L’acier inoxydable se corrode-t-il ?
Bien que l’acier inoxydable soit connu pour sa résistance à la corrosion, il n’est pas totalement à l’abri de la rouille ou de la corrosion.
La résistance à la corrosion de l'acier inoxydable provient d'une couche de passivation sur sa surface, principalement composée de chrome (Cr) qui réagit avec l'oxygène pour former une couche d'oxyde de chrome.
Cette couche de passivation protège l'acier de la plupart des substances corrosives. Cependant, dans certaines conditions, l'acier inoxydable peut encore rouiller ou se corroder.
Types courants de corrosion de l'acier inoxydable
Corrosion uniforme : Cette corrosion est répartie uniformément sur la surface de l’acier inoxydable, généralement en raison d’une exposition à long terme à des environnements acides ou salins.
- Corrosion par piqûres : Se produit lorsque des substances corrosives, telles que les ions chlorure, pénètrent dans de minuscules défauts de la surface de l'acier inoxydable, formant de petites piqûres.
- Fissuration par corrosion sous contrainte (SCC) : Causée par l'effet combiné de la contrainte de traction et d'un environnement corrosif, conduisant à la formation de fissures dans le matériau.
- Corrosion caverneuse : Se produit dans des espaces scellés ou confinés où l'apport en oxygène est limité, ce qui entraîne une corrosion localisée.
- Corrosion intergranulaire : Lorsque l’acier inoxydable est chauffé à des températures élevées, la précipitation de carbure aux limites des grains peut réduire la résistance à la corrosion dans ces zones.
Fatigue par corrosion : Cela se produit lorsque l'acier inoxydable subit des cycles de contrainte répétés dans un environnement corrosif, provoquant la formation de fissures de fatigue.
Causes de la corrosion de l'acier inoxydable
Environnements chlorure (ions chlorure) : Les chlorures (par exemple, l'eau de mer, l'eau salée, les nettoyants chlorés) sont une cause fréquente de corrosion. Les ions chlorure peuvent détruire la couche de passivation en surface, entraînant une corrosion localisée.
Environnements à haute température : Dans les environnements à haute température, la couche de passivation de l'acier inoxydable peut s'amincir, accélérant ainsi la corrosion. Plus précisément, au-dessus de 800 °C, certains aciers inoxydables sont sujets à la corrosion intergranulaire, qui se produit aux joints de grains et provoque leur fragilisation.
Exposition à long terme à des solutions acides ou alcalines : Bien que l'acier inoxydable résiste à la plupart des substances acides, il peut néanmoins se corroder en présence d'acides ou de bases fortes très concentrées. Par exemple, l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique et l'acide fluorhydrique concentrés peuvent détruire la couche protectrice de l'acier inoxydable.
Environnements à faible teneur en oxygène : La couche de passivation de l'acier inoxydable nécessite de l'oxygène pour maintenir son intégrité. Dans les environnements pauvres en oxygène (par exemple, pipelines fermés ou eaux profondes), la couche de passivation peut être endommagée, exposant la surface métallique à la corrosion.
Sélection d'alliage inappropriée : Les différents types d'acier inoxydable présentent des niveaux de résistance à la corrosion variables. Par exemple, l'acier inoxydable 304 convient aux environnements classiques, mais il peut se corroder dans des environnements à forte concentration de chlorure. Dans ce cas, l'acier inoxydable 316 (qui contient du molybdène) offre une meilleure résistance à la corrosion.
Dommages mécaniques et contamination : Si la surface de l'acier inoxydable est rayée, usée ou contaminée, notamment par de la rouille ou des particules d'oxyde métallique, la couche de passivation peut être endommagée, entraînant une corrosion localisée. On parle alors de corrosion d'usure.
Comment prévenir la corrosion de l'acier inoxydable
D'après les causes de corrosion de l'acier inoxydable mentionnées ci-dessus, il est clair que le mécanisme de corrosion est étroitement lié à la destruction de la couche de passivation et à sa capacité à s'auto-réparer.
La corrosion se produit en raison de l’influence combinée de facteurs environnementaux (par exemple, les ions chlorure, les environnements acides, la concentration en oxygène) et de facteurs mécaniques (par exemple, le stress, l’usure).
La sélection du matériau en acier inoxydable approprié, l’évitement des environnements difficiles, la mise en œuvre de traitements de surface appropriés et la réalisation d’inspections et d’entretiens réguliers peuvent contribuer à réduire le risque de corrosion.
Pour éviter la corrosion de l’acier inoxydable, les mesures suivantes peuvent être prises :
Choisissez le bon matériau : Les différents types d'acier inoxydable offrent différents degrés de résistance à la corrosion. Il est important de choisir un matériau adapté aux conditions environnementales :
- L'acier inoxydable 316 (qui contient du molybdène) offre une meilleure résistance à la corrosion dans les environnements chlorés, ce qui le rend adapté aux environnements marins ou d'eau salée.
- L'acier inoxydable 304 convient aux environnements généraux, mais peut se corroder dans des concentrations élevées de chlorure ou dans des environnements fortement acides.
Évitez l’exposition aux environnements contenant du chlorure : Les ions chlorure sont l'une des principales causes de corrosion de l'acier inoxydable. Évitez toute exposition prolongée à l'eau de mer, à l'eau salée, aux nettoyants chlorés ou à d'autres substances à base de chlorure. Si cela est inévitable, choisissez des alliages offrant une meilleure résistance à la corrosion, comme l'acier inoxydable 316.
Nettoyage et entretien réguliers : L'accumulation de saleté, de graisse ou de substances corrosives à la surface de l'acier inoxydable peut endommager sa couche protectrice. Nettoyez régulièrement la surface pour éliminer les contaminants et prévenir la corrosion. Utilisez des nettoyants doux et non corrosifs, en évitant les acides ou bases forts.
Assurer l’approvisionnement en oxygène : La couche de passivation de l'acier inoxydable nécessite de l'oxygène pour rester intacte. Évitez de placer l'acier inoxydable dans des environnements pauvres en oxygène. Par exemple, assurez un apport d'oxygène suffisant dans les canalisations fermées ou les environnements en eaux profondes, ou vérifiez régulièrement les niveaux d'oxygène dans les espaces clos.
Évitez les environnements à haute température : Les températures élevées (notamment supérieures à 800 °C) peuvent dégrader la couche de passivation de l'acier inoxydable, entraînant une corrosion intergranulaire ou d'autres types de corrosion. Évitez d'exposer l'acier inoxydable à des températures excessivement élevées, en particulier lors de chauffages prolongés.
Prévenir les dommages mécaniques : Les dommages mécaniques (rayures ou usure, par exemple) peuvent endommager la couche de passivation protectrice, augmentant ainsi le risque de corrosion. Utiliser des outils et des méthodes appropriés pour éviter d'endommager les surfaces en acier inoxydable. Pour les zones sujettes aux dommages, envisager l'utilisation de revêtements protecteurs ou d'autres mesures préventives.
Utiliser des traitements de surface appropriés : Les traitements de surface tels que le polissage ou la passivation peuvent améliorer la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable. Le traitement de passivation permet d'améliorer la couche de passivation et d'accroître ainsi la résistance à la corrosion. Pour l'acier inoxydable exposé à des environnements extrêmes, des méthodes de protection de surface supplémentaires, telles que les revêtements anticorrosion, peuvent être appliquées.
Évitez tout contact avec les produits à base de fer : L'acier inoxydable est facilement contaminé par la rouille provenant des matériaux à base de fer. Des particules de rouille peuvent adhérer à la surface de l'acier inoxydable et endommager la couche de passivation, provoquant ainsi la corrosion. Lors de l'utilisation ou du stockage de l'acier inoxydable, évitez tout contact avec les produits à base de fer, surtout en milieu humide.
Utiliser des techniques de soudage appropriées : Lors du soudage, des températures élevées peuvent détruire la couche de passivation, entraînant une corrosion des zones soudées. L'utilisation de matériaux et de techniques de soudage appropriés (par exemple, soudage à basse température, prévention de la surchauffe) peut réduire le risque de corrosion dans les zones soudées.
Prévenir la corrosion caverneuse : La corrosion caverneuse se produit généralement dans les zones étanches, comme les brides ou les joints de tuyauterie, où l'apport d'oxygène est limité, ce qui accélère la corrosion. Inspectez régulièrement ces zones et maintenez des joints adéquats, ou utilisez des matériaux spécialisés (par exemple, des brides avec joints d'étanchéité) pour réduire le risque de corrosion caverneuse.
Conclusion
En sélectionnant le matériau en acier inoxydable approprié, en effectuant un entretien régulier, en évitant le contact avec des substances corrosives, en maintenant des conditions environnementales optimales (telles que l'oxygène et la température) et en appliquant des traitements de surface appropriés, le risque de corrosion de l'acier inoxydable peut être efficacement minimisé.
Plus de ressources :
Quelles formes de corrosion peuvent survenir dans les aciers inoxydables
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