Article

1 - DIFFÉRENTS MODES DE CORROSION SÈCHE DES SYSTÈMES INDUSTRIELS

2 - OXYDATION

3 - CARBURATION. METAL DUSTING

Article de référence | Réf : M4224 v1

Corrosion sèche des métaux - Cas industriels : oxydation, carburation

Auteur(s) : Laurent ANTONI, Alain GALERIE

Date de publication : 10 déc. 2002

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Auteur(s)

  • Laurent ANTONI : Docteur-ingénieur de l’Institut national polytechnique de Grenoble,École nationale supérieure d’électrochimie et d’électrométallurgie de Grenoble

  • Alain GALERIE : Professeur à l’Institut national polytechnique de Grenoble,École nationale supérieure d’électrochimie et d’électrométallurgie de Grenoble

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INTRODUCTION

De nombreux procédés industriels nécessitent de porter des matériaux à des températures supérieures à 500 oC. Comme pour les utilisations à température ambiante, le choix de ces matériaux est le résultat d’un compromis entre les aspects économique (recherche du moindre coût), technique (tenue mécanique, dureté, déformabilité, usinabilité, soudabilité, masse...) et esthétique (design, aspect visuel). L’utilisation à haute température engendre néanmoins des contraintes supplémentaires. Parmi elles, nous en citerons trois importantes : le fluage, la stabilité microstructurale et la corrosion à haute température (ou corrosion sèche).

Dans de nombreuses applications, l’augmentation des températures de travail permet d’améliorer les rendements (conversion de l’énergie) et/ou de diminuer les nuisances environnementales (consommation d’énergie, émission de CO2). Elle conduit cependant à augmenter la corrosion et donc à diminuer la durée de vie des installations. Une adaptation des matériaux à la température maximale d’utilisation apparaît donc nécessaire.

Quasiment tous les environnements d’intérêt technologique contiennent suffisamment d’espèces gazeuses chimiquement réactives pour que presque tous les métaux soient thermodynamiquement instables et se transforment donc en oxydes, chlorures, nitrures, carbures, sulfures... La vitesse de corrosion dépend alors du produit formé dont la nature est déterminée par des interactions complexes entre la composition, la microstructure et la morphologie de surface de l’alliage, la thermochimie de l’environnement et la température de réaction. La corrosion sèche qui en résulte est constituée d’une part d’une diminution de l’épaisseur du matériau, souvent la cause première de la limitation de la durée de vie de l’installation, et d’autre part de la dissolution d’oxygène, d’azote ou de carbone dans l’alliage qui se traduit par une corrosion interne dégradant également la tenue mécanique et participant donc à la casse des pièces.

Nous nous attacherons donc ici à décrire les principaux modes de corrosions sèches rencontrés dans la pratique et la tenue relative des principaux matériaux métalliques disponibles, c’est-à-dire les métaux à base de Fe, Ni, Cr ou Co, bruts ou revêtus.

Nota :

Cette étude sur la corrosion sèche des métaux sera présentée en plusieurs fascicules :

Pour une étude théorique du phénomène, le lecteur se reportera aux articles Corrosion sèche des métaux- Méthodes d’étude et Corrosion sèche des métaux- Mécanismes de ce traité.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-m4224


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - GLEESON (B.) -   High temperature corrosion of metallic alloys and coatings.  -  Corrosion and environmental degradation, Éd. M. Schütze, Wiley-VCH, Weinheim - Germany, vol. II, p. 173-228 (2000).

  • (2) - BANDEL (G.), VOLK (K.E.) -   The testing of oxidation resistance of alloyed steels.  -  Arch. Eisenhüttenwesen, 15, 8, p. 369-78 (1942).

  • (3) - LAI (G.A.) -   High temperature corrosion of engineering alloys.  -  Metals Park, OH : ASM International (1990).

  • (4) - ELLIOTT (P.) -   Materials performance in high-temperature environments - Making the choice.  -  Corrosion 2000, Orlando, FL, USA Publ : NACE International, Houston, papier no 527 (26-31 mars 2000).

  • (5) - BRADY (M.P.), GLEESON (B.), WRIGHT (I.G.) -   Alloy design strategies for promoting protective oxide scale formation.  -  JOM - Journal of the Minerals Metals & Materials Society, vol. 52, Iss 1, p. 16-21 (2000).

  • ...

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