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1.1 La corrosion des métaux
Il est malheureusement une propri.t. des m.taux qui, sans en limiter l ’ emploi
de fa.on r.dhibitoire, demande une attention particuli.re : il s ’ agit de leur plus
ou moins grande r.sistance . la corrosion. Nous parlons ici de la corrosion en
milieu aqueux, ou tout au moins humide, en mettant de c.t. ce que l ’ on appelle
commun.ment . oxydation . chaud . ou . oxydation . haute temp.rature .
(c ’ est-.-dire . une temp.rature sup.rieure . la temp.rature d ’ .bullition de l ’ eau).
Nous nous concentrerons donc sur la . corrosion aqueuse des métaux . (et de
leurs alliages) telle qu ’ elle peut .tre constat.e dans le domaine de temp.rature
o. l ’ eau liquide est stable, c ’ est-.-dire de 0 . 100 ÅãC . pression atmosph.rique
standard. Nous .tendrons notre int.r.t aux solutions aqueuses dilu.es plus ou
moins acides, contenant en solution des cations et des anions, ainsi que des gaz
dissous (tels que l ’ oxyg.ne) en .quilibre ou non avec l ’ atmosph.re. Remarquons
. ce propos que, contrairement . une id.e re.ue, la corrosion . atmosph.rique .
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La corrosion aqueuse des métaux et alliages
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sous nos climats temp.r.s n ’ est pas une oxydation . s.che . par l ’ oxyg.ne de
l ’ air, m.me si comme on le verra plus loin l ’ oxyg.ne joue un r.le essentiel dans
le processus de corrosion, mais une corrosion . aqueuse . dans le mince film
d ’ eau condens. . la surface des m.taux.
Nous nous int.resserons non seulement aux m.taux purs, assez rares dans la
vie industrielle, mais aussi . leurs alliages, dont la composition est ajust.e pour
en optimiser les propri.t.s d ’ emploi, voire leur facilit. d ’ .laboration et de mise
en oeuvre. Nous nous focaliserons particuli.rement sur les aciers et, parmi eux,
les aciers inoxydables [1] (alliages de Fer, contenant .galement du Chrome en
quantit. notable, ainsi que divers autres .l.ments). La pr.sence de Cr am.liore
drastiquement la r.sistance . la corrosion des aciers, tout en conservant leur
excellent niveau de caract.ristiques m.caniques, faisant ainsi des aciers inoxydables
des mat.riaux de choix de choix pour les milieux s.v.res, ou simplement
lorsque le crit.re de durabilit. justifie un investissement initial suppl.mentaire
permettant de diminuer ensuite les frais de maintenance d ’ une installation.
La corrosion est un ph.nom.ne irr.versible qui r.sulte d ’ un principe fondamental
de la thermodynamique, suivant lequel un syst.me mat.riel isol. tend toujours
vers un .tat d ’ entropie maximale. Appliqu.e . un syst.me . temp.rature et pression
constantes, cette loi se traduit par la tendance du syst.me . rejoindre un .tat
d ’ enthalpie libre minimale. Ainsi, en pr.sence d ’ eau, un atome m.tallique tendra
toujours . se dissocier en son cation (si celui-ci peut passer en solution dans l ’ eau
environnante) et ses .lectrons p.riph.riques (si ceux-ci peuvent .tre capt.s par
un accepteur d ’ .lectron pr.sent dans l ’ environnement). Chimiquement, ce passage
du m.tal de l ’ .tat atomique . l ’ .tat de cation est une . oxydation .1.