Comportement en corrosion des alliages d’aluminium

L’aluminium est un métal léger avec une densité de 2,7, environ un tiers de la densité des aciers (7,8). C’est pour cela que les alliages d’aluminium sont largement utilisés dans l’industrie de la construction, l’industrie mécanique et l’industrie des transports (automobile, aéronautique, naval…) afin d’alléger les structures.

L’aluminium et ses alliages ont également une conductivité thermique élevée par rapport aux aciers, ce qui en fait d’excellents matériaux dans les appareils d’échanges thermiques (radiateurs, échangeurs, réfrigérateurs, climatiseurs…). De plus, leur bonne conductivité électrique et leur faible poids leur permettent d’être grandement utilisés pour la fabrication de câbles électriques, notamment des câbles de grosses sections.

La troisième caractéristique de l’aluminium est sa facilité de mise en œuvre dans des conditions de température et d’efforts mécaniques raisonnables (coulée, filage, laminage, emboutissage…). Associée à une bonne aptitude aux traitements de surface, cette propriété en fait des matériaux très intéressants pour former des pièces mécaniques complexes à fonctions décoratives (portes et fenêtres, luminaires, mobilier urbain, articles ménagers…).

L’aluminium fait également partie des métaux qui ont une bonne résistance à la corrosion et peut être mis en contact avec des environnements divers : conditions atmosphériques rurales, urbaines ou marines, milieu acide au contact de condensats dans des échangeurs, dans l’eau de mer… De plus, les surfaces d’alliages d’aluminium peuvent facilement apparaître brillantes et développer des produits de corrosion incolores ou d’aspect blanc. C’est un avantage par rapport aux aciers dont le ternissement de la surface peut rapidement laisser apparaître des produits très colorés, souvent inesthétiques.

Cependant, l’aluminium pur et les alliages très faiblement alliés (> 99 % mass.) ont des propriétés mécaniques très insuffisantes comparativement aux aciers faiblement alliés. L’utilisation d’alliages s’avère donc nécessaire pour beaucoup d’applications. Peu de métaux sont solubles dans l’aluminium, et l’ajout d’éléments d’alliage entraîne irrémédiablement la formation de phases intermétalliques (IM) multiples . L’amélioration des procédés par divers traitements thermiques et la recherche de nouvelles phases sont à l’origine de nouveaux alliages légers à hautes propriétés mécaniques permettant d’atteindre des résistances mécaniques très élevées. Néanmoins, la présence de phases intermétalliques diminue, parfois assez fortement, la résistance à la corrosion du matériau aluminium. Les alliages d’aluminium ont donc un comportement en corrosion très variés et très variables.

Dans cet article, nous commencerons par détailler les propriétés en corrosion de l’aluminium pur : les aspects thermodynamiques, cinétiques et les principaux produits de corrosion. Les différents aspects du comportement électrochimique en corrosion des alliages d’aluminium seront abordés, suivis de la description des différents mécanismes de corrosion des alliages et des morphologies obtenues. Enfin, les méthodes de caractérisation et de mesure de la corrosion seront discutées afin d’orienter le choix du matériau aluminium.