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La CorrosionIntroductionCe module traite des principaux problmes de corrosion affectant la dure de vie des composants daronefs, ainsi que des mthodes couramment utiliss en conception et fabrication pour amliorer la rsistance la corrosion. Tous les types de corrosion peuvent avoir des consquences importantes (rduction de la dure de vie, cot de rparation ou de remplacement important) si elles ne sont pas dceles (par inspection) temps ou rpares adquatement. Tout particulirement, la corrosion sous-tension qui peut rapidement conduire la rupture complte de la pice ou du joint.

Leau qui contient gnralement des sels dissous et des produits chimiques de toutes sortes, est lagent corrosif le plus connu et la principale cause de la corrosion. Si lon arrivait empcher leau et tout les liquides corrosifs (ex: le carburant) de pntrer lassemblage, le problme serait presque remdi. ce effet, lutilisation des composs lastomriques (les scellants) sur les joints de recouvrements des tles de revtements extrieurs ainsi qu tous les endroits permettant aux liquides de pntrer, aident grandement contrler linfiltration.

Les espaces rsultant de mauvaises procdures de travail favorisent linfiltration dagents susceptibles de gnrer la corrosion.

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La CorrosionLa corrosion mtallique la temprature ambiante, la corrosion des matriaux mtalliques est due leau. Il sagit dun mcanisme qui nest pas simplement chimique, mais lectrochimique. Il convient de rappeler quun mtal (ou alliage) est constitu datomes dont les lectrons se sont dtachs et circulent librement dans le solide. Ce sont ces lectrons libres qui conduisent le courant lectrique dans ce matriau. La corrosion dun mtal dans une eau (acide, neutre, basique, sale ou non) comprend deux ractions simultanes. Lune delle est la dissolution (oxydation) du mtal dans leau. Ceci signifie que des atomes (en fait des ions Me++) quittent le solide en y laissant des lectrons e-. Une telle dissolution nest possible que si, simultanment, ces lectrons sont neutraliss par une raction dite de rduction. Une telle raction est par exemple, la formations dions hydroxydes OH, par rduction de loxygne gazeux dissous dans leau. Les deux ractions lmentaires doxydation et de rduction sont simultanes. Les produits forms par ces deux ractions peuvent ragir entre eux et le nouveau corps form prcipite la surface du mtal. Si ce recouvrement est tanche et empche toute dissolution ultrieure, le mtal est dit passiv. Ainsi dans leau des particules ionises (ions) se dplacent partir du solide. Elles subissent donc une force de type lectrique, perpendiculaire linterface et qui est gale au produit de la charge lectrique de lion par un vecteur appel champ lectrique. Ce champ drive dun potentiel dlectrode E, cest--dire quil est gal au gradient dE/dx, si x est la distance linterface.

Le systme constitu par le mtal dans leau peut alors tre dcrit par des variables dites dtat, telles que la temprature, la composition chimique de leau, son pH et le potentiel E.

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La CorrosionLa corrosion mtalliqueLes ractions fondamentales de la corrosion mtallique sont : 1) dissolution 2) rduction 3) recouvrement

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La CorrosionLes principes de la corrosionI:La corrosion lectrochimiqueLa corrosion lectrochimique est la plus frquente. Elle se traduit par une dissolution du mtal du fait la formation de micropiles la surface, et selon le processus suivant. lanode, le fer mtal perd deux lectrons et se dissout sous forme dions ferreux. Les lectrons libres migrent vers la cathode et ragissent avec leau charge doxygne pour former des ions hydroxydes. Ceux-ci peuvent alors ragir avec les ions ferreux de lanode pour former lhydroxyde ferreux qui est son tour oxyd en hydroxyde ferrique par loxygne dissous. Il sagit de corrosion par aration diffrentielle. La piqre qui se forme lanode, sous le dpt, se creuse peu peu jusquau percement du mtal. Toute formation de dpt localis (tartre non uniformment rparti, dpt bactrien, etc) entrane ce phnomne du la corrosion par aration diffrentielle.

Anode

lectrolyte

Cathode

Aluminium

Acier

Lorsque certaines conditions sont prsentes, un courant lectrique se met circuler dans le conducteur et le milieu lectrolytique, (+). Ce courant permet certains ions mtalliques de se dtacher du matriau le plus anodique pour se combiner loxygne et former des oxydes (Al2O3).

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La CorrosionLes principes de la corrosion II : La corrosion biologiqueLa corrosion biologique est lie la prsence de certaines bactries, qui acclrent le processus existant, ou qui crent un terrain favorable. En effet, les algues, et les bactries ont la proprit de piger les matires en suspension de leau en circulation et de former des magmas adhrent aux parois des installations thermiques (conduites deau) en occasionnant des dperditions (pertes) de transfert calorifique. Cette situation peut tre le dpart dun dveloppement de bactries anarobies lorigine dune corrosion bactrienne. Des dpts de diffrentes natures peuvent aussi gnrer une corrosion importante de type aration diffrentielle. Les bactries jouent un rle important dans le processus de corrosion. Le cycle de la corrosion biologique peut tre rsum linteraction de trois types de bactries. Lune est anarobie, les deux autres sont arobies. Les sulfato-rductrices sont anarobies. Elles agissent en dpolarisant la cathode. La corrosion provoque par ces bactries se matrialise par des piqres localises sous dpt. Les sulfobactries utilisent les sulfures pour leur mtabolisme, emmagasinent la soufre et rejettent des ions sulfates sous forme dacide sulfurique. Leur prsence occasionne la formation de boues et la modification du pH du milieu. Les sulfobactries sont arobies. Les ferrobactries du genre Gallionella sont arobies. Elles agissent en oxydant le fer ferreux avec la formation dun dpt dhydroxyde ferrique. Il sensuit une dissolution du fer mtal.

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La CorrosionLes principes de la corrosionIII : La corrosion chimiqueLa corrosion chimique est une dissolution du mtal dans une solution acide ou basique. Ce type de corrosion met en jeu les mmes processus lectrochimiques que prcdemment, mais provient dune arrive rgulire ou accidentelle dun compos acide ou basique ce qui entrane une chute du pH et se manifeste par un tat de corrosion grave. Exemples de ractions chimiques dversement de lacide contenu dans les batteries. prsence de laitiers rsiduels aprs soudage (soudures non nettoyes). prsences de solutions caustiques rsiduelles aprs nettoyage chimique. Usinage chimique (chemical milling) Le principe nonc dans le paragraphe prcdent, la raction chimique, est utilis comme procd industriel tout particulirement en aronautique. En effet, puisque le facteur poids est de premire importance, le concepteur ingnieur procde une analyse de stress de toute la structure pour dterminer les endroits spcifiques o les contraintes sont faibles, donc pour dterminer les endroits o lpaisseur du matriau peut tre rduite au minimum

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La CorrosionLes principes de la corrosion

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1 : Nettoyage de la pice (enlever les prsences doxydes sur la pice). 2 : La pice est recouverte dune matire plastique. 3 : Dcouper la matire protectrice aux endroits devant tre amincis. 4 : Lpaisseur finale obtenue est en fonction du temps dimmersion dans la soude caustique. 5 : Rincer la pice afin dliminer toute prsence de soude caustique.

6 : Enlever la matire plastique aux endroits non usins.

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La CorrosionLes principales causes de la corrosion1 : Infiltration deau ou de liquide dans la structure. 2 : Htrognit des grains mtalliques. a) rivets,tle b) formage (pliage) c) crouissage d) soudage 3 : Htrognit des mtaux (lectropositivit, alliages). 4 : Contraintes externes (forces appliques) ou internes (T.T.). 5 : Changement de temprature. 6: Variation de laration (effet Evans). 7 : Variation de la teneur en oxygne. 8 : Prsence dagents corrosifs (acides, carburants, solvants). 9 : Prsence de corps trangers (graphite-aluminium).

Exemple

Des couples galvaniques dus lassociation de diffrents mtaux.

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La CorrosionLes types de corrosionLa corrosion de surface La corrosion de surface affecte gnralement la surface du matriel plutt que ses proprits. Une surface dapparence ternie, noircie ou lgrement rugueuse sont les principaux symptmes de la corrosion de surface. Un traitement appropri, un nettoyage chimique suivi dun rinage et dun polissage prvient lintensification du phnomne. Le gonflement local du revtement de surface comme la peinture ou la placage indique que la corrosion de surface a volu vers une corrosion locale. La corrosion par piqre (locale) La corrosion par piqre est une forme pousse de corrosion localise. Elle est d la prsence de corps trangers sur la surface dune structure. Celle-ci se caractrise entre par le fait que la corrosion se produit seulement localement formant des petits points la surface du mtal, mais en raison du faible rapport entre la surface anodique et la surface cathodique, ces piqres de corrosion peuvent se dvelopper rapidement et peuvent finir par perforer intgralement la structure mtallique. Une fracture prmature pourrait rsulter lors de lapplication de charges cycliques. Le nombre de piqres initiales dpend de lalliage : par exemple, pour un alliage 1199 (aluminium) le nombre de piqres est de lordre de 100 par cm2, alors que pour un alliage contenant 4% de cuivre, le nombre de piqres est de lordre de 1000 par cm2. Par consquent, les alliages de la srie 2xxx (cest--dire ceux dans lequel le Cu est llment dalliage principal) sont particulirement prdisposs la corrosion par piqre.

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La CorrosionLes types de corrosion

Corrosion par piqre, attaque relativement profonde dun alliage non plaqu.

Piqre sur un alliage daluminium contenant du cuivre.

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