Dans l’article précèdent (les bases de la corrosion #1, généralités) nous avons vu comment la corrosion peut impacter la durée de vie d’une structure et comment elle évolue avec les conditions environnementales. A travers ce nouvel article nous vous proposons de faire un tour d’horizon des principaux types de corrosion.

1-La corrosion uniforme

Elle est la forme la plus classique de corrosion et elle est la plus simple à repérer. Comme son nom l’indique, cette corrosion attaque une surface métallique de manière relativement uniforme. La surface se dégrade plus ou moins rapidement en fonction de son environnement et on observe alors l’apparition d’oxyde de fer (i.e. de rouille). L’impact de la corrosion peut être quantifié en mesurant la diminution d’épaisseur par an (μm/an) et les valeurs moyennes par matériau étant connues, il est possible de calculer l'espérance de vie d'un composant.

Exemple de corrosion uniforme

2-La corrosion par piqûres

Il s'agit d'une corrosion localisée qui entraîne la création de petite cavité à la surface d’un matériau. Le processus de corrosion intervient lorsque la couche passive* se dégrade de manière localisée. Les trous peuvent se corroder très rapidement en profondeur, tandis que le reste de la surface reste intact. Les métaux et alliages passifs comme l’aluminium, le titane et les aciers inoxydables sont sujet à ce genre de corrosion une fois que la fine couche d’oxyde présent à leur surface est dégradée localement.

*on parle de couche passive lorsqu'un matériau bénéficie d'une fine couche protectrice à sa surface, Voir l'article les bases de la corrosion #4, focus sur l’acier inoxydable

Ce type de corrosion s’observe le plus souvent dans des environnements très agressifs, à température élevés à forte concentration d’ions chlorure (comme les piscines intérieures). Contrairement à la corrosion uniforme, ce type de corrosion est plus difficile à détecter, car les trous formés ne sont généralement pas plus larges qu’une tête d’épingle. La quantité de matière consommée en profondeur est difficilement quantifiable ce qui ne permet pas de prédire la durée de vie de la pièce attaquée. C’est pour cette raison que le choix d’une protection adaptée doit être fait au moment du design. 

Exemple de corrosion par piqûres sur de l’acier inoxydable

Les différentes phases de la corrosion par piqûres sur l’acier inoxydable

3-La fissuration par corrosion sous contrainte
(Stress Corrosion Cracking, SCC)

Cette forme de corrosion résulte de l’action combiné d’une contrainte de traction et d’un environnement corrosif. Ce type de phénomène peut engendrer la ruine soudaine d’un métal ductile* soumis à un niveau de contrainte inférieur à sa limite élastique. Il suffit qu’une petite cavité soit formée à la surface du métal pour qu’elle se développe en fissure en raison du niveau de contrainte (résiduelle ou bien appliquée) dans la matière (les contraintes étant maximales en front de fissure). Une fois que la fissure existe, la réaction est auto-accélérée, puisque de nouvelle zones actives (non protégées de la corrosion) font leurs apparitions. Ces zones sont alors corrodées ce qui fragilise le métal et entraîne une propagation de la fissure et donc l’apparition d’autres surfaces actives qui se corrodent. La fissure se propage donc en continu et la matière dans la fissure se corrode rapidement jusqu’à la ruine mécanique. Ce qui fait de la SCC un phénomène dangereux, car malgré un niveau de contrainte très inférieur à la limite élastique, le composant peut être détruit.

*Un matériau ductile est défini par sa capacité à se déformer plastiquement (sans se rompre) une fois la contrainte élastique dépassée. À l’inverse, un matériau fragile lui, se fracture dès que la limite d’élasticité est dépassée.

Généralement la SCC apparaît uniquement avec des métaux alliés, il est par exemple connu que certaines classes d'aciers inoxydables peuvent être sujet à ce genre de corrosion lorsqu’ils sont dans des environnements dit « agressifs » tel que les piscines intérieures (forte présence de chlorure). Dans ce genre de configuration, des nuances d’acier inoxydable à haute résistance à la corrosion doivent être utilisées (avec une teneur en molybdène supérieure à 6% - voir l'article les bases de la corrosion #4, focus sur l’acier inoxydable). Il est donc important de prévoir en amont la protection anti-corrosion adaptée à l'environnement en contact et/ou d'assurer un niveau de contrainte très faible.

Fissuration par corrosion sous contrainte d’un assemblage après 4 ans dans une piscine intérieure

4-La corrosion en crevasse (ou caverneuse)

Il s'agit d'une corrosion localisée qui se produit au niveau d'une crevasse ou de l’espace entre deux ou plusieurs métaux d’assemblage. C'est une corrosion par piqûres qui se produit précisément dans la région à faible débit d’une crevasse. Ce type d’attaque est généralement associé à de faibles volumes de solution stagnante causés notamment par des trous et des crevasses sous les têtes de boulons et de rivets. La dégradation a lieu en raison de la différence de concentration des constituants, principalement l’oxygène, dans les surfaces concernées.  La crevasse ayant une concentration d'oxygène restreinte, elle devient anode et donc la région privilégiée pour la dissolution du métal.

Etant très localisée, la corrosion en crevasse peut être extrêmement rapide. Dans certains cas difficilement détectables, ce type de corrosion constitue un danger pouvant être évité en choisissant les bons matériaux en amont, en adaptant les joints (en optant pour la soudure par exemple) et en concevant un montage peu sujet à l'apparition de crevasse.

Illustration de la corrosion en crevasse

5-La corrosion galvanique

Cette réaction se produit lorsque deux métaux différents sont en contact (ou qu’il existe un chemin électriquement conducteur entre les deux). Le métal moins résistant à la corrosion (le moins « noble »*) devient anode et se corrode plus rapidement. Le métal plus résistant à la corrosion quant à lui, devient cathode et voit sa corrosion ralentir. Ce type de corrosion ne provoque la dégradation que d’un seul des métaux en contact. Le plus noble des métaux est lui protégé. Ce phénomène, appelé protection cathodique, est parfois utilisé volontairement pour protéger certains éléments en en sacrifiant d’autres. Cette méthode est notamment utilisée pour protéger des structures métalliques enterrées ou immergées (comme les coques de bateau par exemple).

*on dit qu’un métal est noble lorsqu’il résiste à la corrosion et à l’oxydation (L’or, l’argent, le platine… sont des métaux nobles). Ici, il s’agit d’un abus de langage visant à comparer la résistance à la corrosion entre deux métaux.

Exemple de corrosion galvanique dans un assemblage, ici la rondelle est l’élément le moins résistant à la corrosion

L’impact de la corrosion galvanique sur la durée de vie dépend des matériaux en présence. Ci-dessous, un tableau montrant l’impact de cette corrosion pour diverses combinaisons de matériaux dans les conditions atmosphériques extérieures.

Incidence de la corrosion galvanique sur la durée de vie des fixations

Pour en savoir plus sur la corrosion, n’hésitez pas à vous rendre sur notre plateforme AskHilti :

·        Profitez du replay sur la présentation de notre nouvelle gamme de système modulaire MT

·        Parcourez notre article sur les bases de la corrosion #1, généralités

·        Parcourez notre article sur les bases de la corrosion #3, nos solutions anti-corrosion

·        Parcourez notre article sur les bases de la corrosion #4, focus sur l’acier inoxydable

·        Parcourez notre article concernant le zinc magnésium, le nouveau revêtement anti corrosion

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