corrosion localisée

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La corrosion qui n’est pas uniformément répartie sur une surface, mais se concentre sur une petite sur­face, est définie comme « corrosion localisée ». Il s’agit souvent de la forme la plus grave de corrosion car elle entraîne des dégradations sous la forme de pénétrations profondes, pouvant « s’autoperpétuer » et entraîner la destruction rapide des composants.

Quelques exemples de corrosion localisée :

corrosion par aération différentielle

Elle se produit lorsque des parties d’un composant en alliage ferreux sont exposées à des concentrations variables d’oxygène. La différence de concentration d’oxygène produit une différence de potentiel électro­chimique qui crée des anodes petites mais stables face à de larges zones cathodiques, avec pour résultat la dissolution rapide du métal sur ces petites zones.

tuberculation

Lors de leur dissolution, le fer ou les métaux ferreux forment des produits de corrosion insolubles. Lors­que cette corrosion est localisée, elle produit souvent une « concrétion » de produit de corrosion appelée « tubercule ».

Une fois qu’un tubercule est formé, des conditions supplémentaires favorables à la corrosion peuvent se développer dans la cavité créée sous le « chapeau » de produit de corrosion insoluble :

  • concentration élevée d’anions corrosifs tels que les chlorures (Cℓ) ;
  • diminution du pH par hydrolyse des produits de corrosion ;
  • nouvelle réduction de l’oxygène due aux réactions secondaires des produits de corrosion consomma­trices d’oxygène ;
  • création d’un environnement favorable au développement de micro-organismes responsables de cor­rosion (ex. bactéries sulfato-réductrices).

La photo 2 illustre l’aspect général de la corrosion par tuberculation.

Aspect général de la corrosion par tuberculationImage sécurisée
Photo 2. Aspect général de la corrosion par tuberculation (The Nalco Guide to Cooling Water Systems Failure Analysis)

La figure 5 illustre la structure physique d’un site (tubercule) de corrosion localisée à la surface de l’acier et la figure 6 les réactions chimiques s’y produisant.

corrosion galvanique

Cette forme de corrosion se produit lorsque des métaux différents en contact électrique sont immergés dans une solution conductrice. Elle résulte de la différence de potentiel électrochimique des deux métaux. Le métal le moins noble subit une corrosion d’autant plus sévère que sa surface est faible par rapport à celle du métal plus noble, la corrosion galvanique étant maximum au point de jonction des deux métaux.

corrosion par tuberculationImage sécurisée
Figure 5. Corrosion par tuberculation (The Nalco Guide to Cooling Water Systems Failure Analysis)
Réaction tubercule siègeImage sécurisée
Figure 6. Réactions dont le tubercule est le siège (The Nalco Guide to Cooling Water Systems Failure Analysis)

corrosion par piqûres

La corrosion par piqûres est une forme de corrosion localisée qui produit des trous ou des creux à la sur­face du métal. En pratique, on parle de piqûre lorsque la profondeur de l’attaque est supérieure à sa largeur. La piqûre est souvent le résultat d’une inhibition incomplète de corrosion. Dans le cas de l’acier au carbone des corrosions par piqûres ont été imputées à un mauvais dosage d’inhibiteurs anodiques (chromate ou nitrite). L’emploi d’inhibiteurs cathodiques en association avec des inhibiteurs anodiques a été mis en œuvre avec succès pour combattre ce type de corrosion par piqûres.

La corrosion par piqûres est également le résultat de concentrations locales excessives d’ions corrosifs (par exemple Cℓ). Les nuances d’acier inoxydable « inférieures » (ex. 304) sont particulièrement sensibles à la corrosion par piqûres à des concentrations élevées de chlorures (voir acier inoxydable).

corrosion caverneuse

Cette corrosion est provoquée par la formation d’une petite masse d’eau stagnante dans une anfractuosité privée d’oxygène et où peuvent se concentrer des anions corrosifs comme les chlorures. On rencontre la corrosion caverneuse au niveau de soudures qui ne sont pas parfaitement pénétrantes, de joints de recou­vrement ou autres joints mécaniques sous lesquelles l’eau peut stagner.

corrosion sous contrainte

La corrosion sous contrainte résulte de l’interruption de films protecteurs de surface par une déformation due à une contrainte. Cette forme de corrosion produit fréquemment des fissures qui peuvent entraîner le bris de l’élément affecté. Le tableau 1 montre quelques combinaisons d’alliages et de milieux ayant produit des ruptures dus à la corrosion sous contrainte.

Composés induisant la corrosionImage sécurisée
Tableau 1. Composés induisant la corrosion (The Nalco Guide to Cooling Water Systems Failure Analysis)

corrosion intergranulaire

Si les métaux présentent un aspect homogène à l’œil nu, de nombreux alliages tels que les aciers inoxy­dables sont en réalité constitués de grains de composition bien déterminée interconnectés par des sections de métaux de différentes compositions (joints de grains). Les effets des joints de grains sont la plupart du temps insignifiants. Cependant, dans la mesure où ceux-ci ont une structure élémentaire différente de celle des grains, ils peuvent parfois être plus réactifs à la corrosion que les grains, ce qui peut conduire au déve­loppement d’une corrosion galvanique appelée corrosion intergranulaire par laquelle l’alliage se désintègre.

Les aciers austénitiques sont sensibles à la corrosion intergranulaire. La théorie admise est l’appauvrisse­ment en chrome dans les zones intergranulaires. En fait, la corrosion intergranulaire a aussi été observée au voisinage de soudures mal recuites d’aciers inoxydables.

D’autres alliages tels que l’aluminium haute résistance et certains alliages à base de cuivre sont également connus pour présenter une tendance à la corrosion intergranulaire.

érosion-corrosion

La corrosion-érosion a été définie comme la dégradation accélérée d’un matériau due à l’action combinée de l’érosion physique et de la corrosion chimique. Elle se traduit par l’élimination des produits de corrosion inhibiteurs provoquée par l’action érosive du fluide ou des matières en suspension de ce fluide. La dégra­dation est plus manifeste dans les zones caractérisées par une circulation intense voire des turbulences telles que tés, joints, coudes ou éléments de pompes (photo 3).

érosion-corrosion échangeur thermiqueImage sécurisée
Photo 3. Érosion-corrosion en forme de dunes de sable en fin d’admission d’une canalisation acier d’un échangeur thermique (The Nalco Guide to Cooling Water Systems Failure Analysis)

corrosion par cavitation

Voisin du précédent cas, la cavitation qui se traduit par la libération et l’implosion de petites bulles de vapeur provoque des tensions physiques très importantes sur les surfaces affectées. Ce phénomène entraîne une forme de corrosion connue sous le nom de « corrosion par cavitation ». On le rencontre très couram­ment sur les éléments soumis à de grandes vitesses ou d’importantes vibrations, comme les roues de pom­pes ou les composants de moteurs à explosion.