Article

1 - PRÉSENTATION DU PHÉNOMÈNE

  • 1.1 - Corrosion sèche, corrosion aqueuse
  • 1.2 - Températures et atmosphères
  • 1.3 - Domaines industriels concernés

2 - MÉTHODES D'ÉTUDE DE LA CORROSION SÈCHE

  • 2.1 - Préparation des échantillons
  • 2.2 - Conditions des essais
  • 2.3 - Suivi de l'avancement
  • 2.4 - Analyse cinétique
  • 2.5 - Caractérisation des matériaux corrodés

3 - CONCLUSION

4 - GLOSSAIRE – DÉFINITIONS

Article de référence | Réf : M4220 v2

Corrosion sèche des métaux - Méthodes d'étude

Auteur(s) : Valérie PARRY

Date de publication : 10 déc. 2015

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Auteur(s)

  • Valérie PARRY : Maître de conférences à l'Institut polytechnique de Grenoble - Laboratoire SIMaP, Saint Martin d'Hères, France

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INTRODUCTION

La corrosion sèche est la dégradation d'un matériau dans un environnement chimiquement réactif sous l'effet d'une haute température, et éventuellement de contraintes mécaniques.

Elle concerne généralement des domaines technologiques avancés pour lesquels les conséquences des défaillances ont un coût financier, environnemental ou humain particulièrement élevé : machines thermiques pour le transport (terrestre, maritime, aérien), transformation d'énergie, industrie nucléaire, industrie chimique (organique, minérale), métallurgie...

Les cahiers des charges des matériaux métalliques utilisés dans ces domaines sont de plus en plus exigeants. Les températures de fonctionnement sont augmentées pour accroître les rendements. La réduction des coûts et les enjeux environnementaux stimulent le choix du matériau juste performant, d'épaisseur la plus petite possible. Enfin, les impératifs de sécurité nécessitent de pouvoir garantir une durée de vie en conditions de service que ce soit vis-à-vis du fluage, de la stabilité microstructurale ou de l'oxydation haute température.

Il apparaît donc une demande forte de connaissances quantifiées sur le comportement de matériaux soumis à la corrosion sèche. Cette demande se décline en termes de vitesses de réaction, de températures limites d'utilisation, d'atmosphères interdites, de conditions de cyclage thermique ou de sollicitations mécaniques en service.

L'analyse des phénomènes de corrosion sèche présente un caractère pluridisciplinaire puisqu'elle demande des connaissances en métallurgie, en science des surfaces, en thermodynamique et cinétique chimique, en chimie et physique du solide.

La première section de cet article présente le phénomène de corrosion sèche et ses spécificités : distinction avec la corrosion aqueuse, températures et atmosphères rencontrées, domaines industriels concernés. La seconde section propose une démarche d'étude, de la mise en œuvre des expériences de suivis thermogravimétriques aux moyens de caractérisations chimique, morphologique et mécanique de la couche de corrosion et de son interface avec le métal.

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-m4220


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - NORMAND (B.), PEBERE (N.), RICHARD (C.), WERY (M.) -   Prévention et lutte contre la corrosion. Une approche scientifique et technique.  -  Presse Polytechniques et universitaires romandes (2004).

  • (2) - AL-BADAIRY (H.), TATLOCK (G.J.), BENNETT (M.J.) -   A comparison of breakaway oxidation in wedge-shaped and parallel sided coupons of FeCrAl alloys.  -  Mater. High Temp. 17(1/2), p. 101-107 (2000).

  • (3) - ASENSIO-JIMENEZ (C.), LESZEK (N.), HATTENDORF (H.), KUHN (B.), HUCZKOWSKI (P.), SINGHEISER (L.), QUADAKKERS (W. J.) -   Effect of specimen thickness on the oxidation rate of high chromium ferritic steels : the significance of intrinsic alloy creep strength.  -  Oxid. Met., 79(1/2), p. 15-28 (2013).

  • (4) - PIEHL (C.), TOEKEI (Zs.), GRABKE (H.J.) -   Influence of chromium diffusion and different surface finishes on the oxidation behaviour of chromium steels.  -  Mater High Temp., 17(1/2), p. 243-246 (2000).

  • (5) - KOBAYASHI (Y.), FUJIWARA (Y.) -   Effect of passive film on high temperature oxidation behaviour of ferritic stainless steels.  -  Corr. Eng., 43,...

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