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NOTE DE L'ÉDITEUR
Cet article est la réédition actualisée de l’article COR60 paru en 2007, rédigé par Pierre PONTHIAUX, François WENGER et Caroline RICHARD.
RÉSUMÉ
Le terme de « tribocorrosion » désigne le processus conduisant à l'endommagement et à l'usure de la surface d'un matériau métallique sous les effets conjugués d'une sollicitation mécanique de contact et de la corrosion par un milieu environnant. En pratique, la tribocorrosion peut affecter des systèmes très divers avec des mécaniques comportant des pièces métalliques en contact et en mouvement relatif placés dans un environnement corrosif. De très nombreux secteurs industriels sont donc concernés : industrie automobile, pétrolière, chimique, agro-alimentaire, nucléaire, les transports, et jusqu'à l'ingénierie médicale.
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The term "tribocorrosion" refers to the process leading to the degradation or wear of the surface of a metallic material under the combined effects of a mechanical contact stress and corrosion by a surrounding environment. In practice, tribocorrosion can affect extremely varied systems with mechanical devices including metallic parts in contact and in relative motion placed in a corrosive environment. A large number of industrial sectors are therefore concerned: the automobile, petroleum, agrifood nuclear, transport industry and even the medical engineering sector.
Auteur(s)
-
Caroline Richard : Professeur des universités - GREMAN UMR CNRS 7347, université de Tours, Tours, France
-
Jean Geringer : Maître-assistant - Mines Saint-Étienne, INSERM U1059, Saint-Étienne, France
INTRODUCTION
Le terme de « tribocorrosion » désigne le processus conduisant à l’endommagement (fissuration, écrouissage) et à l’usure de la surface d’un matériau métallique sous les effets conjugués d’une sollicitation mécanique de contact (frottement, impact) et de la corrosion par un milieu environnant.
En pratique, la tribocorrosion peut affecter un grand nombre de systèmes tribologiques très divers, constitués de dispositifs mécaniques comportant des pièces généralement métalliques en contact et en mouvement relatif (mécanismes de pompes, paliers, engrenages, roulements, charnières, implants orthopédiques…) placés dans un environnement se révélant corrosif pour les matériaux métalliques constituant les surfaces tribologiques. Il est important de noter qu’en raison des mécanismes conjoints de frottement et de corrosion des raisonnements basés uniquement sur la dureté ou sur d’autres caractéristiques physiques d’un matériau ne permettront pas de prévoir la durée de vie de tel ou tel matériau impliqué dans un contact. Cet article nous permettra de détailler les éléments théoriques acquis ou en développement, relevant de la tribocorrosion ; ainsi que certains points qui restent à élucider.
Les phénomènes de tribocorrosion peuvent impacter de très nombreux domaines industriels qui vont du secteur du transport au secteur de l’énergie, des domaines d’importance stratégique.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de déc. 2007 par Pierre PONTHIAUX, François WENGER, Caroline RICHARD
DOI (Digital Object Identifier)
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Conclusion3. Secteurs d’activités concernés, mesures de protection
Un problème de tribocorrosion trouve sa solution quand une association de matériaux, capables de supporter la contrainte et d’accommoder les différences de vitesses entre les deux surfaces, est réalisée quels que soient l’environnement physico-chimique et la nature du contact.
3.1 Secteurs d’activités concernés
Les phénomènes de tribocorrosion se rencontrent dans un grand nombre de contextes technologiques et industriels.
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L’industrie nucléaire est particulièrement concernée par la tribocorrosion, car cette forme de dégradation peut empêcher le fonctionnement des systèmes de sécurité. En effet, ces systèmes sont laissés longtemps immobiles car ils n’agissent qu’en cas de nécessité. L’absence d’adhésion entre les surfaces en contact est, en conséquence, cruciale. Les pompes des circuits de refroidissement peuvent aussi être sujettes à la tribocorrosion.
-
L’industrie aérospatiale est, elle aussi, confrontée aux problèmes de tribocorrosion, notamment au niveau des moteurs d’avion, des tuyères de fusée et dans les systèmes hydrauliques.
Dans ces deux industries, la sécurité et la sûreté de fonctionnement des systèmes sont les principaux objectifs à maîtriser ; ceux-ci peuvent être fortement compromis par la tribocorrosion.
-
Des similitudes se retrouvent dans les industries pétrochimiques et en technologie marine : l’érosion-corrosion affecte les performances et la sécurité des équipements de transport des fluides, tels les conduites, pipelines, valves et pompes. La sécurité ainsi que la durée de vie des équipements sont ici concernées de manière critique.
À une échelle différente, dans les industries électronique et micromécanique, la tribocorrosion pénalise la fiabilité et la durée de vie des microsystèmes (montres mécaniques, ou disques durs).
-
Dans l’industrie mécanique, les procédés d’usinage, tels le découpage, le meulage et le polissage sont affectés par la tribocorrosion. Le rendement des machines et l’usure de l’outillage d’usinage varient avec les propriétés chimiques des fluides ou des lubrifiants utilisés.
Les automobiles contiennent beaucoup de pièces en mouvement qui peuvent être sujettes à la tribocorrosion...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MARC (E.) - Analyse de la réponse tribologique d’un contact cylindre/plan soumis à des sollicitations de fretting sous chargement complexe – Influence d’une solution lithium-bore. - Thèse École Centrale de Lyon, 22 janvier 2018.
-
(2) - NEVILLE (A.), HODGKIESS (T.), DALLAS (J.T.) - A study of the erosion-corrosion behaviour of engineering steels for marine pumping applications. - Wear, 186-187, n° 2, p. 497-507, août 1995.
-
(3) - DAS (S.), SARASWATHI (Y.L.), MONDAL (D.P.) - Erosive-corrosive wear of aluminum alloy composites : Influence of slurry composition and speed. - Wear, 261, n° 2, p. 180-190, juil. 2006.
-
(4) - SINNETT-JONES (P.E.), WHARTON (J.A.), WOOD (R.J.K.) - Micro-abrasion-corrosion of a CoCrMo alloy in simulated artificial hip joint environments. - Wear, 259, n° 5-6, p. 898-909, févr. 2005.
-
(5) - ZHOU (S.), STACK (M.M.), NEWMAN (R.C.) - Characterization of synergistic effects between erosion and corrosion in an aqueous environment...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Diffusion d’information en France sur la tribologie – GST 12 Tribologie de l’AFM (Association française de mécanique) :
https://groupes.renater.fr/sympa/info/tribologie
WP18 – Working Party 18 : Tribocorrosion, de la Fédération européenne de corrosion :
Commission thématique Tribocorrosion du Cefracor :
https://www.cefracor.org/Réseau international concernant la tribocorrosion :
http://www.tricorrnet.strath.ac.uk/
HAUT DE PAGE
Conférence : Eurocorr 2018, 9-13 septembre 2018, Cracovie, Pologne – Événement annuel de la Fédération européenne de corrosion :
Journées d’étude : JIFT (journées internationales francophones de tribologie), a lieu tous les ans dans différentes villes en France sous l’égide de l’Association française de mécanique (AFM) :
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