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Métaux | Dessins et plans | Corrosion | Oxyde ferreux | Corrosion électrochimique | Matériaux résistant à la corrosion | Stabilité | Protection | Diagrammes | Air -- Humidité | Chimie | Physique | Acier inoxydable | Air | Passivation (chimie) | Passivité (chimie) |
Corrosion galvanique. Source : http://data.abuledu.org/URI/50c2652c-corrosion-galvanique

Corrosion galvanique

Corrosion galvanique, exemple d'un assemblage par rivet entre une tôle d'aluminium et de cuivre sans isolation. Une pile électrochimique est créée lorsque deux métaux de natures différentes sont mis en contact. Un des métaux s'oxyde et se dissout (anode), tandis que sur l'autre métal a lieu une réduction (cathode), et éventuellement formation d'une couche de produits de réaction (des espèces chimiques de la solution se réduisent et se déposent, notamment dépôt calco-magnésien). On parle de corrosion galvanique. Ce phénomène explique : le principe de la « protection cathodique par anode sacrificielle » : on crée une pile électrochimique qui impose un sens de parcours aux électrons pour empêcher la réaction de corrosion ; l'anode se dissout (elle est sacrifiée) et la cathode reste stable, elle est de plus parfois protégée par une couche de produits de réaction ; le principe de la « protection cathodique par courant imposé » : à la place de l'anode sacrificielle, on peut imposer le sens de parcours des électrons en établissant une différence de potentiel entre la pièce et le milieu avec un générateur de tension, par exemple alimenté par des panneaux solaires ; ce phénomène explique aussi pourquoi lorsque l'on met deux métaux différents en contact, l'un se corrode très rapidement. C'est exactement le même type de réactions chimiques qui ont lieu dans une pile d'alimentation électrique, une batterie ou un accumulateur.

Dépassivation et repassivation de l'inox. Source : http://data.abuledu.org/URI/51213884-depassivation-et-repassivation-de-l-inox

Dépassivation et repassivation de l'inox

Dépassivation (rupture de la couche d'oxyde) et repassivation d'un acier inoxydable : les atomes de chrome dans l'acier réagissent avec le dioxygène de l'air et forment une couche protectrice d'oxyde de chrome. La passivation ou passivité représente un état des métaux ou des alliages dans lequel leur vitesse de corrosion est notablement ralentie par la présence d'un film passif naturel ou artificiel, par rapport à ce qu'elle serait en l'absence de ce film. Dans la plupart des cas (aluminium, acier, acier inoxydable, titane…), ce film passif apparait spontanément par oxydation, parce que l'oxyde formé sur la surface est insoluble et constitue un obstacle qui ralentit les processus ultérieurs. Dans un milieu aqueux, la formation de ce film est liée à un domaine de potentiel électrochimique ainsi qu'à un domaine de pH dans lesquels l'oxyde est stable. De ce fait, on s'attache à ce que le film passif se forme à l'air avant la mise en service de la pièce.

Diagramme potentiel pH du fer. Source : http://data.abuledu.org/URI/50c263d8-diagramme-potentiel-ph-du-fer

Diagramme potentiel pH du fer

Diagamme potentiel-pH (diagramme de Pourbaix) de l'élément fer à 25°C en milieu aqueux (simplifié). La stabilité du fer dans l'eau dépend : du pH, qui détermine la concentration d'ions H3O+ dans l'eau ; du potentiel électrique de la pièce en fer par rapport à la solution, qui détermine la capacité des électrons à quitter le fer. On peut ainsi tracer un diagramme potentiel-pH (E, pH), en indiquant les zones de stabilité du fer (Fe), les zones de stabilité de l'ion Fe2+ (ou « ion fer II »), les zones de stabilité de l'ion Fe3+ (ou « ion fer III ») et les zones de passivation. Il s'agit donc d'une sorte de « carte », les zones délimitées par des frontières indiquant les couples de valeurs (E, pH) pour lesquelles une espèce est stable. Ce diagramme porte le nom de diagramme de Pourbaix, et peut être tracé pour tous les métaux. Pour savoir si un matériau est adapté à un milieu, il suffit de regarder le diagramme de Pourbaix de ce matériau. Si le couple (E, pH) se situe dans une zone de stabilité, le matériau est protégé contre la corrosion généralisée.