Mise en évidence des interactions entre frottement et corrosion – Effet de synergie
Tribocorrosion

1 - Mise en évidence des interactions entre frottement et corrosion – Effet de synergie

• 1.1 - Influence du frottement sur la résistance à la corrosion d'un matériau métallique
  Figure 1 - Paramètres de fonctionnement mécanique et électrochimique et caractéristiques du système (matériaux, environnement, contact) aux influences simultanées à prendre en compte dans l'étude d'un processus de tribocorrosion Figure 2 - Usure des cliquets des mécanismes de commande de grappes de réacteurs nucléaires REP Figure 3 - Évolution de l'usure avec l'interpas à deux valeurs de la pression moyenne de contact dans un essai de tribocorrosion en frottement intermittent en milieu primaire REP à température 85 oC et pression ambiante Figure 4 - Aspect de la piste de frottement après l'essai de tribocorrosion Figure 5 - Évolution de l'usure du Zircaloy 4 mesurée après essai de tribocorrosion Figure 6 - Importance relative de la corrosion sur l'usure. Acier AISI 304 L, milieu REP du circuit primaire, température ambiante Figure 7 - Exemples de transformation tribologique de surface (TTS) Figure 8 - Augmentation de la microdureté Vickers HV0,025 dans la trace de frottement sur un acier austénitique AISI 321 du fait de la présence de martensite d'écrouissage Tableau 1
• 1.2 - Influence de la corrosion sur les conditions de frottement et d'usure
  Figure 9 - Évolution de la microdureté Vickers HV0,025 mesurée après essais de tribocorrosion en régime de frottement intermittent, en milieu H2SO4 0,5 M, ...

2 - Techniques expérimentales d'investigation en tribocorrosion (solutions mécaniques et électrochimiques) – Vers un test standard ?

• 2.1 - Montages à jet immergé
  Tableau 2
• 2.2 - Montages avec frottement et corrosion
  Figure 10 - Schéma d'un montage à jet immergé Figure 11 - Dispositifs d'érosion-corrosion équipés de chaîne d'émission acoustique Figure 12 - Exemples de résultats obtenus à partir de tels montages pour l'acier 304L Figure 13 - Exemple de carte d'usure obtenue pour l'usure érosive d'un acier doux  Figure 14 - Exemple de cellule d'essai d'érosion pour un écoulement dans un tube Figure 15 - « Hub Test » Figure 16 - Schémas de montages de tribocorrosion Figure 17 - Montage destiné à étudier la tribocorrosion en présence de lubrifiant Figure 18 - Tribocorrosimètre à mouvement alterné Figure 19 - Transitoires de déplacement et de courant (mesuré et calculé) d'un acier inoxydable AISI 430 en frottement, en milieu acide sulfurique Figure 20 - Schéma de la cellule tribo-électrochimique Figure 21 - Montage global électrochimique pour des mesures de micro-tribocorrosion Figure 22 - Schéma d'un tribocorrosimètre inversé de type pion-disque  Tableau 3
• 2.3 - Grandeurs mesurées en tribocorrosion
  Figure 23 - Évolution du potentiel libre en fonction des variations de conditions tribologiques et mise en évidence du « bruit électrochimique » Figure 24 - Courbe de polarisation potentiodynamique (trajet « aller ») Figure 25 - Représentation schématique de la distribution de courant anodique sur la trace de frottement, dans un essai de tribocorrosion pion-disque, en fonction de la distance au pion Figure 26 - Variation du potentiel libre d'un disque d'alliage Stellite 6 (Co-28 % Cr) soumis au frottement intermittent d'un pion en alumine (milieu H2SO4 0,5 M, sous une charge de 15 N (pression moyenne de contact statique hertzien : 120 MPa). Vitesse de rotation = 120 tours par minute. Vitesse de glissement = 10 cm/s) Figure 27 - Évolution du potentiel libre d'un disque d'acier inoxydable AISI 316 lors d'un essai de tribocorrosion sur tribomètre pion-disque et diagrammes d'impédance électrochimique

3 - Secteurs d'activités concernés, mesures de protection

• 3.1 - Secteurs d'activités concernés
• 3.2 - Mesures de protection
  Figure 28 - Effet de la présence d'additifs sur le taux de tribocorrosion d'un acier au carbone en milieu NaCl 100 ppm Figure 29 - Usure d'outils de coupe en acier rapide, en fonction du temps d'usinage pour différentes conditions