Les propriétés de l'acier inoxydable sont dues à sa composition d'alliage unique, où le chrome joue un rôle prépondérant. Le chrome se combine à l'oxygène pour former une couche d'oxyde de chrome extrêmement fine et dure, qui protège l'acier inoxydable sous-jacent. En présence de cette couche d'oxyde, on dit que le métal est à l'état passif et que l'acier inoxydable est résistant à la corrosion. Ainsi, la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable est due à sa capacité à former naturellement une couche d'oxyde résistante à la corrosion au contact de l'air.
1. Résistance à la corrosion réduite en raison de dommages ou de pollution :
La corrosion peut se produire là où le film passivant est endommagé et où d'autres formes de contamination empêchent sa reformation naturelle. Toutes les propriétés bénéfiques de l'acier inoxydable peuvent être détruites lors de sa transformation, notamment par traitement thermique ou par usinage (soudage, découpe, sciage, perçage, pliage). Ces traitements endommagent ou contaminent souvent le film protecteur d'oxydation à la surface de l'acier inoxydable, empêchant ainsi une passivation spontanée et complète. Par conséquent, une corrosion localisée, voire de la rouille, peut se former dans des conditions de corrosion relativement faibles. Dans ce cas, le produit final peut être non conforme, ou pire encore, entraîner la défaillance d'un système critique.
A : Le soudage provoque une oxydation accélérée sur les faces interne et externe de la soudure, ainsi que dans la zone adjacente. Cette oxydation se manifeste par des zones décolorées, dont la couleur est liée à l'épaisseur de la couche d'oxyde. Comparée à la couche d'oxyde présente sur l'acier inoxydable avant soudage, celle des zones décolorées est relativement plus épaisse et sa composition est modifiée (la teneur en chrome est réduite), ce qui diminue la résistance locale à la corrosion. À l'intérieur du tube, l'oxydation et la décoloration peuvent être minimisées par un rinçage à contre-courant approprié. Après soudage, des traitements tels que le décapage et le meulage sont souvent nécessaires pour éliminer la couche d'oxyde (colorée) et restaurer la résistance à la corrosion. Un nuancier est fréquemment utilisé pour déterminer si la soudure nécessite un décapage, en fonction de sa couleur. Cependant, cette appréciation est subjective et, en principe, chaque couleur indique la présence d'oxydation et une couche d'oxyde altérée, donc une résistance à la corrosion réduite.
B : Le traitement mécanique implique généralement une contamination mécanique ou non mécanique de la surface. Les contaminants organiques peuvent provenir de l'huile de lubrification. Les contaminants inorganiques, tels que les particules de fer étrangères, peuvent être causés par le contact avec l'outil. En général, tout type de contamination de surface peut entraîner la formation de plaques. De plus, les particules de fer étrangères peuvent provoquer une corrosion galvanique. La corrosion par piqûres et la corrosion galvanique sont deux formes de corrosion localisée qui nécessitent initialement un traitement à l'eau. La contamination de surface réduit donc généralement la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable.
2. Traitement de surface
De nombreux traitements et outils de post-traitement permettent aujourd'hui de traiter les surfaces, d'éliminer les décolorations et de restaurer leur résistance à la corrosion. Il convient de distinguer les méthodes chimiques des méthodes mécaniques. Les méthodes chimiques comprennent le décapage (par immersion, avec une pâte ou un spray de décapage), la passivation assistée (après décapage) et le polissage électrolytique. Les méthodes mécaniques incluent le sablage, le grenaillage avec des particules de verre ou de céramique, l'oblitération, le brossage et le polissage. Bien que toutes ces méthodes permettent d'obtenir des joints soudés, aucun post-traitement mécanique n'offre une résistance à la corrosion adaptée aux applications exigeantes. Les méthodes chimiques servent à éliminer les oxydes et autres contaminants de la surface, tandis que les méthodes mécaniques peuvent être utilisées pour éliminer les contaminants provenant de matériaux préalablement enlevés, polis ou oblitérés. Tout type de contaminant, en particulier les particules de fer étrangères, peut être source de corrosion, surtout en milieu humide. Par conséquent, les surfaces nettoyées mécaniquement doivent de préférence être nettoyées régulièrement à sec. Après le décapage, il est important de rincer abondamment à l'eau pour éliminer tous les contaminants et résidus de décapage. Le rinçage final doit être effectué à l'eau déminéralisée afin d'éviter que les taches de calcium et les contaminants ne s'incrustent dans la couche d'oxyde en formation, indispensable à la passivation. Par ailleurs, l'utilisation de procédés chimiques (décapage et polissage électrolytique) pour améliorer la résistance à la corrosion entraîne une dissolution plus rapide du fer que des autres métaux dans les solutions de décapage et les électrolytes. De ce fait, la surface s'enrichit en chrome et gagne en durabilité. Ainsi, les procédés chimiques tels que le décapage et l'électropolissage sont les seuls post-traitements capables de restaurer la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable au niveau des soudures et autres dommages superficiels antérieurs au soudage. Ce procédé est indépendant du type d'acier inoxydable : le décapage par immersion, par application d'une pâte ou par pulvérisation est tout aussi efficace.
Date de publication : 11 janvier 2024