L’aluminium est connu comme étant un métal résistant à la corrosion. Cependant, il peut arriver parfois, que l’aluminium se corrode. C’est pourquoi il est important de bien connaître les phénomènes de corrosion afin de les éviter le plus possible.
En contact avec un milieu contenant de l’oxygène, comme l’air et l’eau, il se crée une surface d’oxyde sur l’aluminium. Cette couche de passivation, communément appelée alumine, fait office de barrière de protection aux atmosphères corrosives. C’est pour cette raison que l’aluminium est reconnu pour sa résistance à la corrosion. Même s’il se crée une barrière de protection naturelle sur l’aluminium, il existe tout de même des conditions qui rendent possible l’apparition de corrosion sur les pièces en aluminium. Il est alors primordial de connaître les types de corrosion et leurs mécanismes de propagation afin de prévenir les dommages dus à la corrosion.
Dans cette section, il sera question de quatre principaux types de corrosion pour l’aluminium : la corrosion galvanique, la corrosion intergranulaire, la corrosion filiforme et la corrosion caverneuse. Cependant, il existe d’autre comme la corrosion généralisée, la corrosion par piqûres, la corrosion feuilletante, la corrosion sous contrainte.
Pour plus d’information, visiter le site Internet du Centre québécois de recherche et de développement de l’aluminium (CQRDA).
Corrosion galvanique
La corrosion galvanique est le type de corrosion le plus fréquent et le plus connu. Ce type de corrosion n’est cependant pas exclusif à l’aluminium et peut être présent, peu importe les métaux utilisés. Trois conditions doivent être réunies pour que la corrosion galvanique se forme.
- Premièrement, il doit y avoir deux métaux dont les potentiels de dissolution sont différents.
- Deuxièmement, les deux métaux doivent être en contact direct ou avoir un lien électrique entre eux.
- Finalement, les pièces doivent être dans une solution conductrice ; un électrolyte comme de l’eau de mer en est un bon exemple.
Le potentiel de dissolution est un test standardisé qui permet de classer les métaux dans une échelle afin de comparer leur aptitude à s’oxyder. Dans un test standardisé avec de l’eau de mer en mouvement et à 25 °C, l’électronégativité d’un aluminium 6061-T6 est de -740 mV tandis que celle d’un acier standard est de -610 mV. [1] C’est-à-dire que lorsque toutes les conditions d’une corrosion galvanique sont présentes pour un assemblage impliquant un alliage d’aluminium 6061-T6 et un acier standard, l’aluminium s’oxydera.
Afin d’éviter la corrosion galvanique, il suffit de rompre l’une des trois conditions. Il est possible de bloquer la corrosion galvanique en isolant l’une de l’autre, les deux pièces métalliques avec un élastomère ou en les isolant de l’électrolyte par un revêtement de surface, en utilisant deux pièces de même potentielle électronégativité ou en utilisant une anode sacrificielle. L’anode sacrificielle est une pièce dont l’électronégativité est très faible et qui sera oxydée avant les pièces que nous désirons protéger. [1] [2]
Pour de plus amples renseignements sur la corrosion galvanique, vous pouvez consulter le Guide de solutions pratiques permettant de contrer la corrosion galvanique entre l’aluminium et l’acier dans le domaine du transport terrestre, produit par le Conseil national de recherches du Canada.
Corrosion intergranulaire
La corrosion intergranulaire aussi appelée intercristalline est un type de corrosion galvanique qui se propage aux joints de grains et qui n’est pas visible à l’œil nu. Ce type de corrosion survient principalement dans les alliages traités thermiquement et le plus souvent dans les séries 2000 et 7000. La corrosion intergranulaire survient lorsqu’il y a une différence de potentiel d’au moins 100 mV entre les joints de grain et les grains. Cette différence de potentiel survient lorsqu’il y a présence de précipité métallique aux joints de grain. Il est possible de minimiser la corrosion intergranulaire avec des traitements thermiques appropriés. [1]
Corrosion caverneuse
La corrosion caverneuse est localisée entre deux pièces assemblées. Cette corrosion survient lorsque de l’eau ou de l’humidité s’infiltre entre ces deux pièces et ne s’évacue pas suffisamment.
Dans le cas de l’aluminium, la corrosion caverneuse ne se propage généralement pas en raison de la formation d’alumine qui obstrue les entrées d’eau et d’humidité. Cette corrosion est seulement perçue lorsque les pièces sont démontées. Pour éviter la corrosion caverneuse, il est recommandé de colmater les entrées avec un scellant et d’éviter les soudures discontinues. [1] [2]
Corrosion filiforme
La corrosion filiforme est spécifique aux pièces peintes. Cette corrosion survient lorsque la peinture est abimée et qu’un liquide corrosif, comme de l’eau de mer, s’infiltre entre l’aluminium et la peinture. Ce type de corrosion est principalement esthétique et l’attaque est superficielle. La corrosion se propage de quelques millimètres en filament sous la peinture. Lorsque la corrosion survient, l’oxydation prend de l’expansion et décolle la peinture.
La corrosion filiforme apparaît sur les alliages d’aluminium à haute résistance mécanique comme les séries 3000, 5000 et 6000. Pour éviter cette corrosion, il est important de bien préparer et de bien nettoyer les surfaces avant d’y appliquer la peinture. Il est aussi recommandé d’inspecter afin de s’assurer qu’elle a bien adhéré aux surfaces et aux arêtes vives. [1]
Corrosion uniforme
Ce type de corrosion est caractérisé par la formation de micro cratères, dont la dimension est de l’ordre du micromètre, ayant pour conséquence une perte d’épaisseur uniforme de la pièce, et ce, d’une façon continue dans le temps. Avec l’aluminium, ce type de corrosion est observé en présence de solutions fortement acides ou alcalines, ce qui fait en sorte que le film naturel d’oxyde se dissout plus rapidement qu’il ne se reforme. [3]
Corrosion par piqûre
La corrosion par piqûre est une forme de corrosion localisée par laquelle des cavités se forment à la surface de l’aluminium. Elle se produit généralement en présence d’un électrolyte qui contient des sels dissous, normalement des chlorures. Elle est considérée plus dangereuse que la corrosion uniforme parce que les cavités se remplissent de produits de corrosion et sont ainsi difficiles à détecter.
Corrosion feuilletante (exfoliation/lamellar/stratified corrosion)
Il s’agit d’une forme particulière de la corrosion intergranulaire qui se produit aux joints de grains qui ont été allongés par l’action du laminage ou du filage. Cette corrosion se propage dans des plans parallèles à la surface, entre lesquels subsistent des feuillets d’aluminium non atteints. Les produits de corrosion formés se gonflent et repoussent les couches supérieures de métal, laissant ainsi paraître une délamination.
Les alliages d’aluminium contenant des éléments tels que le cuivre ou le groupe zinc-magnésium-cuivre sont les plus susceptibles à cette forme de corrosion. [4]
Corrosion sous contrainte
La corrosion sous contrainte résulte de l’action combinée d’une contrainte (flexion, traction, résiduelle à la suite d’un traitement thermique), et d’un environnement corrosif. Chacun des paramètres pris isolément (contrainte ou milieu corrosif) n’aurait pas d’effets aussi importants. La propagation des fissures dues à la corrosion sous contrainte se fait toujours le long des joints de grains [1].
Références :
[1] Beaulieu, D. (2013) Les caractéristiques de l’aluminium structural (2e édition) Chicoutimi (Québec) : Les presses de l’aluminium
[2] Amira, S., Gagnon, M.-C., Gallant, D. (2010) Guide de solutions pratiques permettant de contrer la corrosion galvanique entre l’aluminium et l’acier dans le domaine du transport terrestre. Canada : Conseil national de recherches Canada
[3] Vargel, C. (1999) Corrosion de l’Aluminium, Paris : DUNOD
[4] WebCorr corrosion consulting services, (1995-2017). Different types of corrosion. En ligne. Repéré à http://www.corrosionclinic.com/types_of_corrosion/aluminium_exfoliation_corrosion.html