1
Introduction
2 Rappels de chimie
/ physique
3 Rappels de métallurgie
4 Oxydation à haute
température
5 Corrosion en milieux
humides
6 Les matériaux
et la corrosion
7 Les industries
et la corrosion
8 Etude et contrôle
de la corrosion
9 Protections électrochimiques
10 La lutte contre
la corrosion
11 Politique de
choix d’un matériau et / ou d’un
revêtement
12 L’expertise
en corrosion
13 Auteurs et copyrights
1
Introduction
1.1 Qu’est-ce que la corrosion ?
1.1.1 Qu’est-ce que la corrosion ?
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2
Rappels de chimie / physique
2-1 Chimie générale
2.1.1 Constituants de la matière
2.1.2 Classification périodique
2.1.3 Diagramme de Lewis
2.1.4 Définitions
2.1.5 Energie libre d’un système
2.1.6 Loi de Faraday
2.2 Propriétés des solutions
2.2.1 Généralités
2.2.2 Les solutions électrolytiques
2.3 Oxydo-réduction
2.3.1 Couple rédox
2.3.2 Potentiel d’équilibre - loi de Nernst
2.3.3 Réactions - classification
2.4 Notion de pH
2.4.1 Définition
2.4.2 Force des acides et des bases
2.4.3 Echelle des pH / calcul de pH
2.4.4 Diagramme de répartition
2.5 Complexes / précipitation
2.5.1 Complexes
2.5.2 Précipitation
2.6 Bilan de matière
2.6.1 Bilan de matière
2.7 Bilan thermique
2.7.1 Bilan thermique
2.8 Caractéristique d’un fluide
2.8.1 Caractéristique d’un fluide
2.9 Pour en savoir plus
2.9.1 Pour en savoir plus
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3
Rappels de métallurgie
3.1 Définition d’un métal
3.1.1 Définition d’un métal
3.2 Cristal - état cristallin
3.2.1 Cristal - état cristallin
3.3 Cristal réel
3.3.1 Imperfections ponctuelles
3.3.2 Imperfections linéaires
3.3.3 Imperfections bidimensionnelles
3.4 La diffusion
3.4.1 Introduction
3.4.2 Aspect microscopique
3.4.3 Aspect macroscopique
3.5 Transformations de phases à l’état
solide
3.5.1 Transformations de phases à l’état solide
3.6 Les diagrammes d’équilibre
3.6.1 Les solutions solides
3.6.2 Les phases ordonnées
3.6.3 Les phases intermédiaires
3.6.4 Diagrammes binaires
3.6.5 Diagrammes ternaires
3.7 Les traitements thermiques
3.7.1 La trempe
3.7.2 Les revenus
3.7.3 Les recuits
3.7.4 Diagrammes TTT
3.8 La déformation plastique
3.8.1 Le durcissement
3.8.2 L’écrouissage
3.8.3 Le fluage
3.8.4 La rupture
3.9 Caractéristiques mécaniques
3.9.1 Traction / compression
3.9.2 Dureté
3.9.3 Résistance au choc
3.9.4 Fatigue
3.10 Soudage / brasage
3.10.1 Généralités
3.10.2 Conséquences structurales
3.10.3 Conséquences mécaniques
3.10.4 Protection du métal de base
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4
Oxydation à haute température
4.1 Généralités
4.1.1 Généralités
4.2 Mécanisme de base
4.2.1 Aspects thermodynamiques
4.2.2 Réactions de surface
4.2.3 Qu’est-ce qu’un oxyde ?
4.2.4 Cinétiques de l’oxydation
4.2.5 Principaux paramètres
4.2.6 Oxydation interne
4.2.7 Relation oxydation / contraintes générées
4.2.8 Influence des contraintes appliquées
4.2.9 Moyens d’études des contraintes
4.3 Oxydation par des agents autres que l’oxygène
4.3.1 Les atmosphères industrielles
4.3.2 Les atmosphères carbonées
4.3.3 Les atmosphères azotées
4.3.4 Les atmosphères soufrées
4.4 Les principaux alliages
4.4.1 Effet des éléments d’addition
4.4.2 Les grandes familles d’alliages
4.5 Les revêtements pour les hautes températures
4.5.1 Rôle des revêtements
4.5.2 Tenue des revêtements
4.5.3 Les revêtements en présence de sels fondus
4.5.4 Critères de choix d’un revêtement
4.5.5 Optimisation des revêtements
4.6 Corrosion par les sels fondus
4.6.1 Propriétés physiques
4.6.2 Propriétés physico-chimiques
4.6.3 Stabilité thermodynamique
4.6.4 Electrodes de référence
4.6.5 Corrosion par les sels fondus
4.6.6 Corrosion par les gaz en présence de sels fondus
4.6.7 Protection contre la corrosion en présence de sels
fondus
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5
Corrosion en milieux humides
5.1 Les aspects électrochimiques
5.1.1 L’incontournable électrochimie
5.1.2 Nature électrochimique de la corrosion
5.1.3 Courbes de polarisation individuelles
5.1.4 Le contrôle électrochimique
5.1.5 Notion de pouvoir oxydant
5.1.6 La dissolution d’un métal nu
5.1.7 L’inertie chimique
5.1.8 La transpassivité
5.1.9 Les dépôts de corrosion protecteurs
5.1.10 Les polarisations en service
5.2 Les modes de corrosion
5.2.1 Introduction - préambule
5.2.2 Corrosion uniforme
5.2.3 Corrosion galvanique
5.2.4 Corrosion caverneuse
5.2.5 Corrosion par piqûres
5.2.6 Corrosion intergranulaire
5.2.7 Corrosion sélective
5.2.8 Corrosion-érosion / abrasion
5.2.9 Corrosion frottement
5.2.10 Corrosion fissurante sous contraintes mécaniques
5.2.11 Corrosion - fatigue
5.2.12 Fragilisation par hydrogène
5.3 Corrosion ”bactérienne”
5.3.1 Origine de la corrosion bactérienne
5.3.2 Micro-organismes et milieux corrosifs
5.3.3 Rudiments de microbiologie
5.3.4 Traitement antibactérien
5.3.5 Déplacement des seuils de résistance à la
corrosion
5.3.6 Modifications profondes du milieu corrosif
5.3.7 Pour en savoir plus
5.4 Corrosion par l’eau douce
5.4.1 Qu’est-ce que l’eau ?
5.4.2 Les désordres liés à l’eau
5.4.3 L’entartrage
5.4.4 Pourquoi l’eau peut-elle devenir corrosive ?
5.4.5 Les principaux circuits rencontrés
5.4.6 Les métaux et alliages dans l’eau
5.4.7 Bulletin d’analyse d’une eau
5.4.8 Traitements et conditionnements
5.5 Corrosion par l'eau de mer
5.5.1 Qu'est-ce que l'eau de mer ?
5.5.2 Salinité et conductivité
5.5.3 Les gaz dissous
5.5.4 Les paramètres à contrôler
5.5.5 Les aciers et les fontes
5.5.6 Le cuivre et les cuivreux
5.5.7 Les alliages d'aluminium
5.5.8 Autres matériaux
5.5.9 Les principales corrosions rencontrées
5.5.10 Prévention et protection contre la corrosion marine
5.5.11 Pour en savoir plus
5.6 Corrosion atmosphérique
5.6.1 Définition de l’atmosphère
5.6.2 L’humidité relative, pluie, brouillard, condensations
5.6.3 Les gaz polluants
5.6.4 Les poussières
5.6.5 Morphologie de la corrosion atmosphérique
5.7 Corrosion par le sol
5.7.1 Généralités
5-7-2 Classification des sols
5-7-3 Méthodes d’appréciation de la corrosivité des
sols
5-7-4 Mécanisme de la corrosion par les sols
5-7-5 La corrosion du fer et des aciers
5-7-6 La corrosion du cuivre et de ses alliages
5-7-7 Corrosion d’objets archéologiques
5-7-8 Pour en savoir plus
5.8 Corrosion par courants vagabonds
5.8.1 Origine des courants vagabonds
5.8.2 Principe de la corrosion par C.V.
5.8.3 Quelques exemples de corrosion
5.8.4 Détection des courants vagabonds
5.8.5 Corrosivité des sols
5.8.6 Remèdes
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6
Les matériaux et la corrosion
6.1 Acier, fonte, acier galvanisé
6.1.1 Acier / fonte
6.1.2 Acier galvanisé
6.2 Aciers fortement alliés
6.2.1 Les aciers alliés : généralités
et nomenclature
6.2.2 Aciers martensitiques
6.2.3 Aciers ferritiques
6.2.4 Aciers austénitiques
6.2.5 Aciers austéno-ferritiques
6.2.6 Aciers à durcissement structural
6.3 Cuivre et cuivreux
6.3.1 Le cuivre et ses alliages
6.3.2 Corrosion uniforme
6.3.3 Corrosion caverneuse
6.3.4 Corrosion par piqûres de type 1
6.3.5 Corrosion par piqûres de type 2
6.3.6 Autres corrosions par piqûres
6.3.7 Corrosion-érosion
6.3.8 Corrosion sous contraintes
6.3.9 Corrosion sélective
6.3.10 Corrosion galvanique
6.3.11 Corrosion en ”nids de fourmis”
6.3.12 Autres formes de corrosion
6.4 Aluminium et ses alliages
6.4.1 Préambule
6.4.2 Nomenclature
6.4.3 Corrosion uniforme
6.4.4 Corrosion par piqûres
6.4.5 Corrosion galvanique
6.4.6 Corrosion filiforme
6.4.7 Corrosion feuilletante
6.4.8 Corrosion intergranulaire
6.4.9 Corrosion sous contrainte
6.4.10 Pour en savoir plus
6.5 Nickel, base nickel
6.5.1 Généralités
6.5.2 Nickel pur : séries 200-300
6.5.3 Alliages de nickel : séries 400 à 900
6.5.4 Alliages de nickel-molybdène
6.5.5 Alliages nickel-chrome-molybdène
6.5.6 Alliages nickel-chrome-fer et autres
6.6 Métaux ”exotiques” Ti,
Ta et Zr
6.6.1 Introduction
6.6.2 Le titane et ses alliages
6.6.3 Le zirconium
6.6.4 Le tantale
6.7 L’émail et l’acier
vitrifié
6.7.1 Introduction : émaux et émaillage
6.7.2 Les émaux chimiques
6.7.3 Résistance à la corrosion
6.7.4 Inhibition du processus de corrosion
6.7.5 Avantages et limites des appareils en acier vitrifié
6.7.6 Procédures d’essai de corrosion
6.7.7 Quelques exemples d’appareils
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7
Les industries et la corrosion
7.1 Le pétrole-gaz production
7.1.1 La production du pétrole et du gaz
7.1.2 Types de corrosion rencontrés
7.1.3 L’utilisation de revêtements
7.1.4 La protection cathodique
7.1.5 Le rôle du pH in situ
7.1.6 Corrosion des aciers par CO2
7.1.7 Fragilisation des aciers par H2S
7.1.8 Corrosion sous contraintes des aciers
7.1.9 Corrosion bactérienne
7.1.10 Inhibition de la corrosion des aciers
7.1.11 Corrosion des circuits d’injection d’eau
7.1.12 Corrosion abrasion / érosion
7.2 Le pétrole (raffinage)
7.2.1 Généralités
7.2.2 Prévention en tête des unités de distillation
7.2.3 Sulfuration à chaud
7.2.4 Corrosion par les acides naphténiques
7.2.5 Dégradations liées à H2 gazeux
7.2.6 Dégradations liées à H2 en milieux aqueux
7.2.7 Problème de corrosion fissurante
7.2.8 Corrosion par les gaz de combustion
7.2.9 Corrosion en milieux acides
7.2.10 Corrosion en milieux basiques
7.2.11 Dégradations métallurgiques
7.2.12 Dégradations mécaniques
7.3 Le transport de fluides (canalisations)
7.3.1 Risque de corrosion interne
7.3.2 Prévention et surveillance de la corrosion interne
7.3.3 Risque de corrosion externe
7.3.4 Prévention et surveillance de la corrosion externe
7.3.5 Méthodes de contrôle de l’extérieur
7.3.6 Inspection par l’intérieur à l’aide
de racleurs
7.4 Le stockage de fluides (réservoirs)
7.4.1 Risque de corrosion interne
7.4.2 Prévention et surveillance de la corrosion interne
7.4.3 Risque de corrosion externe
7.4.4 Prévention et surveillance de la corrosion externe
7.4.5 Détection et évaluation des endommagements
7.4.6 Maîtrise de la corrosion des citernes de transport
7.5 L’aéronautique
7.5.1 Facteurs spécifiques à l’aéronautique
7.5.2 Comportement des structures
7.5.3 Principales corrosions rencontrées
7.5.4 Moyens de lutte contre la corrosion
7.6 Les centrales nucléaires à eau
pressurisée
7.6.1 Introduction
7.6.2 La corrosion des gaines des crayons combustibles
7.6.3 La corrosion sous contraintes des alliages de nickel
7.6.4 La corrosion-érosion des aciers non alliés
7.6.5 Autres cas de corrosion
7.6.6 Conclusion
7.7 Les industries chimiques
7.7.1 Introduction
7.7.2 Les milieux
7.7.3 Les matériaux
7.7.4 Les matériels
7.7.5 Les conditions de travail
7.7.6 Les procédés
7.7.7 Corrosion sous calorifuge
7.8 L’automobile
7.8.1 Le contexte
7.8.2 Carrosserie et gamme de peinture
7.8.3 Carrosserie et accostage de tôles
7.8.4 Pièces mécaniques et rapportées
7.8.5 Fluides automobiles
7.8.6 Choix des protections
7.9 Le bâtiment
7.9.1 Généralités
7.9.2 Gros oeuvre et éléments enterrés
7.9.3 Corrosion des métaux dans le béton et le plâtre
7.9.4 Façades, toitures, menuiseries métalliques,
fermetures
7.9.5 Distribution des fluides (eau, gaz)
7.10 Le froid et les échangeurs
7.10.1 Qu’est-ce qu’un échangeur thermique ?
7.10.2 Quelques cas type de corrosion
7.10.3 Recommandations aux fabricants
7-10-4 Recommandations aux installateurs
7-10-5 Recommandations aux utilisateurs
7-10-6 Pour en savoir plus
7.11 Le biomédical
7.11.1 Préambule
7.11.2 Les matériaux métalliques biomédicaux
7.11.3 Les milieux biomédicaux
7.11.4 Les corrosions galvaniques en bouche
7.11.5 Les corrosions caverneuses en bouche
7.11.6 Corrosion et biocompatibilité
7.11.7 Les conseils
7.11.8 Pour en savoir plus
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8
Etude et contrôle de la corrosion
8.1 Méthodes électrochimiques
8.1.1 Tests de laboratoire
8.1.2 Grandeurs mesurables
8.1.3 Courbes de polarisation (CP)
8.1.4 L’instrumentation pour le tracé des CP
8.1.5 Interprétation des CP
8.1.6 Exploitation des CP
8.1.7 La résistance de polarisation
8.1.8 L’impédancemétrie
8.1.9 Le suivi sur site
8.1.10 Avantages et limites des méthodes électrochimiques
8.2 Imagerie
8.2.1 Microscopie optique
8.2.2 Microscopie électronique à balayage (MEB)
8.2.3 Microscopie électronique à transmission
8.3 Méthodes physicochimiques
8.3.1 Microscopie électronique à balayage EDX
8.3.2 Spectroscopie photoélectronique (ESCA)
8.3.3 Spectroscopie d’électron Auger
8.3.4 Spectroscopie de masse des ions secondaires (SIMS)
8.3.5 Spectroscopie à décharge luminescente (SDL)
8.3.6 Diffraction de RX
8.3.7 Fluorescence X (Texas Nuclear)
8.3.8 Spectrométrie infra-rouge, Raman
8.3.9 Ellipsométrie
8.4 Contrôles non destructifs
8.4.1 Emission acoustique
8.4.2 Ultrasons
8.4.3 Ressuage
8.4.4 Courants de Foucault
8.4.5 Radiographie
8.4.6 Endoscopie
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9
Protections électrochimiques
9.1 Généralités
9.1.1 Définition : protection cathodique, protection anodique
9.1.2 Principe de base
9.1.3 Quelques mots sur la protection anodique
9.2 Critères de protection cathodique
(PC)
9.2.1 Aciers non ou faiblement alliés
9.2.2 Aciers enrobés de béton
9.2.3 Aciers inoxydables
9.2.4 Autres matériaux métalliques
9.3 Besoin en courant de PC
9.3.1 Aciers non ou faiblement alliés
9.3.2 Autres matériaux métalliques
9.3.3 Effet des revêtements
9.4 Mise en œuvre de la PC
9.4.1 Système galvanique (anodes sacrificielles)
9.4.2 Systèmes énergisés (à courant
imposé)
9.4.3 Avantages et inconvénients des différents systèmes
9.4.4 Systèmes mixtes
9.4.5 Systèmes de drainage des courants vagabonds
9.5 Conception des systèmes de PC
9.5.1 Démarches générales
9.5.2 Systèmes galvaniques
9.5.3 Systèmes énergisés
9.6 Principales applications
9.6.1 Canalisations enterrées
9.6.2 Autres ouvrages au contact du sol
9.6.3 Installations portuaires et offshores
9.6.4 Navires et autres ouvrages maritimes flottants
9.6.5 Ouvrages en béton armé ou précontraint
9.6.6 Intérieur de capacités et équipements
9.7 Méthodes de contrôle
9.7.1 Généralités, précautions à prendre
9.7.2 Mesures sur ouvrages enterrés
9.7.3 Cas des canalisations enterrés
9.7.4 Mesures sur ouvrages immergés
9.7.5 Mesures à l’intérieur de capacités
et équipements
9.7.6 Mesures sur ouvrage en béton
9.8 Limites d’emploi et d’efficacité
9.8.1 Continuité électrique
9.8.2 Interférences entre ouvrages métalliques
9.8.3 Effets nuisibles de la protection cathodique
9.9 Normalisation, réglementation,
...
9.9.1 Normes
9.9.2 Documents professionnels
9.9.3 Certification du personnel
9.9.4 Réglementation française
9.10 Aspects économiques
9.10.1 Aspects économiques
9.11 Pour en savoir plus
9.11.1 Pour en savoir plus
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10
La lutte contre la corrosion
10.1 Les revêtements métalliques
10.1.1 Un revêtement : pour quoi faire ?
10.1.2 Les dépôts électrolytiques
10.1.3 Les dépôts chimiques
10.1.4 Les dépôts physiques en phase vapeur
10.1.5 Les dépôts chimiques à partir d’une
phase gazeuse
10.1.6 L’immersion en bain fondu
10.1.7 Les procédés par projection de matériau
en fusion
10.1.8 Les procédés par faisceau de haute énergie
10.1.9 Le placage / doublage / soudage / méthode des bouillies
10.2 Les traitements de conversion
10.2.1 L’oxydation anodique
10.2.2 La phosphatation
10.2.3 La chromatation et autres procédés
10.3 Les traitements par transformation structurale
10.3.1 Procédés mécaniques (grenaillage, sablage,
...)
10.3.2 Procédés thermiques (induction, laser, plasma,
...)
10.4 Les traitements thermochimiques
avec diffusion
10.4.1 Diffusion d’un métalloïde : carburation
/ nitruration / boruration
10.4.2 Diffusion d’un métal
10.5 L’avenir des revêtements
métalliques
10.5.1 L’avenir des revêtements métalliques
10.6 Les peintures
10.6.1 Préparation des surfaces
10.6.2 Qu’est-ce qu’une peinture ?
10.6.3 Système de peinture
10.6.4 Formation du film ou feuil de peinture
10.6.5 Peintures à base de poussières de zinc (PRZ)
10.6.6 Précautions à prendre pour la mise en peinture-contrôle
10.6.7 Principaux problèmes rencontrés
10.6.8 Pour en savoir plus
10.7 Revêtements organiques spéciaux
10.7.1 Généralités
10.7.2 Exigences essentielles des revêtements
10.7.3 Revêtements externes de canalisations enterrées
ou immergées
10.7.4 Revêtements de capacités enterrées
10.7.5 Revêtements pour surfaces internes d’appareils
10.7.6 Normalisation, documentation, certification, réglementation
10.8 Les inhibiteurs
10.8.1 Qu’est-ce qu’un inhibiteur de corrosion ?
10.8.2 Comment agit un inhibiteur ?
10.8.3 Un peu d’électrochimie !
10.8.4 Evaluation de l’efficacité d’un inhibiteur
10.8.5 Les grandes classes d’inhibiteurs
10.8.6 Les inhibiteurs organiques
10.8.7 Les inhibiteurs minéraux
10.8.8 Le problème de l’environnement
10.8.9 La mise en œuvre sur le terrain
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11
Politique de choix d’un matériau et / ou d’un
revêtement
11.1 Hiérarchie naturelle entre politique, économie
et technique
11.1.1 Analyse des coûts de corrosion
11.1.2 Omniprésence des exigences de sécurité
11.1.3 Omniprésence d’une politique financière
11.1.4 Gestion de l’inconnu
11.1.5 Mesure des coûts
11.2 Hyperchoix des matériaux massifs
11.2.1 Choix d’un type de matériaux
11.2.2 Choix d’une famille de matériaux
11.2.3 Choix d’un grade de matériaux
11.2.4 Gestion de la chaîne de choix
11.3 Problématique spécifique
des revêtements
11.3.1 Spécificité des revêtements
11.3.2 Revêtements à finalité technique
11.3.3 Revêtements à finalité économique
11.3.4 Implication revêtement - procédé - qualité
11.4 Pour en savoir plus
11.4.1 Pour en savoir plus
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de page
12
L’expertise en corrosion
12.1 Diagnostic post-mortem
12.1.1 Le rôle et les missions de l’expert
12.1.2 Les objectifs de l’expertise
12.1.3 Les étapes de l’expertise
12.1.4 L’établissement des causes
12.2 La ”trousse de travail” de
l’expert
12.2.1 La”trousse de travail”de l’expert
12.3 Les systèmes experts et la corrosion
12.3.1 Qu’est-ce qu’un système expert ?
12.3.2 La réalisation d’un système expert :
les pièges à éviter
12.3.3 Pour en savoir plus
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de page
13
Auteurs et copyrights
13-1 Auteurs et copyrights
13.1.1 Les auteurs
13.1.2 Les copyrights
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