Les métaux sont utilisés dans la fabrication de nombreuses structures, véhicules et objets, comme les voitures, les bâtiments, les bateaux, etc. Comme la corrosion entraîne une détérioration du métal, elle est indésirable dans nos applications modernes du métal. Pourtant, c’est un processus naturel qui dépend de plusieurs facteurs. Dans cet article, nous expliquons ce qu’est la corrosion et comment elle apparaît. Nous nous intéressons également aux différents types de corrosion.
La corrosion d’un métal est la détérioration progressive du matériau causée par une réaction chimique et/ou électrochimique avec l’environnement. C’est un processus naturel qui convertit le métal en une forme chimique stable. Le fer retourne à sa forme d’oxyde de fer (=minerais de fer) et le cuivre réagit avec les molécules contenant du soufre pour revenir à sa forme sulfure.
Comment fonctionne la corrosion
Dans la nature, la plupart des métaux existent sous forme stable de composants. Pour atteindre une forme stable avec moins d’énergie, un atome de métal perd un ou plusieurs électrons de sa structure. Ces électrons se combineront à d’autres éléments, comme l’oxygène, le soufre ou les chlorures de l’environnement. Pendant ce processus électrochimique, le métal s’oxyde. Pour que les électrons puissent se transférer, il doit exister une différence de potentiel entre deux points.
La corrosivité d’un métal dépend de :
- sa tendance à perdre des électrons
- conditions externes qui favorisent le transfert d’électrons (température, pression, friction, etc.)
Catégorisation de la corrosion
La corrosion peut se produire dans des ampleurs différentes. Elle peut être observée sous la forme d’une légère décoloration ou une désintégration totale du métal.
La corrosion peut être classifiée de la manière suivante :
- Formation de tache: forme légère de corrosion se produisant dans des environnements secs et entraînant une légère coloration ou un léger ternissement. Les taches peuvent être limitées à la surface et cela a n’affecte généralement pas la solidité structurelle du matériau.
- Corrosion : attaque plus intense sur la surface du métal, entraînant la modification des propriétés métallurgiques.
- Rouille: corrosion des matériaux ferreux comme le fer et l’acier. Les matériaux ferreux sont particulièrement exposés à la corrosion.
Différents types de corrosion
1. Aération différentielle
Ce type de corrosion se produit lorsqu’il existe des parties à faible concentration en oxygène (zone anodique) et des parties à haute concentration en oxygène (zone cathodique). Le métal commencera à se corroder dans les zones anodiques. Un exemple d’aération différentielle est la goutte d’eau sur une surface métallique. La zone au centre de la goutte présente une concentration en oxygène plus basse qu’à sa périphérie. Les électrons peuvent donc se transférer. À la périphérie de la goutte, les électrons réagiront avec l’eau et l’oxygène pour former de la rouille, laissant derrière eux un anneau marron. Un autre exemple est la glissière des machines-outils où l’huile entière se trouve au-dessus d’une zone avec un fluide d’usinage à base d’eau. La zone sous le film d’huile entière contient moins d’oxygène que le matériau aqueux. De la corrosion peut donc se former sous l’huile puisque cette zone est la zone anodique.
2. Attaque uniforme
Quand la surface du métal est recouverte totalement d’une couche d’eau, les zones anodique et cathodique changent en continu, ce qui entraîne un degré uniforme de corrosion.
3. Effet électrolytique
L’eau douce corrode très lentement la plupart des métaux, car elle contient uniquement des molécules H2O. L’ionisation de l’eau douce est un processus très lent. Quand des sels, acides ou composés alcalins sont ajoutés à l’eau, la concentration ionique et la conductivité électrique du fluide augmentent. Cela entraîne une accélération du processus de corrosion. C’est la raison pour laquelle l’eau de mer entraîne une corrosion plus rapide que l’eau douce.
4. Corrosion par piqûre
La corrosion par piqûre est une attaque localisée sur la surface d’un métal, créant de petits trous. Elle se produit quand une zone corrosive reste petite et à un seul endroit. Un exemple est la corrosion par piqûre de l’acier inoxydable par des chlorures. La surface de l’acier inoxydable est une couche d’oxyde, qui protège l’acier. Quand une petite rayure se produit à la surface, elle peut être une source de gradient potentiel entre la couche d’oxyde (cathodique) et la rayure (anodique), résultant en une piqûre.
Learn how you can prevent corrosion in the article 3 ways to prevent corrosion
