acier qui rouille pour se protéger
• Ce qui change vraiment la décision
• Protéger l’acier : rouille, galvanisation, thermolaquage
• Souder le métal choisi
• Les dossiers voisins

Le tableau maître des métaux

La réponse d’abord, l’explication ensuite. Le tableau compare les métaux courants sur les critères qui comptent pour un ouvrage. Les valeurs sont des ordres de grandeur issus des normes produits et des fiches techniques des fournisseurs, notamment NF EN 10025-2:2019 pour les aciers de construction, NF EN 10088-1:2023 pour les inox, et NF EN 755-2:2016 pour les profilés aluminium. Vérifiez toujours la fiche du produit que vous achetez, car l’état de livraison, l’épaisseur et la forme du produit jouent sur les valeurs mécaniques.

Les prix sont donnés en rapport relatif entre métaux, jamais en prix de vente. Pour l’aluminium, la résistance dépend de l’état de livraison. Un 6060 en T5 ou T6 ne se comporte pas comme un 6060 brut. Pour le corten, on parle d’aciers patinables, pas d’un métal magique.

Si vous ne retenez qu’un chiffre : l’aluminium pèse environ le tiers de l’acier.

Lire ce tableau demande un peu de tri. Pour un ouvrage peint en extérieur, la corrosion et le coût passent devant le reste. Pour une pièce qu’on porte à la main, la masse devient plus visible que la résistance brute. Pour une pièce soudée, la soudabilité compte avant les promesses du catalogue. Le bon métal mal mis en œuvre reste un mauvais choix.

Lire une nuance : ce que disent S235, S355 et l’inox

Une nuance est la désignation normalisée d’un métal. Elle résume sa composition et ses performances. Un acier est un alliage de fer et de carbone. On le dit allié quand d’autres éléments sont ajoutés volontairement, pour modifier la résistance, la soudabilité ou la tenue à la corrosion. La composition chimique ne sert pas seulement à classer un matériau : elle change sa réponse à la découpe, à l’usinage et à la soudure.

S235 et S355 relèvent des aciers de construction de la série NF EN 10025. Le S indique l’usage structurel, et le nombre donne la limite d’élasticité minimale en MPa pour les plus faibles épaisseurs. Cette valeur diminue ensuite par paliers quand l’épaisseur augmente. Elle sert à lire le métal, pas à dispenser du calcul. Deux pièces en même nuance peuvent avoir des comportements très différents selon leur forme, leur longueur et leur application mécanique.

Les inox 304 et 316 appartiennent à la famille définie par NF EN 10088-1:2023. Le 316 contient du molybdène, ce qui change son comportement en présence de chlorures. Côté aluminium, les séries 5xxx contiennent du magnésium, les séries 6xxx du magnésium et du silicium. Cette base suffit déjà à éviter pas mal d’erreurs de commande.

Ce qui fait se tromper : confondre inoxydable et qui ne rouille jamais. L’inox s’oxyde aussi, mais sa couche de passivation protège le métal. Elle se forme et se reforme au contact de l’air. Ce n’est pas un blindage, c’est une propriété de surface liée à sa teneur en chrome. Si vous voulez un zoom sur le choix entre deux nuances proches, voyez inox 304 ou 316 : différences et lequel choisir.

L’acier au carbone et de construction : S235 ou S355

L’acier de construction domine les ouvrages pour de bonnes raisons : il est peu cher, soudable, facile à usiner et résistant. Son défaut est simple, et il ne pardonne pas l’oubli : il rouille sans protection. En atelier comme en chantier, sa découpe au plasma, à la scie ou au laser reste courante parce qu’il accepte bien les procédés et les outils de coupe.

Le S235 couvre l’usage courant, portail, cadre, serrurerie, pièces de reprise. Le S355 se prend quand le calcul demande plus de résistance à section égale, ou quand la géométrie permet de mieux exploiter la matière. Ce n’est pas un raccourci pour alléger n’importe quel ouvrage. Un profilé mal choisi reste mal choisi, même en S355.

La règle de base sur le carbone tient en peu de mots : plus il y en a, plus l’acier peut devenir dur, mais moins il se laisse souder facilement. Les aciers de construction restent donc dans une plage qui garde une soudabilité correcte. C’est pour cela qu’on les voit partout dans les ouvrages soudés et dans la fabrication métallique courante, du bâtiment à certaines pièces d’industrie légère.

Nous le disons franchement : dans beaucoup de projets, l’acier S235 protégé proprement reste le meilleur point de départ. Le S355 devient intéressant quand la section, la portée locale ou le détail d’assemblage le justifient. Sinon, on paie plus pour une marge qu’on n’exploite pas.

Pour la géométrie des poutrelles, voyez IPN, IPE ou HEA : les différences entre les poutrelles et leurs usages. Si vous voulez les cotes, Dimensions et poids des IPN, IPE et HEA : tableau complet donne le tableau utile. Pour estimer la masse d’une pièce avant de la manipuler, Poids de l’acier : masse volumique et calcul par profil fait le travail.

L’inox : 304, 316 et le 18/10

Un acier est dit inoxydable quand il contient au moins 10,5 % de chrome. Le chrome forme à la surface une couche d’oxyde de chrome, fine et auto-réparante. Rayée, elle se reforme au contact de l’air. L’inox s’oxyde donc, mais sa surface protège le métal, à la différence de la rouille de l’acier carbone.

Le 304 convient à l’intérieur et à l’extérieur courant. Le 316 se prend quand il y a des chlorures, donc des embruns, du sel ou certains produits agressifs. Si votre ouvrage est proche de la mer, c’est le critère qui décide. Le reste compte, mais moins que ce point-là.

Le “18/10” désigne un inox à environ 18 % de chrome et 10 % de nickel. C’est la famille du 304. On voit encore trop souvent des achats d’inox faits sur l’apparence ou sur un aimant. Mauvaise idée. Certains inox austénitiques, dont le 304, sont peu ou pas magnétiques, mais l’écrouissage et le soudage peuvent les rendre légèrement magnétiques. Un aimant ne prouve donc rien de sérieux. La parade : demander la nuance et le certificat du fournisseur.

Autre point qu’on oublie vite : l’inox aime les surfaces propres. Une contamination ferreuse laissée par une brosse, une meule ou un disque de coupe peut provoquer des taches de rouille en service. La matière est bonne, la préparation est mauvaise, et le résultat suit la préparation. Pour un rappel large sur la famille, la page Inox : ce qu’est l’acier inoxydable, ses familles et ses usages pose le cadre.

L’aluminium : 5754 ou 6060

L’aluminium pèse environ le tiers de l’acier. C’est son grand avantage. Son module d’élasticité est plus faible, donc à section égale une pièce en aluminium fléchit davantage. Pour compenser, on augmente la hauteur du profilé ou l’épaisseur locale. C’est la partie que beaucoup oublient, puis ils s’étonnent qu’un profil “léger” bouge trop.

Le 5754 se trouve surtout en tôle et se comporte bien en milieu marin. Le 6060 est l’alliage des profilés extrudés, qu’on retrouve dans les échelles, les menuiseries, les rails et certains cadres légers. L’un sert plutôt à la tôle, l’autre au profil formé. Dans les applications où la découpe et l’usinage doivent rester simples, son utilisation est fréquente.

L’aluminium se soude, mais pas comme un acier. Sa surface se couvre d’un oxyde tenace, sa dilatation est forte et sa conductivité thermique évacue vite la chaleur. Le bain de fusion demande plus d’attention. Le détail du geste et des réglages est dans le dossier Soudure des métaux : procédés, réglages et choix selon le travail.

Pour l’entretien, inutile de charger la barque. Sur une pièce ternie ou marquée, la bonne méthode dépend de ce qu’on veut enlever et de l’état de surface. La page Nettoyer l’aluminium : quoi enlever, avec quoi et sans rayer évite justement les mauvaises idées.

Le corten : l’acier qui rouille pour se protéger

Le corten est un acier patinable, de la famille des aciers faiblement alliés définis par NF EN 10025-5:2019. Sa rouille forme une patine adhérente, brun orangé, qui freine la corrosion suivante. Ce n’est pas la même chose que la rouille friable d’un acier ordinaire, qui s’écaille et laisse la corrosion avancer.

Le point qui casse la belle histoire, c’est l’eau stagnante. Le corten a besoin de cycles d’humidité et de séchage. Enterré, noyé, ou maintenu humide en permanence, il ne développe pas correctement sa patine. Il perd alors son intérêt. Même chose dans certains détails de pose mal pensés, où l’eau reste piégée au lieu de sécher.

Nous ne le recommandons pas comme réponse passe-partout. Oui, il donne une belle surface. Non, il ne remplace pas l’inox dans un milieu agressif, ni une protection adaptée quand la pièce ne respire pas. Et il faut accepter les coulures d’oxydes pendant la phase de patinage. Pour comparer sa logique à celle d’un acier protégé, voyez acier corten. Pour les autres protections, Galvanisation à chaud ou à froid : protection, durée et différences et Thermolaquage : principe, durabilité et limites donnent les repères utiles.

Ce qui change vraiment la décision

Le premier critère, c’est l’environnement. Sec et intérieur, on ouvre le champ. Extérieur courant, l’acier protégé tient la corde. Chlorures, embruns, projections salines, on resserre vite autour de l’inox 316 ou d’une solution d’aluminium adaptée. Le prix ne doit pas arriver avant ce tri-là. Sinon, on dépense pour se rassurer, pas pour durer.

Le deuxième critère, c’est la géométrie. Une matière résistante sur le papier peut donner une pièce moyenne si la section est mal orientée, si les assemblages sont faibles ou si la reprise de charge est mauvaise. C’est là que beaucoup se trompent : ils regardent la nuance avant la forme. Dans la pratique, la forme décide souvent plus que le métal lui-même.

Le troisième critère, c’est l’entretien accepté ou refusé. Un acier carbone bien peint supporte très bien la vie extérieure, à condition que la protection soit suivie. Si personne ne veut retoucher, surveiller ou reprendre une peinture, il faut basculer vers une solution qui demande moins de suivi, sans croire qu’elle ne demandera rien. L’inox et l’aluminium ont aussi leurs exigences.

Le corten, lui, impose un usage assez net. On l’aime pour son aspect, pas pour sa polyvalence. Dès qu’il y a de l’eau qui reste, il perd son avantage. C’est une matière intéressante quand le détail constructif a été pensé pour elle. Sinon, elle devient surtout une source de déception.

Protéger l’acier : rouille, galvanisation, thermolaquage

Choisir l’acier, c’est choisir sa protection. L’acier rouille parce que le fer, l’oxygène et l’eau se combinent, et que l’oxyde de fer produit ne protège pas le métal. Il s’écaille, puis la corrosion avance dessous.

La galvanisation dépose du zinc sur l’acier, avec une protection longue en extérieur. Le thermolaquage applique une poudre polymérisée au four, pour l’aspect et la couleur. Les deux se combinent très bien. Galvanisé puis thermolaqué, un ouvrage extérieur résiste mieux qu’avec une peinture seule, surtout quand les arêtes et les soudures ont été traitées proprement.

Si l’acier est déjà rouillé, la bonne méthode dépend de l’état de la surface. Une rouille légère se reprend autrement qu’une corrosion profonde, et une pièce décorative n’appelle pas la même réponse qu’un élément structurel. Pour cela, voir Enlever la rouille sur du métal : méthodes selon la pièce.

Souder le métal choisi

Le choix du métal décide du geste. L’acier doux est le plus indulgent. L’inox demande une chaleur maîtrisée et un gaz adapté. L’aluminium demande de nettoyer l’oxyde avant de souder, puis de tenir le bain sans le noyer. Le métal n’est pas tout. Le procédé, le diamètre d’apport, la préparation des bords et la position jouent autant.

Les réglages par épaisseur et par métal sont dans Soudure des métaux : procédés, réglages et choix selon le travail. On y retrouve les intensités de départ, le type de fil ou d’électrode, et les cas où le TIG devient plus propre que le MIG, ou l’inverse.

Rappel de prévention, parce qu’on l’oublie trop facilement quand on se concentre sur le cordon : les fumées, le rayonnement de l’arc et les projections se préviennent. Ventilez ou aspirez à la source, surtout avec l’inox, et protégez toujours les yeux avec une cagoule adaptée.

• Portail ou garde-corps peint en extérieur

  l’acier S235 protégé par galvanisation ou thermolaquage.

• Bord de mer ou environnement chloré

  l’inox 316, ou l’aluminium marin 5754 si la géométrie s’y prête.

• Pièce à porter à la main, échelle, rail

  l’aluminium 6060, pour sa masse plus faible.

• Jardinière ou habillage qui vieillit à l’air

  le corten, en acceptant la patine et les coulures du départ.

• Structure porteuse

  l’acier S355 ou S235, dimensionné par un bureau d’études, voir les structures métalliques.

Les dossiers voisins

• Inox : le cadre général sur l’inoxydable, ses familles et ses usages.
• Inox 304 ou 316 : le choix entre deux nuances proches.
• IPN, IPE ou HEA : les différences entre poutrelles et usages.
• Dimensions et poids des IPN, IPE et HEA : les cotes utiles.
• Poids de l’acier : la masse volumique et le calcul par profil.
• Enlever la rouille sur du métal : selon l’état de la pièce.
• Galvanisation à chaud ou à froid : protéger l’acier.
• Thermolaquage : principe, tenue et limites.
• Rouille : comprendre le mécanisme avant d’agir.
• Acier corten : le patinable et ses contraintes.
• Inox 18/10 : lire une désignation courante.
• Acier S235 : la nuance courante de construction.
• Nettoyer l’aluminium : retirer sans rayer.
• Soudure : procédés, réglages et choix selon le travail.
• Structures métalliques : les ouvrages qui portent, et ce qu’il faut confier au calcul.