Bibliographie & annexes
Présentation
NOTE DE L'ÉDITEUR
Les normes NF EN 10025-2 à -5 de mars 2005 et NF EN 10025-6+A1 de juillet 2009 citées dans cet article ont été modifiées par les normes NF EN 10025-2 à -6 (A35-501-2 à -6) : Produits laminés à chaud en aciers de construction
– Partie 2 : Conditions techniques de livraison pour les aciers de construction non alliés
- Partie 3 : Conditions techniques de livraison pour les aciers de construction soudable à l'état normalisé/laminage normalisant
- Partie 4 : Conditions techniques de livraison pour les aciers de construction soudable à grains fins obtenus par laminage thermomécanique
- Partie 5 : Conditions techniques de livraison pour les aciers de construction à résistance améliorée à la corrosion atmosphérique
- Partie 6 : Conditions techniques de livraison pour produits plats des aciers à haute limite d'élasticité à l'état trempé et revenu (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1909 (Octobre 2019).
RÉSUMÉ
Bâtiments, moyens de transport, infrastructures... Tous les ouvrages en contact avec l'atmosphère naturelle sont sujets à la corrosion atmosphérique. Cette corrosion peut faire apparaitre des défaillances affectant les systèmes électroniques ou les moyens de transports, elle peut réduire la fiabilité des dispositifs, elle constitue ainsi une menace pour la sécurité des personnes. On estime d'ailleurs les dépenses liées à la corrosion entre 2 et 4 % du produit national brut dans certains pays. Une prise en compte satisfaisante de sa prévention, de son évaluation et de son traitement est donc primordiale. Cet article présente la composition de l'air en soulignant les principaux facteurs initiant la corrosion (comme l'humidité de l'air ou la présence d'oxygène). Afin de prévoir et mesurer les dégâts, sont également expliquées les méthodes pour suivre la corrosion, méthodes appliquées sur le terrain ou dans les laboratoires. Enfin, sont décrits les métaux et alliages soumis à la corrosion.
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Buildings, transportation means, infrastructures…Any work in contact with the natural atmosphere is subjected to atmospheric corrosion. This corrosion can provoke failures impacting electronic systems or transportation means, it can reduce the reliability of devices and thus become a threat for the safety of persons. Indeed the costs related to corrosion are estimated at around 2 and 4% of the GNP of certain countries. The satisfactory prevention, assessment and treatment of corrosion is therefore essential. This article presents the composition of air by highlighting the major factors responsible for corrosion (such as air humidity or the presence of oxygen). In order to forecast and measure the damages, the methods used on the field or in the laboratory to follow-up corrosion are explained. In conclusion, metals and alloys subjected to corrosion are described.
Auteur(s)
-
Eliane SUTTER : Professeur des universités - Chercheur à l'université Pierre et Marie Curie (Paris 6), laboratoire interfaces et systèmes électrochimiques, UPR 15 CNRS
INTRODUCTION
La corrosion atmosphérique est définie comme le résultat de l'interaction entre un matériau et l'atmosphère naturelle environnante. L'apparente simplicité de la définition ne permet pas de traduire la grande complexité du phénomène, due en partie à la difficulté de reproduire expérimentalement un milieu atmosphérique. En effet, celui-ci est caractérisé non seulement par sa composition chimique, mais aussi par l'ensemble des paramètres climatiques tels que les pluies, les vents, l'ensoleillement, les températures qui varient d'un point géographique à l'autre mais surtout qui varient au cours du temps. Pourtant, l'enjeu économique de la bonne maîtrise de la corrosion atmosphérique est considérable : en effet, si le coût estimé des dépenses liées à la corrosion représente de 2 à 4 % du produit national brut dans certains pays, on estime que la corrosion atmosphérique englobe la majeure partie de cette dépense. Cela concerne l'entretien des infrastructures (ponts, installations ferroviaires, bâtiments, installations industrielles...), mais aussi la restauration et la conservation des objets du patrimoine. Ainsi, aux États-Unis, la dégradation à l'air de la statue de la Liberté, résultant d'un couplage galvanique entre l'armature en fer et la peau en cuivre, a nécessité, en 1981, 230 millions de $US pour sa remise en état. Pour prévenir les dommages causés par la corrosion atmosphérique, la tour Eiffel à Paris subit tous les sept ans une remise en peinture nécessitant 60 tonnes de peinture pour le traitement de 250 000 m2 de surface. La 19e campagne de mise en peinture a débuté en 2009 pour une durée de 18 mois.
En outre, la corrosion atmosphérique, souvent à l'origine de défaillances affectant les systèmes électroniques ou les moyens de transports, réduit considérablement la fiabilité des dispositifs et constitue de ce fait une menace sérieuse pour la sécurité des personnes. On se souvient de l'accident survenu en 1988 sur un Boeing 737 de la compagnie Aloha qui a perdu une partie de son fuselage en plein vol à 8 000 m d'altitude, conséquence des effets de la corrosion atmosphérique sur une structure vieillissante.
Ce type de corrosion n'est pas un fléau nouveau ayant pris naissance avec l'industrialisation. En effet, les principaux facteurs initiant la corrosion sont l'humidité de l'air et la présence d'oxygène, la dégradation n'étant que la manifestation d'un retour des métaux à leur état stable du point de vue thermodynamique, sous forme d'oxyde, d'hydroxyde ou de sel. Les polluants d'origine exogène peuvent interférer dans le mécanisme général de corrosion et accélérer ou, au contraire, ralentir les réactions. Une définition plus précise de la corrosion atmosphérique la considèrerait donc comme le résultat de l'interaction entre un matériau et l'oxygène de l'air, dans un électrolyte constitué par l'humidité et les éventuels polluants.
Si l'on se limite aux matériaux métalliques, un film d'oxyde, d'hydroxyde ou contenant un sel métallique résulte de cette interaction et peut être, soit compact et protecteur (acier inoxydable, aluminium, titane...), soit perméable et peu protecteur (acier non allié, cuivre, zinc...) et, dans ce cas, les produits d'oxydation, même s'ils n'arrêtent pas la corrosion, peuvent néanmoins ralentir son processus.
Étant donné la présence d‘un film d'électrolyte à la surface du métal, le mécanisme de la corrosion atmosphérique est en général de nature électrochimique et donc, comme dans les processus classiques de corrosion aqueuse, sous contrôle soit anodique, soit cathodique, soit mixte. Néanmoins, une des différences principales par rapport au mécanisme de corrosion en plein bain réside dans la très faible épaisseur du film d'eau à la surface du métal qui peut être déterminante pour la valeur de la vitesse de corrosion. Une autre caractéristique propre à la corrosion atmosphérique est la possibilité d'alternances de cycles « secs et humides », enchaînant des mécanismes de corrosion différents entre les phases sèches et humides. Il nous faut donc faire la distinction entre corrosion atmosphérique dans un local ou une chambre atmosphérique à taux d'humidité constant (indoor corrosion) et corrosion en plein air (outdoor corrosion) où les variations des paramètres climatiques sont beaucoup plus importantes.
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VERSIONS
- Version courante de juin 2016 par Eliane SUTTER
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Méthodes de suivi de la corrosion atmosphérique1. Principaux paramètres impliqués dans la corrosion atmosphérique des métaux et alliages
1.1 Composition de l'atmosphère
La corrosion en phase purement gazeuse (appelée aussi « corrosion sèche ») ne se produit qu'à des températures relativement élevées (> 100 oC) que l'on ne rencontre jamais dans l'atmosphère ambiante. Cet aspect ne sera donc pas abordé dans ce travail et seule la corrosion de nature électrochimique, le cas le plus fréquent, en présence d'humidité sera décrit (pour la corrosion sèche, on pourra consulter l'article [M 4 220] des Techniques de l'Ingénieur).
HAUT DE PAGE
On distingue l'humidité absolue (en g · m–3) représentant la masse d'eau contenue dans 1 m3 d'eau, de l'humidité relative (en %) qui représente le rapport entre la pression partielle de vapeur d'eau à une température donnée et la pression de vapeur saturante à la même température. C'est cette dernière notion qui est la plus utile pour prévoir la condensation, c'est-à-dire la possibilité de créer un film d'électrolyte à la surface d'un métal. L'abaque de la figure 1 permet de déterminer la valeur de l'humidité relative (HR) à une température donnée en fonction de la teneur en eau dans l'atmosphère .
En théorie, la condensation apparaît lorsque l'humidité relative atteint 100 %. Néanmoins, dans certains cas particuliers, elle peut déjà s'observer pour des taux d'humidité inférieurs à cette valeur. C'est le cas notamment en présence...
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Principaux paramètres impliqués dans la corrosion atmosphérique des métaux et alliages
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BARTON (K.) - Protection against atmospheric corrosion. - John Wiley & Sons, table 3, p. 12 (1976).
-
(2) - TOMASHOV (N.D.) - Development of the electrochemical theory of metallic corrosion. - Corrosion NACE, 20, p. 7-14 (1964).
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(3) - LEYGRAF (C.), GRAEDEL (T.E.) - Atmospheric Corrosion. - John Wiley & Sons (2000).
-
(4) - NISHIKATA (A.), ICHIHARA (Y.), HAYASHI (Y.), TSURU (T.) - * - Journal of the Electrochemical Society, 144, p. 1244-1252 (1997).
-
(5) - DANTE (J.F.), KELLY (R.G.) - The evolution of the adsorbed solution layer during atmospheric corrosion and its effects on the corrosion rate of copper. - Journal of the Electrochemical Society, 140, p. 1890-1897 (1993).
-
(6) - REMITA (E.), SUTTER (E.), TRIBOLLET (B.), ROPITAL (F.), LONGUAYGUE (X.), DESAMAIS (N.), CONDAT-TARAVEL (C.) - A thin layer cell adapted for corrosion...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
CD-ROM : Le livre multimédia de la corrosion
Sylvain AUDISIO
Distribué par INSAVALOR SA, 2e Édition 2003 http://www.cdcorrosion.com
HAUT DE PAGE2.1 Normes : TC 156 – Corrosion des Métaux et Alliages
ISO 8565 - 1992 - Métaux et alliages – Essais de corrosion atmosphérique – Prescriptions générales de l'essai in situ - -
ISO 9223 - 1992 - Corrosion des métaux et alliages – Corrosivité des atmosphères – Classification - -
ISO 9224 - 1992 - Corrosion des métaux et alliages – Corrosivité des atmosphères – Valeurs de référence relatives aux classes de corrosivité - -
ISO 9225 - 1992 - Corrosion des métaux et alliages – Corrosivité des atmosphères – Mesurage de la pollution - -
ISO 9226 - 1992 - Corrosion des métaux et alliages – Corrosivité des atmosphères – Détermination de la vitesse de corrosion d'éprouvettes de référence pour l'évaluation de la corrosivité - -
ISO 9227 - 2006 - Essais de corrosion en atmosphères artificielles – Essais aux brouillards...
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