Test au sulfate de cuivre pour la contamination par le fer dans les revêtements en acier inoxydable

Qu’est-ce que le test au sulfate de cuivre?

Le test au sulfate de cuivre est un test chimique effectué pour trouver la présence de fer (Fe) dans l’acier inoxydable par vérification visuelle. Le test fonctionne sur le principe de la réaction chimique d’oxydoréduction qui provoque la sédimentation ou l’adhésion des ions de cuivre dissous au fer présent à la surface. La solution de sulfate de cuivre est appliquée par écouvillonnage ou par brossage sur la surface d’intérêt et si des particules de fer sont présentes sur la surface, elles réagiront avec la solution et prendront une couleur brunâtre.

Cette technique très sensible est conseillée en cas de présence de fer ou d’oxyde de fer à la surface des aciers inoxydables austénitiques de la série 200 et de la série 300, des aciers inoxydables duplex, des alliages à durcissement par précipitation et des aciers inoxydables ferritiques de la série 400 contenant 16 % de chrome ou plus. Le test n’est pas conseillé pour les aciers inoxydables martensitiques et les aciers inoxydables ferritiques à faible teneur en chrome des types 400 car le test peut montrer une réaction +ve sur ces matériaux indépendamment de la présence ou de l’absence de contaminants de surface anodiques.

Norme de sulfate de cuivre

Le test au sulfate de cuivre est défini dans la norme ASTM A 380 et MIL-STD-753 (norme militaire américaine).

Matériaux pour le test de sulfate de cuivre

Le test au sulfate de cuivre peut être effectué sur :

  1. série SS200,
  2. Série S300
  3. Acier inoxydable duplex
  4. Alliages à durcissement par précipitation
  5. Acier inoxydable ferritique, série 400 ayant plus de 16% de chrome

Pendant le soudage de composants en acier inoxydable, des particules de fer peuvent adhérer aux pièces en acier inoxydable et pourraient être le point de départ de la corrosion. Ici, un test au sulfate de cuivre peut être utilisé pour vérifier qu’il n’y a pas de fer sur la surface en acier inoxydable. Ou lorsqu’un composant en acier au carbone est recouvert d’acier inoxydable ou d’un alliage Inconel et pour vérifier qu’il est exempt de fer, un test au sulfate de cuivre peut être utilisé.

Préparation de la solution de sulfate de cuivre

La solution d’essai est préparée en ajoutant d’abord de l’acide sulfurique à de l’eau distillée, puis en dissolvant du sulfate de cuivre dans la proportion suivante.

Eau distillée : 250 mL
95–100 % Acide sulfurique (H 2 SO 4 ) : 1 mL
Sulfate de cuivre pentahydraté (CuSO 4 ·5H 2 O) : 4 g

Étapes pour le test du sulfate de cuivre

  1. Préparez la solution d’essai et mélangez les produits chimiques avec de l’eau dans la quantité indiquée ci-dessus. Laissez-le mélanger pendant 4 à 6 minutes. N’utilisez jamais de solution préparée plus de 2 semaines auparavant.
  2. Appliquez la solution d’essai sur la surface à inspecter par écouvillonnage ou au pinceau, appliquez une solution supplémentaire si nécessaire pour garder la surface humide pendant la durée du test pendant six minutes.
  3. Rincez complètement la surface et veillez à ne pas perturber le dépôt de cuivre s’il y en a jusqu’à ce que la pièce soit complètement sèche.
  4. Effectuez l’inspection visuelle pour la présence de tout dépôt de cuivre sur la zone d’essai. Tout dépôt de cuivre indique la présence de fer libre.

Interprétation des résultats du test

Le test au sulfate de cuivre est une méthode de test qualitative. Les résultats sont interprétés comme une réussite ou un échec par inspection visuelle sans publicité d’aucun autre outil d’inspection. Le principe du test utilise l’oxydation par réaction chimique des particules de fer s’il y en a et les transforme en couleur cuivre comme visible sur l’image ci-dessous. Le test ne dira pas combien de fer est présent sur la surface mais donne une indication de manière qualitative que le fer est certainement présent sur la surface testée.

Test au sulfate de cuivre pour les pièces de passivation

Le test au sulfate de cuivre pour les pièces de passivation est effectué en appliquant la solution de sulfate de cuivre comme décrit dans la procédure similaire ci-dessus.

Test de sulfate de cuivre pour l’inspection d’enlèvement de matériau plaqué

Le test au sulfate de cuivre est également utilisé pour la réparation des applications de revêtement et de revêtement de soudure afin d’assurer l’élimination complète de la couche de revêtement avant le début du soudage sur le matériau en acier au carbone.

-Pour la restauration du revêtement ou le retrait du revêtement en raison d’un mauvais remplissage de revêtement de soudage, après le retrait du revêtement, la zone doit être gravée par une solution d’acide nitrique ou de sulfate de cuivre pour confirmer le retrait du matériau de revêtement.
 
– Avant les joints bout à bout du bardage arrière, appliquer les précautions appropriées pour éviter la contamination croisée du métal de soudure du matériau de bardage et du support. Toute zone suspectée de contamination croisée doit être gravée avec une solution d’acide nitrique ou de sulfate de cuivre pour confirmer l’emplacement de l’interface gaine/substrat.