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1 - UN PEU DE PHILOSOPHIE

2 - ÉVOLUTION DES PROBLÈMES DE CORROSION

  • 2.1 - Une longue histoire
  • 2.2 - Une perpétuelle évolution
  • 2.3 - Objectif technique
  • 2.4 - Usage général et usages particuliers

3 - MÉTAUX ET ALLIAGES PASSIVABLES À USAGE GÉNÉRAL

  • 3.1 - Aciers inoxydables
  • 3.2 - Alliages d'aluminium

4 - MÉTAUX ET ALLIAGES PASSIVABLES À USAGES PARTICULIERS

  • 4.1 - Alliages de nickel
  • 4.2 - Alliages de titane
  • 4.3 - Alliages de zirconium
  • 4.4 - Niobium
  • 4.5 - Tantale

| Réf : COR310 v1

Métaux et alliages passivables à usage général
Métaux et alliages passivables - Règles de choix et emplois types

Auteur(s) : Jean-Louis CROLET

Date de publication : 10 déc. 2008

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RÉSUMÉ

Certains métaux et alliages ont un domaine de passivité suffisamment étendu dans tout un ensemble de milieux, ce qui leur permet d'être utilisés sans aucune protection surajoutée. L'article présente les propriétés techniques précises et les emplois types de chaque famille d’alliages : métaux et alliages à usage général comme les aciers inoxydables et les alliages d’aluminium, ou à usages particuliers comme les alliages de nickel, de tantale, de zirconium, le niobium ou le tantale.

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Auteur(s)

  • Jean-Louis CROLET : Ingénieur Civil des Mines, Docteur ès Sciences - Ingénieur Conseil

INTRODUCTION

Les désignations d'alliages sont exprimées, dans la mesure du possible, dans les termes prévus par les normes françaises. Lorsque cela est impossible ou inusité, il est parfois fait appel à certaines marques commerciales passées dans le langage commun. Au demeurant, même si ces marques ont toujours un propriétaire officiel, certaines ne correspondent plus à aucun produit précis. Ainsi même chez leur propriétaire, elles ne représentent plus qu'un radical identitaire couvrant tout un ensemble de produits dérivés de l'ancêtre commun, et fort heureusement considérablement améliorés par rapport à lui. Leur emploi présent servira donc de la même manière à désigner l'ensemble de la descendance actuelle de l'ancêtre de ce nom.

Les pourcentages sont, sauf mention spéciale, systématiquement exprimés en masse.

Les principaux moyens de lutte contre la corrosion ont été décrits dans le dossier Corrosion en milieu aqueux des métaux et alliages de ce traité [M 150].

Le présent dossier est consacré à l'emploi de métaux et alliages dont le domaine de passivité est suffisamment étendu dans tout un ensemble de milieux, et où ils peuvent donc être utilisés sans aucune protection surajoutée. Son but est de donner un fil directeur permettant de lever les trois difficultés fondamentales inhérentes à cette utilisation, à savoir :

  • le hiatus entre les exposés généraux sur la corrosion, tel le chapitre Corrosion en milieu aqueux des métaux et alliages [M 150] de ce traité et les données techniques précises sur chaque famille d'alliages, données figurant dans les chapitres de ce traité et du traité Matériaux métalliques :

    • aciers inoxydables,

    • données numériques sur les aciers inoxydables,

    • propriétés de l'aluminium et des alliages d'aluminium corroyés,

    • données numériques sur l'aluminium et les alliages d'aluminium de transformation,

    • niobium,

    • titane et alliages de titane ;

  • le choix des familles d'alliages. Ce choix est en effet souvent plus difficile que celui de l'alliage lui-même au sein d'une famille d'alliages donnée. Or il n'est que très rarement traité dans les ouvrages focalisés sur les mécanismes, la science ou la stricte technique. À cet égard, on notera d'ailleurs que, paradoxalement, les alliages les plus résistants sont en fait les moins employés, car ils sont exclus de bon nombre d'emplois par d'autres alliages moins coûteux. Des emplois types pour chaque famille seront donc donnés ;

  • le choix d"utiliser des métaux passivables. Même si cela peut paraître un truisme, l'utilisation de métaux passivables résulte par définition du choix d'utiliser ce type de propriété technique. Historiquement, il est vrai que ces alliages ont été développés pour des marchés et des applications où il n'y avait guère d'alternative. Néanmoins, dès lors que ces alliages furent devenus non seulement commercialement disponibles, mais véritablement banalisés, leur utilisation s'est ensuite étendue à des applications où leur usage ne découlait plus d'aucune obligation technique. Et là encore, cet éclairage omniprésent dans la corrosion contemporaine n'est que très rarement et très superficiellement traité dans la plupart des ouvrages précités.

Ainsi, ce qui s'est longtemps traduit par des généralités économiques un peu convenues dans une tradition de culture peut être un peu trop exclusivement scientifique et technique, se trouve en réalité au cœur de ce que l'on appelle aujourd'hui le management de la corrosion.

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-cor310


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3. Métaux et alliages passivables à usage général

Les aciers inoxydables et les alliages d'aluminium sont les deux grandes familles d'alliages passivables à usage général. Ces deux familles sont extrêmement vastes. Dans chacune d'elles, toutes les nuances d'alliages ne sont d'ailleurs pas nécessairement à usage général. Certaines nuances ont des usages extrêmement spécifiques, et nous n'en parlerons pas. Nous nous attacherons, au contraire, à donner une vue générale de chaque famille.

3.1 Aciers inoxydables

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3.1.1 Présentation

L'appellation d'acier inoxydable est une appellation normalisée, définissant des alliages à base de fer comportant plus de 11 à 12 % de chrome (la limite varie suivant les normes nationales).

La résistance à la corrosion des aciers inoxydables repose fondamentalement sur la présence d'éléments d'alliages en solution solide, essentiellement chrome, nickel et molybdène.

La résistance à la corrosion est toujours une des finalités principales des aciers inoxydables, même si elle s'accompagne parfois d'autres préoccupations. D'une manière générale, il existe relativement peu d'interactions entre la résistance à la corrosion et les propriétés métallurgiques des aciers inoxydables ; les quelques interactions existantes sont à la fois simples et d'une portée très générale.

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3.1.2 Appréciation des milieux corrosifs

Les aciers inoxydables ont un domaine de passivité extrêmement large s'étendant à température ambiante depuis des pH inférieurs à 2 à 3 jusqu'aux milieux alcalins concentrés. L'acidité et la présence de chlorures sont alors les deux paramètres fondamentaux, car ils déterminent le type de la corrosion éventuelle, c'est-à-dire la nature du risque de corrosion. Le pouvoir oxydant et la température restent néanmoins deux paramètres très importants car ils déterminent quant à eux la gravité du risque encouru, et la réalisation ou la non-réalisation...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - CROLET (J.L.), BÉRANGER (G.) -   Corrosion en milieu aqueux des métaux et alliages.  -  [M 150] (1998).

  • (2) - FONTANA (M.G.), GREENE (N.D.) -   Corrosion engineering.  -  3rd ed. McGraw Hill Inc. (1986).

  • (3) - SHREIR (L.L.) et coll. -   Corrosion.  -  Newnes-Butterworths (1976).

  • (4) - UHLIG (H.H.) -   Corrosion and corrosion control.  -  3rd ed. Wiley (1995).

  • (5) - BÉRANGER (G.), DABOSI (F.) -   Corrosion et protection des Métaux (École d'été des Houches).  -  Les Éditions du CNRS (1982). Notamment pour l'analyse de la notion d'objectif, et l'empilement des divers types de choix successifs menant à une décision finale.

  • (6) - AUDISIO (S.), CAILLET (M.), GALERIE (A.), MAZILLE (H.) -   Traitements de surface et protection contre la corrosion (École d'été d"Aussois).  -  EDP...

1 Bases de données, CD Rom, etc.

Voir la liste des publications détaillée sur le site de la fédération européenne de corrosion http://www.efcweb.org.

HAUT DE PAGE

1.1 Guides interactifs

AUDISIO (S.). – Le Livre Multimedia de la Corrosion. Version II . INSAvalor (2003). Outil sans doute un peu cher à l'achat, mais sa taille (650 Mo) et sa structure permettent un accès rapide direct à un degré de détail et d'explication probablement sans égal dans cette liste. L'investissement initial devrait donc être rapidement amorti par le gain de temps dans les recherches, et a fortiori si l'information pratique trouvée permet d'éviter une erreur en opération…

À considérer également comme un éventuel support informatique de transfert d'expérience, et donc de gestion d'un savoir faire spécifique durable en corrosion (tarifs dégressifs pour achat en nombre). Grâce au nombre et à la qualité des photos de cas réels accompagnant les explications, ce CD peut également servir de logiciel d'autoformation, aussi bien pour débutants que pour des spécialistes chevronnés devant aborder de nouveaux sujets (pour plus de détails, voir le site http://www.cdcorrosion.com).

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1.2 Bases de données en ligne

• ASM Handbook Volumes 13 A, B, C. http://www.products.asminternational.org

• Données...

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