Étapes de la rouille

Pour certains métaux, la rouille peut être une bonne chose

En tant que matériau qui satisfait aux exigences industrielles les plus strictes et offre une esthétique attrayante, le métal est utilisé partout dans les produits. Les métaux offrent résilience et résistance dans les applications lourdes et les fournitures d'aménagement paysager. Dans les infrastructures, le métal peut être stylisé de manière polyvalente pour se fondre à la fois dans le traditionnel et le contemporain.

Lorsque de nouveaux métaux de haute qualité sont broyés ou coulés pour la première fois, le métal a généralement une couleur de surface uniforme et aucun signe de gravure ou de piqûre. Les métaux nobles comme l'or ou le platine maintiennent cette surface uniforme et sans tache dans la plupart des environnements. Cependant, les métaux non nobles subissent un processus d'oxydation lorsqu'ils sont exposés à l'air humide. Cette oxydation peut être corrosive et ronger lentement le métal, ou elle peut créer une patine au niveau de la surface, qui modifie l'aspect du métal, mais protège l'intégrité de sa structure.

Métaux et oxydation

L'oxydation se produit au fil du temps lorsque le métal brut est exposé à l'air et à l'humidité de l'atmosphère. Lors de la formation d'une patine permanente, la surface du métal forme une écaille, une combinaison de revêtements minéraux durs et de dépôts de corrosion. Les patines peuvent produire de nombreuses teintes, nuances et couleurs différentes car la composition chimique de chaque patine est unique à l'alliage et à son exposition aux éléments. La rouille fait référence aux oxydes formés sur le fer et l'acier :les éléments bruns, noirs et rouges floconneux distinctifs du fer et de l'acier rouillés sont différents types d'oxyde ferreux.

Une patine peut ajouter du caractère à un monument ou à une pièce architecturale et lui donner une présence historique. Prenez la Statue de la Liberté, symbole emblématique de la liberté et de la démocratie - sa riche teinte bleu-vert est due à l'oxydation. La couche extérieure de la statue est composée de cuivre. Lorsqu'il a été assemblé à l'origine, il était uniformément brun. Au fil du temps, l'oxydation et les intempéries ont entraîné une fine couche de carbonate de cuivre à la surface, parfois appelée vert-de-gris, produisant la couleur unique obtenue aujourd'hui.

Certains alliages s'en sortent mieux que d'autres en matière d'oxydation. Dans l'acier, la rouille est généralement envahissante et corrosive, mangeant et corrodant le métal. Des mesures pour prévenir la corrosion doivent être effectuées tout au long de sa durée de vie. Cependant, pour les alliages tels que la fonte, le cuivre, l'aluminium, le chrome et le zinc, les oxydes peuvent former un revêtement qui protège le métal contre d'autres attaques. Ce type d'oxydation n'est pas dangereux et sa capacité à changer la couleur du métal est souvent recherchée pour son charme rustique.

Toutes les rouilles ne sont pas envahissantes

Trouver des traces de rouille sur la surface du métal ne signifie pas nécessairement que son intégrité structurelle est compromise. L'alliage et la façon dont le métal a été préparé détermineront si l'oxydation est invasive ou non. Dans les alliages tels que la fonte, l'aluminium et le cuivre, l'oxydation peut créer des composés solides et protecteurs qui empêchent le métal en dessous de se piquer.

Étapes de rouille

Étape 1

Au cours de la première phase de rouille, des dépôts rouges, noirs ou blancs deviennent visibles à la surface du métal. Cela apparaît généralement en petites taches lorsque la couleur globale de la surface du métal devient plus inégale et moins uniforme. En fonte, c'est la première étape vers la formation d'une patine permanente. L'acier inoxydable dépend d'un oxyde de chrome comme film protecteur, et non d'un oxyde de fer, donc cette rouille est la défaillance de ce film protecteur. Pourtant, en acier inoxydable, l'étape 1 représente un problème superficiel qui peut être facilement réparé si vous le souhaitez.

Étape 2

Pour les aciers et certains types de fer, l'étape 2 représente la première véritable dégradation du métal, car le tartre commence à se former avec les molécules qui composent les premières couches du métal. Dans de nombreux métaux ferreux, cette échelle est inégale et commence le processus de piqûre ou de gravure qui commence à affaiblir le matériau. Dans la fonte, la calamine formée est régulière et n'entraîne pas d'attaque ni de piqûre.

Plusieurs oxydes sont produits à ce stade. L'oxyde de fer orange vif/rouge (III) que nous associons à la rouille peut être brossé. Il laissera un pigment rouge poudré sur les mains ou l'eau de pluie. Le manque d'adhérence de cet oxyde est dû au fait que les molécules d'oxyde de fer rouge sont plus grosses que les molécules de fonte qui les ont créées.

Cependant, dans la fonte bien préparée, des oxydes qui ne s'écaillent pas ou ne s'écoulent pas se forment également de manière uniforme. Celles-ci sont plus foncées, généralement de couleur brune ou cuivrée. Cette couche de rouille se forme uniformément de sorte que l'intégrité du métal de base n'est pas affectée.

Étape 3

Au stade 3, toutes les molécules de surface formant des oxydes de fer rouges ont été engagées et sont à l'état de poudre ou de granulés. La mise à l'échelle se poursuit. Au fur et à mesure que la poudre rouillée de fer rouge se détache et tombe, les oxydes de fer plus foncés restants restent dans une couche d'étanchéité résistante. La couleur du métal s'assombrira en bronze ou en brun foncé à mesure que l'orange vif et le rouge s'effaceront. Au fil du temps, cette patine s'étendra sur toute la surface. Une fois la patine réalisée, elle est permanente et protectrice, et ne nécessite aucun entretien.

Le temps nécessaire pour que la patine se produise dépend du type d'alliage, de l'usure et des conditions d'humidité environnantes. Pour les alliages tels que la fonte, la patine se produit assez rapidement. Les produits métalliques près de l'océan subiront également une patine rapide car ils sont exposés à des niveaux d'humidité élevés et au sel dans l'air, par rapport à ceux des environnements plus secs.

Patines sur les plaques d'avertissement détectables

Il existe certains produits d'aménagement paysager où la patine de rouille est la bienvenue, car les effets sur la couleur sont essentiels à leur performance. C'est le cas des panneaux d'avertissement détectables, une forme de pavage tactile, où le contraste des couleurs est essentiel.

Des plaques d'avertissement détectables donnent des indications sur la navigation urbaine aux piétons malvoyants en signalant les changements de niveau ou la transition du trottoir à la rue. Les dômes tronqués des plaques sont ressentis sous les pieds et la patine des plaques offre un contraste de couleur clair avec le trottoir environnant.

Bien que le contraste des couleurs puisse être obtenu avec de la peinture ou un revêtement en poudre, il n'y a pas d'alternative plus simple que de laisser les plaques brutes afin qu'une patine naturelle puisse se développer. Cela signifie que les plaques ne nécessiteront pas d'entretien ou de retouches pendant toute leur durée de vie, et la patine offrira également une protection contre les piqûres nocives.

Travailler avec la rouille

La première étape pour apprécier la rouille est de réaliser qu'elle n'est pas toujours une menace et qu'elle n'a pas à être disgracieuse. Pour de nombreux alliages, la rouille ou la patine est une solution pratique pour éliminer l'entretien à long terme. L'alliage est protégé par une fine couche d'oxyde et l'expérimentation de patines permet de donner vie à différentes nuances et teintes. Tout au long de l'histoire, les gens ont joué sur la capacité du métal à patiner, plutôt que de travailler contre lui, en capitalisant sur la capacité de la nature à protéger et à améliorer.