Évitez les problèmes à long terme avec notre tableau de corrosion galvanique

La corrosion galvanique, également connue sous le nom de corrosion de métaux dissemblables, est un phénomène couramment observé dans les industries pétrolières et marines ainsi que dans les scénarios domestiques traitant d'environnements humides. La corrosion galvanique peut se produire dans des milliers de combinaisons de métaux, y compris ceux utilisés dans les machines à laver, les automobiles, les équipements de plomberie et les structures de toutes sortes. Pour cette raison, il est important de comprendre quelles combinaisons de métaux pourraient créer le potentiel de risque le plus élevé de corrosion galvanique.

Ci-dessous, nous donnons un bref aperçu de la corrosion galvanique et fournissons un tableau de corrosion galvanique pour aider les fabricants et les machinistes à éviter d'utiliser les mauvaises combinaisons de métaux. Nous fournissons également d'autres méthodes utiles pour éviter la corrosion galvanique.

Un bref aperçu de la corrosion galvanique

Lorsque deux métaux de noblesse différente sont joints et maintenus dans un environnement électrolytique, le métal le moins noble commence à se corroder. Ce phénomène est connu sous le nom de corrosion galvanique.

Les trois facteurs suivants contribuent souvent à un risque plus élevé de corrosion galvanique :

1. Métaux différents utilisés conjointement
2. Le chemin conducteur
3. Présence d'électrolyte

Bien que la corrosion galvanique se produise souvent entre deux métaux différents, elle peut également se produire entre deux métaux similaires. Par exemple, si une section d'un boulon est immergée dans de l'eau salée et que l'autre moitié est à l'air libre, une différence de potentiel électrostatique peut encore se produire, entraînant une corrosion galvanique.

Comprendre la série galvanique peut aider les machinistes et les fabricants à comprendre quels métaux sont plus susceptibles de se corroder que d'autres.

Comprendre la série galvanique

Ci-dessous, nous avons inclus un tableau de séries galvaniques comparant différents métaux et leurs plages de tension électrochimique dans l'eau de mer.

Ici, les alliages métalliques ont été rangés du plus noble (en haut) au moins noble (en bas); ainsi, le magnésium est le métal le moins noble, tandis que le graphite est le métal noble le plus élevé de la série galvanique.

Par exemple, imaginez que deux métaux sont électriquement connectés l'un à l'autre sous une solution électrolytique. Si le courant circule du métal 1 au métal 2 dans le circuit, le métal 1 est la cathode et repose sur le métal 2 (anode).

Essayons de le simplifier davantage.

Considérez deux plaques en acier inoxydable 316 semi-rayées (actives), l'une avec un placage d'étain et l'autre avec un placage de zinc, ainsi que leur potentiel résultant, comme décrit ci-dessous.

Dans le premier cas, en raison de la différence de potentiel électrostatique élevée, le courant passe de l'étain à l'acier inoxydable; c'est-à-dire des électrons de l'acier inoxydable à l'étain. Comme la surface de la cathode est plus élevée, le taux de corrosion de l'acier inoxydable est élevé.

Dans le second cas, le zinc se trouve sous l'acier inoxydable dans la série galvanique, et ici, la zone de cathode exposée est également petite. Ainsi, le zinc se corrode dans le processus mais à un rythme beaucoup plus lent que dans le premier cas.

En résumé, pour éviter la corrosion galvanique :

1. Le choix des métaux doit être tel qu'ils soient proches les uns des autres dans la série galvanique.
2. La surface de la cathode (métal noble élevé) doit être inférieure à la surface de l'anode (métal moins noble).

L'effet de la corrosion est plus à l'articulation de deux métaux différents et moins aux extrémités éloignées.

Évitez ces combinaisons de métaux selon notre tableau de corrosion galvanique

Pour atténuer le risque de corrosion galvanique, certains métaux ne doivent pas être utilisés conjointement. Ci-dessous, nous avons fourni un tableau de corrosion galvanique présentant les combinaisons de métaux qui présentent le risque le plus élevé.

Acier inoxydable (actif) + aluminium

L'acier inoxydable sert de cathode et l'aluminium d'anode. L'aluminium réagit négativement à l'inox mais avec un environnement favorable (milieu marin); si la surface de l'aluminium est supérieure à celle de l'acier inoxydable, la corrosion de la surface de l'aluminium est susceptible de se produire. À cet égard, il existe un risque de suspendre des équipements lourds en aluminium avec des attaches en acier inoxydable dans n'importe quel navire maritime. Progressivement, l'aluminium commencera à se corroder au point de couplage et pourra tomber s'il n'est pas rapidement amendé.

Cuivre + Acier

Considérons un cas où un tube d'eau en cuivre est connecté à un tuyau en acier via un adaptateur, et l'eau à l'intérieur est un électrolyte. Comme l'acier est électro-négatif au cuivre, les électrons passeront de l'acier au cuivre et le tuyau en acier se corrodera. Pour des raisons économiques, la fabrication d'un système tout en cuivre peut être difficile dans la plupart des cas. Rompre le contact électrique à travers un raccord épais de six pouces en matériau isolant est un moyen plus simple d'éviter la corrosion galvanique.

Cuivre + Aluminium

Comme l'aluminium est léger, bon marché et possède des propriétés de transfert de chaleur similaires à celles du cuivre, les joints aluminium-cuivre sont couramment utilisés dans la plupart des applications CVC. Dans un environnement humide non protecteur, l'aluminium agira comme une anode sacrificielle et le cuivre comme une cathode. L'aluminium se corrodera, entraînant des ruptures de joints. Cependant, l'application d'un revêtement de zinc sur le joint permet d'économiser l'aluminium, car le zinc agit comme une anode sacrificielle pour le cuivre et l'aluminium.

Conseils pour éviter la corrosion galvanique

Bien que se référer à notre tableau de corrosion galvanique soit l'une des méthodes les plus simples et les plus rapides pour éviter les combinaisons de métaux dangereuses, il existe d'autres moyens d'éviter la corrosion galvanique, notamment les suivants.

Choisir les bons métaux

Il est essentiel de choisir des métaux avec de petites différences de noblesse (pas plus de 0,2 volt). Par exemple, il y a une différence de 0,15 volt entre le nickel et l'argent, ce qui est assez acceptable.

Minimiser la surface de la cathode

La vitesse de réaction galvanique dépend directement de la surface de la cathode. Minimiser la grande surface de la cathode par rapport à l'anode réduira la vitesse de corrosion de la cathode.

Enduire les cathodes et les anodes avec moins de métaux nobles

Le revêtement des cathodes et des anodes avec un métal moins noble protégera les deux de la corrosion galvanique. L'application de zinc sur des structures en acier est l'un des exemples courants de revêtement galvanique.

Utiliser des inhibiteurs

De nos jours, les inhibiteurs de corrosion galvanique sont également populaires dans toutes les industries. C'est un revêtement riche en zinc qui peut être appliqué entre les joints de tous les métaux différents et les connexions électriques. La formule puissante absorbe facilement l'humidité et toute énergie créée par des réactions métalliques différentes.

Utilisez des anodes sacrificielles

L'utilisation d'une anode sacrificielle plus réactive électrochimiquement que le matériau de base permet d'économiser le matériau protégé. Par exemple, au lieu d'un revêtement de zinc, un bloc de zinc placé près de la plaque d'acier peut la protéger de la corrosion galvanique.

Isolez les métaux dissemblables

Une autre méthode pour éviter la corrosion galvanique consiste à ajouter des isolations diélectriques entre le couplage de deux métaux différents pour rompre le contact électrique. Par exemple, les rondelles en néoprène ou en nylon et les manchons de boulons offrent une isolation complète aux boulons en acier inoxydable des éléments en aluminium ou en acier galvanisé. Cependant, lorsqu'il s'agit de connexions à haute résistance, vous devez vérifier le matériau diélectrique par rapport à la condition de charge.

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