Fragilisation par l’hydrogène
Décapage chimique des surfaces métalliques

Nous avons fait apparaître clairement dans les paragraphes précédents que le décapage en milieu acide est un traitement générateur d’hydrogène. Le mécanisme d’évolution de l’hydrogène se produit en plusieurs étapes successives : une réaction qui fait apparaître l’espèce adsorbée (M H_ads), suivie d’une désorption chimique ou électrochimique (suivant la nature du métal) qui conduit à la production d’hydrogène moléculaire. Une quantité variable d’hydrogène adsorbé peut diffuser dans le métal et y être absorbé (H_ads ® H_abs). La pénétration de l’hydrogène dans le matériau métallique peut donc affecter voire modifier certaines de ses propriétés physiques. Cette modification peut s’accompagner d’effets néfastes, le plus souvent lorsque le métal traité est sollicité mécaniquement, connus sous le terme de fragilisation par l’hydrogène [56][57][58][59]. Ces dégradations sont d’autant plus accentuées que l’hydrogène est présent en grande quantité dans le matériau.

La sensibilité d’un matériau vis-à-vis de l’hydrogène dépend de nombreux paramètres intrinsèques au matériau ou liés à son environnement. Ainsi, la nature chimique du métal et par conséquent la présence de certains éléments d’alliages jouent un rôle important. Les facteurs métallurgiques, tels que l’état superficiel ou la micro-structure par exemple, doivent être également considérés. On convient généralement que la sensibilité à l’hydrogène diminue, dans l’ordre, suivant les microstructures : martensite ® bainite ® perlite globulaire [59].

Le comportement de l’interface contribue à la sensibilité du matériau à l’hydrogène. Ainsi, la présence d’une couche de calamine semble favoriser l’absorption d’hydrogène [60]. Enfin si la fragilisation peut se déclencher en présence ou en l’absence de contraintes appliquées, le phénomène est sensible à l’existence de contraintes résiduelles superficielles ou internes.

Les autres paramètres gouvernant l’introduction d’hydrogène sont la durée du traitement et les facteurs liés à l’environnement (nature du milieu, température...). S’il...