Pourquoi la rouille / corrosion de l’acier inoxydable ? – Autre corrosion.

Dans la partie 1, nous savons la corrosion par piqûres. Nous continuons avec rester un:

2) Corrosion caverneuse (espace) – L’acier inoxydable nécessite un apport d’oxygène pour s’assurer que la couche passive peut se former à la surface. Dans les crevasses très étroites, il n’est pas toujours possible pour l’oxygène d’accéder à la surface de l’acier inoxydable, ce qui le rend vulnérable aux attaques.

La corrosion caverneuse  fait référence à l’attaque localisée sur une surface métallique au niveau ou immédiatement à côté de l’espace ou de la crevasse entre deux surfaces de jonction. L’espace ou la crevasse peut être formé entre deux métaux ou un matériau métallique et non métallique. En dehors de l’entrefer ou sans l’entrefer, les deux métaux sont résistants à la corrosion.

Les crevasses peuvent être :

  • L’espace sous une rondelle ou une tête de boulon.
  • L’écart entre les plaques boulonnées ensemble.
  • L’espace entre les composants soudés par intermittence.
  • L’espace sous une étiquette collante.
  • L’espace entre un joint et le métal dans une bride (surtout si le joint est absorbant).
  • Tout autre écart serré.

Le mécanisme : Pour être un site de corrosion efficace, la crevasse doit être suffisamment large pour permettre l’entrée de l’électrolyte corrosif, puis fournir des conditions « stagnantes ». La corrosion caverneuse peut donc être un problème lorsque les espaces sont larges de quelques micromètres, mais il n’y a pas de dimensions absolues ou critiques pour les crevasses, en dessous desquelles la corrosion est certaine.

En tant que mécanisme de corrosion, l’ attaque par crevasse est similaire à la piqûre (c’est-à-dire une attaque localisée sur la surface libre).

Pourquoi les crevasses peuvent se corroder :

L’inox a besoin d’un accès libre à l’oxygène. Les crevasses sont suffisamment larges pour permettre l’entrée d’humidité, mais suffisamment étroites pour empêcher la libre circulation.

Le résultat est que l’oxygène contenu dans l’humidité est épuisé. De plus, si des chlorures sont présents, ils se concentrent dans des conditions stagnantes et, par une combinaison de réactions, l’humidité peut devenir acide.

Ce sont toutes les conditions qui peuvent conduire à la rupture du film passif sur l’inox. L’attaque peut alors progresser rapidement.

 Facteurs influençant les crevasses /  Comment éviter la corrosion dans les crevasses :

  • Résistance de l’alliage : L’  utilisation d’un alliage plus résistant à la corrosion donne moins d’attaque de crevasse. Par exemple, dans l’eau de mer à température ambiante, des crevasses se formeront sur 304 s’il y a un écart de 0,9 mm, sur 316 s’il y a un écart de 0,4 mm et sur 904L (résistance à la corrosion similaire à 2205) s’il y a un écart de 0,15 mm.La stabilité de la couche passive sur les aciers inoxydables est favorisée par le chrome et soutenue par le nickel. Bien que l’ion chrome métallique supporte davantage les réactions anodiques dans la corrosion caverneuse que le fer ou le nickel, les alliages avec une augmentation du chrome résistent mieux à la corrosion caverneuse. Pour un niveau de chrome donné, les aciers inoxydables austénitiques semblent mieux résister aux attaques que les types ferritiques à plus faible teneur en nickel. Le molybdène et l’azote ont un effet très marqué sur l’augmentation de la résistance, le molybdène aidant en arrêtant le taux d’attaque une fois que la dépassivation s’est produite et l’attaque rapide est généralement l’étape suivante.En règle générale, on peut s’attendre à ce que les aciers inoxydables tels que les austénitiques à 6 % de molybdène et les nuances superduplex offrent la meilleure résistance à l’attaque par corrosion caverneuse. À titre indicatif, certains aciers inoxydables courants, classés en résistance décroissante à la corrosion caverneuse, sont les suivants :
  • Forme  de la crevasse : La géométrie de la crevasse influencera sa susceptibilité aux attaques et à la vitesse de progression. Plus une crevasse est étroite et profonde (par rapport à sa largeur), plus l’attaque sera mauvaise. Les crevasses du métal au plastique flexible ont tendance à être plus étroites que les espaces rigides du métal au métal.
  • Environnement :  Plus le liquide à l’extérieur de la crevasse est agressif, plus il est probable que la crevasse soit attaquée. C’est pourquoi l’attaque de crevasse peut êtreun problème dans une piscine saléemais pas dans un réservoir d’eau douce. Dans l’atmosphère, les crevasses bord de mer réussit plus de problèmes qu’en milieu rural.Si le liquide à l’extérieur de la crevasse est très oxydant, par exemple avec l’eau de Javel, du peroxyde d’hydrogène ou de l’ozone, alors l’attaque de crevasse aura tendance à être plus sévère.
  • Température :  Une fois le CCT dépassé, comme pour la corrosion par piqûres, des températures plus élevées signifiant que la corrosion est plus rapide.En règle générale, une augmentation de température de 10 degrés Celsius doublera le taux de corrosion.Ils se corroderont plus rapidement car la température est constamment plus élevée.
  • Minimiser le risque de corrosion caverneuse : De  bonnes pratiques de conception, de fabrication et d’exploitation permettent d’anticiper et donc de la corrosion caverneuse.
  • + Conception :  Conception pour minimiser l’apparition de crevasses. Si une crevasse est une partie nécessaire de la conception d’un composant, peut-elle être élargie ?
  • Les soudures bout à bout à pénétration complète sont les meilleures pour les joints. Scellez les joints à recouvrir et évitez les espaces entre les tuyaux et les raccords. Minimisez l’utilisation de connexions boulonnées et d’autres fixations. Lorsque les crevasses ne peuvent être évitées, utilisez une nuance d’acier résistant à la corrosion caverneuse dans l’environnement d’exploitation. Il est également possible de sceller les crevasses pour empêcher les liquides corrosifs d’ entrer, mais il faut veiller à ce que le sceau soit permanent. rêve à ce que le scellant «mouille» la surface. Si ce n’est pas le cas, il peut anciennement sa propre crevasse.Les mastics qui sèchent et rétrécissent peuvent anciennement leurs propres crevasses.Joints entre brides formera probablement une légère crevasse, mais si le joint n’absorbe pas le liquide et est comprimé entre les surfaces (et non bombé autour de la bride), alors la crevasse est généralement assez peu profonde pour que la corrosion caverneuse ne soit pas un problème.
  • + Fabrication :  Assurer une pénétration complète de la racine des joints soudés avec un cordon de soudure lisse. Évitez les sous-coupes et les fissures lors du soudage. L’utilisation d’étiquettes collantes ou de marqueurs de toutes sortes (comme des crayons de couleur) doit être évitée, de même que les taches de graisse ou d’huile.
  • + Fonctionnement :  Les sédiments et le tartre peuvent tous deux entraîner des crevasses. Si le problème ne peut pas être résolu, l’entretien de routine minimisera les risques. Une corrosion caverneuse sous un film bactérien peut se produire. Le maintien de la circulation réduit le risque que les débris s’accumulent et forment des crevasses dans les bras morts ou les zones à faible débit.

3) Corrosion générale – Normalement, l’acier inoxydable ne se corrode pas uniformément comme le font les aciers au carbone et alliés ordinaires. Cependant, avec certains produits chimiques, notamment les acides, la couche passive peut être attaquée uniformément en fonction de la concentration et de la température et la perte de métal est répartie sur toute la surface de l’acier. L’acide chlorhydrique et l’acide sulfurique à certaines concentrations sont particulièrement agressifs envers l’acier inoxydable.

4) Fissuration par corrosion sous contrainte (SCC) -Il s’agit d’une forme de corrosion relativement rare qui nécessite une combinaison très spécifique decontraintedetraction, de température et d’espèces corrosives,souvent l’ion chlorure, pour qu ‘elle se produit. Les applications typiques où le SCC peut se produire sont les réservoirs d’eau chaude et les piscines. Une autre forme connue sous le nom de fissuration par corrosion sous contrainte de soufre (SSCC) est associée au soufre d’hydrogène dans l’exploration et la production de pétrole et de gaz.

5) Corrosion intergranulaire (dégradation de la soudure) – Il s’agit maintenant d’une forme de corrosion assez rare. Si le niveau de carbone dans l’acier est trop élevé, le chrome peut se combiner avec le carbone pour former du carbure de chrome. Cela se produit à des températures comprises entre environ 450 et 850 °C. Ce processus est également appelé sensibilisation et se produit généralement pendant le soudage. Le chrome disponible pour former la couche passive est efficacement réduit et la corrosion peut se produire. Elle est évitée en choisissant une nuance bas carbone les nuances dites « L » ou en utilisant un acier au Titane ou au Niobium qui se combine préférentiellement avec le Carbone.

6) Corrosion galvanique – Si deux métaux différents sont en contact avec l’autre et avec un électrolyte, par exemple de l’eau ou une autre solution, il est possible de mettre en place une cellule galvanique. C’est un peu comme une batterie et peut accélérer la corrosion du métal le moins « noble ». Il peut être évité en séparant les métaux avec un isolant non métallique que le caoutchouc.