Prévenir la corrosion de l'aluminium : stratégies éprouvées pour une durabilité durable

L'aluminium a une affinité très élevée pour l'oxygène. À l'air libre, la surface de l'aluminium s'oxyde et forme rapidement une fine couche d'oxyde d'aluminium. Cette couche est chimiquement inerte, ce qui rend l'aluminium résistant à la corrosion. Cependant, le film se dissout dans certaines circonstances, et une corrosion localisée s'ensuit. Il est donc impératif de connaître les facteurs sous-jacents responsables de la corrosion de l'aluminium.

Ci-dessous, nous détaillons certaines des diverses façons dont la corrosion de l'aluminium peut se produire et certaines des meilleures mesures préventives à mettre en œuvre pour l'éviter.

Différents types de corrosion de l'aluminium

La corrosion de l'aluminium peut se produire pour de nombreuses raisons selon l'environnement auquel il est exposé ou les matériaux ajoutés pour changer ses propriétés. Voici de brèves descriptions de certains des types les plus courants de corrosion de l'aluminium :

Corrosion par sensibilisation

Le magnésium est souvent ajouté à l'aluminium pour augmenter sa résistance mécanique et sa ductilité. Cependant, l'ajout de magnésium en excès (plus de 3 %) pendant la fabrication peut mener à des types de corrosion intergranulaire et d'exfoliation, aussi connus sous le nom de sensibilisation. Cela peut aussi se produire quand l'aluminium est exposé à de hautes températures, stressant le magnésium à migrer vers les frontières de grains et causant une corrosion intergranulaire.

Corrosion galvanique

Lorsqu'ils sont soumis à un environnement électrochimique, deux métaux de potentiel chimique différent subissent un échange d'ions dû à la formation d'un circuit fermé. Ce phénomène est souvent remarqué quand l'aluminium, en conjonction avec des métaux nobles comme l'acier ou le cuivre, est soumis à des environnements salins ou humides, menant à l'oxydation de l'aluminium. C'est ce qu'on appelle la corrosion galvanique. En tant que métal moins noble, l'aluminium subit une réaction d'oxydation, et le métal associé subit une réaction de réduction. Sa présence est confirmée quand la tôle d'aluminium développe des taches blanches autour de la zone d'intersection où les deux métaux se rencontrent.

Corrosion par piqûres

La corrosion par piqûres se produit quand une petite zone d'aluminium est exposée à un environnement corrosif après l'usure de la surface de protection. Avec le temps, la surface du métal développe de petites piqûres dues à la perte d'épaisseur. Cependant, les chances de sa survenue augmentent seulement dans des environnements très humides et salins, comme dans l'eau de mer.

Corrosion de crevasse

La corrosion de crevasse est un processus localisé développé au fil du temps par une concentration électrochimique stagnante à l'intérieur de crevasses formées pour diverses raisons. Par exemple, une minuscule crevasse entre une plaque d'aluminium et un boulon en acier peut initier le processus. Si l'interstice accumule de l'eau salée et précipite l'aluminium, la solution augmente la valeur de pH de la crevasse, ce qui accélère davantage le taux de corrosion. Comme les crevasses peuvent aussi se développer suite à des erreurs de conception non intentionnelles et l'utilisation d'alliages de bas grade, une vérification qualité pré-conception nécessaire doit être effectuée par des experts qualifiés.

Comment éviter la corrosion de l'aluminium

Pour éviter la corrosion et maintenir l'intégrité de l'aluminium utilisé dans vos applications industrielles, il est important d'implémenter les méthodes détaillées ci-dessous.

Testez les alliages avant l'achat

Pour déterminer la résistance à la corrosion des alliages d'aluminium que vous comptez acheter, vous pouvez demander au fournisseur d'effectuer les tests standard suivants :

1. NAMLT (Test de perte de masse à l'acide nitrique)
2. ASSET (Évaluation visuelle de la sensibilité à la corrosion par exfoliation)

Le NAMLT couvre une procédure pour tester la résistance à la corrosion intergranulaire des alliages série 5xxx en mesurant la perte de masse par unité de surface de l'éprouvette sous acide nitrique concentré. D'autre part, l'ASSET offre une prédiction fiable du comportement de corrosion par exfoliation. La sensibilité est déterminée par inspection visuelle après avoir maintenu l'éprouvette sous un mélange standard de quatre produits chimiques différents pendant 24 heures à 65 ±1 °C.

Application de patch composite

Les réparations par patch composite sont hautement recommandées pour traiter efficacement les fissures liées aux contraintes dans les industries aérospatiale et marine. Des films ou pâtes composites sont appliqués sur les fissures difficiles à souder pour combler l'interstice. C'est une alternative rentable aux remplacements de composants coûteux. Cependant, une sélection soignée des bonnes solutions de collage est impérative pour conserver l'intégrité structurelle et la performance.

Évitez les contacts galvaniques

Comme la corrosion galvanique dépend d'une boucle électrique fermée pour prospérer, l'un des moyens les plus simples de l'éviter est d'introduire une isolation appropriée au point de couplage qui coupe le circuit. Des bagues, rondelles, joints ou revêtements peuvent être utilisés selon la zone d'application et les défis environnementaux.

Utilisez un logiciel de prédiction de corrosion

Les industries peuvent faire le meilleur usage de logiciels avancés de prédiction de corrosion pour étudier la sensibilité à la corrosion de différents alliages. Les prédictions sont calculées en fonction de la température seuil et de la concentration en chlorures. De telles applications sont hautement utiles pour prédire la limite d'application d'un alliage afin d'éviter les corrosions par piqûres, crevasses et sous contrainte.

Utilisez des alliages de haut grade

Tout l'aluminium produit n'hérite pas du même degré de résistance à la corrosion. Ainsi, savoir quel aluminium utiliser pour une application particulière peut vous éviter des tracas futurs. Les séries 5xxx et 6xxx d'alliages d'aluminium affichent la meilleure résistance à la corrosion en environnement d'eau salée. Ils viennent avec une résistance modérément élevée, couplée à une excellente résistance à la corrosion.

Le tableau ci-dessous montre une liste d'alliages d'aluminium très recherchés avec leur degré de résistance à la corrosion.

Série d'alliage d'aluminium	Degré de résistance à la corrosion
1100	Excellente
3003	Bonne
5052	Excellente
6061	Excellente
6063	Bonne
7075	Moyenne

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