Cours-de-Corrosion-2020-1

CORROSION
Chapitre I
GENERALITES

Corrosion
Chapitre I : Généralités Page : 2/36
I.S.I.T.V. Corrosion et protections Réf. Aragon - 30/09/05 Rév. : 1
Université du Sud Toulon-Var - Institut des Sciences de l'Ingénieur de Toulon et du Var
SOMMAIRE
1. INTRODUCTION............................................................................................................................3
1.1. DEFINITION DE LA CORROSION ....................................................................................................... 3
1.2. IMPORTANCE ECONOMIQUE DE LA CORROSION ............................................................................... 7
1.3. QUELQUES QUESTIONS FONDAMENTALES....................................................................................... 8
1.4. CAUSES DE LA CORROSION ............................................................................................................. 9
1.5. NOTION DE POTENTIEL.................................................................................................................. 10
2. ASPECTS ELECTROCHIMIQUES DE LA CORROSION.....................................................14
2.1. REACTIONS DE LA CORROSION...................................................................................................... 14
2.2. LA PILE ELECTROCHIMIQUE DE CORROSION.................................................................................. 14
2.2.1. Corrosion galvanique............................................................................................................. 14
2.2.2. Corrosion d’un métal isolé .....................................................................................................19
2.2.3. Corrosion par aération différentielle...................................................................................... 20
3. ROLE DE L'ENVIRONNEMENT............................................................................................... 23
3.1. NOTION DE CATEGORIES DE CORROSIVITE .................................................................................... 25
3.1.1 Corrosivité atmosphérique...................................................................................................... 25
3.1.2 Corrosivité des eaux et des sols.............................................................................................. 27
3.2. NOTION DE MACRO, MINI ET MICROCLIMATS ................................................................................ 27
4. LES DIFFERENTES FORMES DE CORROSION ...................................................................29
4.1. CORROSION UNIFORME OU GENERALISEE ..................................................................................... 29
4.2. CORROSION LOCALISEE ................................................................................................................ 30
4.2.1. Piqûres.................................................................................................................................... 30
4.2.2. Corrosion caverneuse............................................................................................................. 30
4.2.3. Corrosion intergranulaire ......................................................................................................32
4.2.4. Corrosion sélective (perte d'un élément d'alliage) ................................................................. 33
4.3. CORROSION PRODUITE PAR LE DEPLACEMENT RELATIF DE L'ELECTROLYTE................................. 34
4.3.1. A faible vitesse ........................................................................................................................ 34
4.3.2. A grande vitesse...................................................................................................................... 34
4.4. CORROSION ASSOCIEE A UNE CONTRAINTE MECANIQUE .............................................................. 36
4.4.1. Corrosion sous tension ........................................................................................................... 36
4.4.2. Fatigue-Corrosion................................................................................................................. 37
5. ETUDES DE CAS ..........................................................................................................................38
5.1. CAS LIES A DES STRUCTURES HYBRIDES MULTI MATERIAUX ........................................................ 38
5.1.1. Corrosion consécutive à la dégradation d’un matériau polymère .........................................38
5.1.2. Couplage galvanique avec les renforts carbone d’un composite ...........................................38
5.2. CORROSION ACIDE APRES INCENDIE............................................................................................. 38

Corrosion
Chapitre I : Généralités Page : 3/36
1. INTRODUCTION
1.1. Définition de la corrosion
ISITV
E. ARAGON
CORROSION - Chapitre I : GENERALITES
Définition de la corrosion
Définition de la corrosion
Dégradation
des matériaux
par le milieu ambiant.
Cette première définition souligne que les problèmes de corrosion sont liés autant
aux matériaux qu’aux milieux dans lesquels cette dégradation a lieu.
La définition suivante précise que les matériaux concernés sont spécifiquement des
matériaux métalliques et que les processus qui contrôlent la corrosion se
décomposent en réactions d’oxydation (qui concerne plus précisément le métal) et de
réduction (qui concerne plus précisément le milieu). Le milieu est agressif car il
contient un agent oxydant. L’agent oxydant principal, présent dans tous les milieux
naturels et responsable de la corrosion, est l’oxygène. Dans certains milieux, d’autres
agents oxydants peuvent intervenir.
Par ailleurs, le phénomène est qualifié d’irréversible, ce qui présente des implications
pratiques fortes pour la gestion des problèmes de corrosion. Cette irréversibilité
plaide pour une gestion de ces problèmes basée sur l’anticipation et la prévention.
Autrement dit, une politique anticorrosion efficace planifie des opérations de
contrôle périodique et de maintenance régulière afin d’éviter la dégradation
excessive et non contrôlée de la structure.
Cependant, si cette gestion de la corrosion apparaît comme la plus saine, sa mise en
œuvre pratique s’avère souvent difficile en raison des contraintes financières qui
accompagne la gestion de n’importe quel projet industriel. En effet, les problèmes de
corrosion n’étant que potentiels et se manifestant avec un effet retard, ils
apparaissent trop souvent comme non prioritaires et les budgets qui leur sont
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consacrés dans les phases de conception et de construction sont parfois réduits au
minimum. Lorsque la structure évolue dans un environnement dont l’agressivité est
forte, que les risques de pertes financières (perte d’exploitation en offshore pétrolier)
ou de dommages sur les personnes (nucléaire, aéronautique) en cas de dégradation
ne peuvent être pris, la corrosion est alors gérée de manière optimale. Le reste du
temps, c’est malheureusement la politique du « jusqu’ici ça va » qui prévaut.
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CORROSION - Chapitre I : GENERALITES
Définition de la corrosion
Définition de la corrosion
Réaction d'oxydo-
réduction irréversible
entre un métal et un
agent oxydant contenu
dans le milieu ambiant
Inversement, pour des environnements faiblement corrosifs et/ou des durabilités
attendues de fonctionnement de la structure, une gestion moins exigeante, donc
moins onéreuse, de la corrosion peut suffire.
La définition ci-dessous précise que les phénomènes de corrosion sont des
phénomènes d’interfaces et de surface. A ce titre, il existe différentes façons de les
envisager : le point de vue du métallurgiste sera ainsi différent de celui de
l’électrochimiste ou de l’océanographe ou encore de l’homme de terrain. Une
difficulté viendra donc des difficultés à communiquer de ces différentes personnes
sur un même sujet.
D’un point de vue scientifique, les phénomènes de corrosion, comme tout processus
électrochimique, sont donc des phénomènes de surface. Cette surface correspond à la
zone de contact entre le métal et l’environnement agressif.
A ce titre, les produits de corrosion, solides (adhérents ou non) et solubles, qui se
forment contiennent des éléments issus du substrat corrodé mais également du
milieu corrosif. L’interaction entre le métal est l’environnement se manifeste
également par la libération de produits de corrosion dans le milieu, en particulier des
produits de corrosion solubles.
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CORROSION - Chapitre I : GENERALITES
Définition de la corrosion
Définition de la corrosion
Réaction interfaciale qui implique :
¾une consommation du matériau
¾une dissolution dans les produits de
corrosion solides, des composantes de
l'environnement corrosif
¾une dissolution dans l’environnement
corrosif des produits de corrosion solubles
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CORROSION - Chapitre I : GENERALITES
Définition de la corrosion
•Attaque d'un matériau métallique
sous l'action chimique (3% des cas)
ou électrochimique (97% des cas)
du milieu environnant
•Attaque parfois non destructive :
cas des métaux PASSIVABLES
Dans le cadre de ce cours, on va s’intéresser exclusivement à la corrosion
électrochimique qui implique la présence d’un électrolyte (milieu conducteur de
l’électricité). Dans les milieux naturels, l’électrolyte par excellence, responsable de la
corrosion, est l’eau qui présente une conductivité variable selon la concentration et la
nature des espèces ioniques solubilisées.
La corrosion électrochimique est responsable de 97% des cas de corrosion industriels.
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