Prévenir la corrosion galvanique à long terme avec notre tableau de compatibilité

La corrosion galvanique, aussi appelée corrosion par métaux dissemblables, est un phénomène fréquent dans les industries pétrolière et marine, ainsi que dans les environnements humides domestiques. Elle peut survenir dans des milliers de combinaisons de métaux, y compris ceux des machines à laver, automobiles, équipements de plomberie et structures diverses. Il est donc crucial de comprendre quelles combinaisons présentent le plus de risque.

Voici un aperçu de la corrosion galvanique et un tableau de compatibilité pour aider fabricants et machinistes à éviter les mauvaises associations. Nous présentons aussi d'autres méthodes de prévention.

Aperçu de la corrosion galvanique

Lorsque deux métaux de noblesse différente sont assemblés dans un environnement électrolytique, le moins noble se corrode. C'est la corrosion galvanique.

Trois facteurs augmentent souvent le risque :

1. Métaux dissemblables assemblés.
2. Chemin conducteur entre eux.
3. Présence d'un électrolyte.

Bien que fréquente entre deux métaux différents, elle peut aussi survenir entre métaux similaires. Par exemple, si une partie d'un boulon est immergée dans l'eau de mer et l'autre à l'air, une différence de potentiel électrostatique peut encore provoquer de la corrosion galvanique.

Comprendre la série galvanique aide à identifier quels métaux sont plus susceptibles de corroder.

Comprendre la série galvanique

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

Les alliages sont classés du plus noble (en haut) au moins noble (en bas) : le magnésium est le moins noble, le graphite le plus noble.

Exemple : deux métaux électriquement connectés dans un électrolyte. Si le courant va du métal 1 au métal 2, le métal 1 est la cathode (au-dessus) et le métal 2 l'anode.

Simplifions : deux plaques d'acier inoxydable 316 (actif) semi-rayées, l'une étamée, l'autre zinguée.

Premier cas : forte différence de potentiel, courant de l'étain vers l'inox (électrons inox vers étain). Surface cathodique grande → corrosion rapide de l'inox.

Second cas : le zinc est sous l'inox dans la série, surface cathodique exposée petite. Le zinc corrode mais bien plus lentement.

Pour éviter la corrosion galvanique :

1. Choisir des métaux proches dans la série galvanique.
2. La surface de cathode (métal noble) doit être plus petite que celle d'anode (moins noble).

L'effet est maximal au joint de deux métaux dissemblables, minimal aux extrémités éloignées.

Éviter ces combinaisons selon notre tableau

Pour limiter le risque, certains métaux ne doivent pas être associés. Voici les combinaisons à plus haut risque :

Acier inoxydable (actif) + Aluminium

L'inox est cathode, l'aluminium anode. L'aluminium réagit négativement à l'inox ; en milieu marin, si la surface d'aluminium est plus grande que l'inox, sa corrosion est probable. Risque pour équipements aluminium lourds fixés par vis inox sur navires : l'aluminium corrode au point de fixation et peut tomber si non corrigé.

Cuivre + Acier

Tube cuivre raccordé à tuyau acier par raccord, l'eau comme électrolyte. L'acier étant électro-négatif au cuivre, les électrons vont de l'acier au cuivre → corrosion du tuyau acier. Un système tout cuivre est coûteux. Couper le contact électrique par un raccord isolant de 15 cm (6 pouces) est plus simple.

Cuivre + Aluminium

Assemblages Al-Cu courants en CVC (légèreté, prix, conductivité thermique). En milieu humide non protégé, l'aluminium est anode sacrificielle, le cuivre cathode. L'aluminium corrode → défaillance du joint. Un revêtement zinc sur le joint sauve l'aluminium : le zinc devient anode sacrificielle pour les deux.

Conseils pour éviter la corrosion galvanique

Au-delà du tableau, d'autres méthodes :

Choisir les bons métaux

Privilégier des métaux avec faible différence de noblesse (pas plus de 0,2 V). Exemple : nickel et argent, différence 0,15 V, acceptable.

Minimiser la surface cathodique

La vitesse de réaction galvanique dépend directement de la surface cathodique. La réduire par rapport à l'anode ralentit la corrosion.

Revêtir cathodes et anodes de métaux moins nobles

Revêtir les deux avec un métal moins noble protège les deux. L'application de zinc sur structures acier est un exemple classique de protection galvanique.

Utiliser des inhibiteurs

Les inhibiteurs de corrosion galvanique (revêtements riches en zinc) s'appliquent entre joints de métaux dissemblables et connexions électriques. Ils absorbent l'humidité et l'énergie des réactions.

Utiliser des anodes sacrificielles

Une anode plus réactive que le matériau de base protège celui-ci. Exemple : bloc de zinc près d'une plaque acier au lieu de zingage.

Isoler les métaux dissemblables

Ajouter une isolation diélectrique entre deux métaux dissemblables coupe le contact électrique. Exemple : rondelles ou douilles en néoprène ou nylon isolant boulons inox d'éléments aluminium ou acier galvanisé. Pour liaisons à haute résistance, vérifier le matériau diélectrique face aux charges.

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