Glossaire de la corrosion et des revêtements

L'acier austénitique au manganèse, ou acier Hadfield, est un acier moulé à forte teneur en manganèse et en carbone qui reste austénitique à la température ambiante après trempe à l'eau. Tenace et assez mou à l'état de livraison, il durcit en surface par écrouissage sous les impacts répétés et la forte compression, d'où sa domination pour les mâchoires, manteaux, concaves et blindages de concasseurs.

L'aluminium projeté thermiquement (TSA) est un revêtement métallique obtenu en faisant fondre un fil ou une poudre d'aluminium et en projetant les particules fondues sur un acier décapé, où elles s'aplatissent et forment un film lamellaire. Il protège par effet barrière et, aux pores et petits dommages, de façon sacrificielle ; il est largement prescrit contre la corrosion sous isolant.

Une anode sacrificielle est une pièce de métal volontairement actif — zinc, aluminium ou magnésium — reliée électriquement à une structure afin que l'action galvanique corrode l'anode plutôt que la structure. C'est de la corrosion galvanique utilisée à dessein, et elle ne fonctionne que tant qu'il reste du métal d'anode et que la connexion est saine.

Les bactéries sulfato-réductrices (BSR, en anglais SRB) sont des micro-organismes anaérobies qui respirent le sulfate au lieu de l'oxygène et produisent du sulfure d'hydrogène. Vivant dans la zone sans oxygène sous les biofilms et les dépôts, elles sont les agents les plus connus de la corrosion influencée par les micro-organismes (MIC), laissant des dépôts noirs de sulfures et des piqûres localisées profondes.

Un bras mort (dead leg) est un tronçon de tuyauterie sans écoulement ou à écoulement intermittent — dérivations, purges, aspirations de pompes de réserve, piquages bouchonnés pour usage futur. La stagnation laisse s'accumuler eau, solides et bactéries : les bras morts se corrodent couramment plusieurs fois plus vite que le circuit en écoulement dont ils sont issus.

La calamine (mill scale) est la mince couche gris-bleu d'oxydes de fer qui se forme sur l'acier pendant le laminage à chaud et le forgeage. Elle est fragile, ne se dilate pas avec l'acier et lui est cathodique : partout où elle se fissure, l'acier mis à nu se corrode de façon préférentielle. Les systèmes de revêtement exigeants imposent de l'enlever avant peinture.

Une catégorie de corrosivité est la classification ISO de l'agressivité d'un milieu envers les métaux. L'ISO 9223 définit les catégories atmosphériques C1 (très faible) à CX (extrême) à partir de la perte par corrosion des métaux de référence la première année ; l'ISO 12944-2 les reprend pour les systèmes de peinture anticorrosion et ajoute Im1 à Im4 pour les structures immergées et enfouies.

Le cloquage d'un revêtement est la formation de renflements en forme de dôme dans un film de peinture ou de revêtement intérieur, là où il a perdu localement son adhérence et où l'espace en dessous s'est rempli de liquide ou de gaz. Les principales causes sont l'osmose due aux sels solubles, l'alcali produit par les réactions cathodiques et le solvant emprisonné dans le film à l'application.

La contamination par sels solubles est la présence d'espèces ioniques hydrosolubles — surtout chlorures, sulfates et nitrates — sur une surface d'acier préparée pour le revêtement. Invisibles et souvent logés au fond des piqûres, ces sels attirent l'eau à travers le film et provoquent un cloquage osmotique et une corrosion sous film ; on les mesure donc avant l'application, par rapport à une limite prescrite.

La corrosion caverneuse est une attaque localisée à l'intérieur d'un interstice étroit et confiné (sous un joint d'étanchéité, une rondelle, un dépôt ou un joint à recouvrement) où la solution piégée perd son oxygène, s'acidifie et concentre les chlorures. Les alliages passifs comme les aciers inoxydables sont les plus vulnérables, car la chimie de l'interstice détruit le film passif qui protège la surface libre.

La corrosion feuilletante (exfoliation corrosion) est une corrosion intergranulaire stratifiée qui progresse le long de joints de grains parallèles à la surface d'un métal laminé ou extrudé, surtout les alliages d'aluminium à haute résistance. Plus volumineux que le métal remplacé, les produits de corrosion écartent de minces couches : la surface se soulève comme les pages d'un livre.

La corrosion filiforme est un type de corrosion qui se développe sous les revêtements organiques en minces filaments, le plus souvent sur l'acier et l'aluminium revêtus exposés à l'air humide. Chaque filament comporte une tête active qui creuse sous le film et une queue de produits de corrosion ; elle s'amorce habituellement aux rayures, aux rives coupées ou aux défauts du revêtement.

La corrosion galvanique est la corrosion accélérée du métal le plus actif d'un couple galvanique : deux métaux dissemblables en contact électrique et mouillés par un électrolyte commun. Le métal actif devient l'anode et se corrode plus vite qu'il ne le ferait seul, tandis que le métal plus noble, la cathode, se corrode moins.

La corrosion influencée par les micro-organismes (MIC, microbiologically influenced corrosion) est une corrosion amorcée ou accélérée par l'activité de micro-organismes, vivant habituellement en biofilm sur la surface du métal. Les microbes ne créent pas une nouvelle chimie de corrosion ; ils modifient le milieu local sous les dépôts et produisent une attaque agressive et localisée que l'analyse de l'eau ne prédit pas.

La corrosion intergranulaire est une attaque sélective le long des joints de grains d'un métal, alors que les grains eux-mêmes restent en grande partie intacts. Dans les aciers inoxydables, elle suit la sensibilisation : des carbures de chrome précipitent aux joints de grains pendant un chauffage, appauvrissant le métal adjacent du chrome nécessaire pour rester passif.

La corrosion par piqûres (pitting) est un mécanisme de corrosion localisée où l'attaque se concentre en de petits points de la surface et progresse en profondeur, produisant des cavités profondes et étroites alors que la perte de métal globale reste négligeable. Elle est autocatalytique : une piqûre en croissance crée la chimie locale acide et riche en chlorures qui accélère sa propre croissance.

La corrosion sous contrainte (CSC, en anglais stress corrosion cracking ou SCC) est la propagation de fissures dans un matériau sensible sous l'action combinée d'une contrainte de traction et d'un milieu corrosif spécifique. Chaque facteur seul est sans danger ; ensemble, ils produisent des fissures fines, souvent ramifiées, qui peuvent causer une rupture soudaine avec peu de corrosion visible ou de perte d'épaisseur.

La corrosion sous isolant (CUI, corrosion under insulation) est une corrosion externe des tuyauteries, appareils et réservoirs qui se produit sous l'isolation thermique ou l'ignifugation lorsque l'eau traverse le parement et reste en contact avec le métal. Comme l'isolant cache les dommages, la CUI progresse souvent sans être détectée jusqu'à l'apparition de fuites ou d'une perte de paroi importante.

La corrosion uniforme, aussi appelée corrosion généralisée, est une perte de métal répartie de façon plus ou moins égale sur la surface exposée, si bien que la pièce s'amincit à un rythme à peu près constant au lieu d'être perforée localement. Elle représente souvent la plus grande masse totale de métal perdu, mais c'est la forme la plus prévisible et la base de la surépaisseur de corrosion.

Le coulis époxy (epoxy grout) est le coulis de calage usuel sous les équipements rotatifs comme les pompes, les compresseurs et les broyeurs : un matériau à trois composants — résine époxy, durcisseur et granulat calibré — coulé entre la plaque d'assise ou la semelle d'une machine et sa fondation en béton pour transmettre la charge sur toute la surface de contact. Faible retrait, faible porosité, résistance à l'huile et aux produits chimiques et forte adhérence expliquent ce choix.

Le décapage presque au métal blanc (near-white metal blast), défini par la norme conjointe SSPC-SP 10/NACE No. 2, est un degré de décapage abrasif où l'acier, observé sans grossissement, est exempt de toute huile, graisse, saleté, calamine, rouille, revêtement et oxyde visibles, les taches aléatoires étant limitées à 5 % de chaque unité de surface de 9 in².

Le décollement cathodique est la perte d'adhérence entre un revêtement et un subjectile en acier sous protection cathodique, qui s'étend à partir d'un manque ou d'un défaut. La réaction cathodique sur l'acier exposé produit des ions hydroxyle, et le milieu alcalin qui en résulte attaque la liaison du revêtement au bord du défaut, si bien que la zone décollée s'agrandit avec le temps.

La dissolution sélective, ou désalliage (dealloying, selective leaching), est une corrosion qui retire l'élément le plus actif d'un alliage et laisse un résidu poreux et mécaniquement faible du constituant le plus noble. La pièce garde souvent sa forme et ses dimensions : le dommage peut passer inaperçu jusqu'à ce qu'elle fissure, fuie ou se rompe sous une charge normale.

Les dommages par cavitation sont un enlèvement de matière causé par des bulles de vapeur qui se forment là où la pression locale du liquide tombe sous la pression de vapeur, puis implosent violemment lorsque la pression remonte. Les implosions répétées contre une surface produisent des piqûres rugueuses d'aspect spongieux, typiquement à l'œillard des roues de pompe, aux sièges de vannes et sur les hélices.

L'épaisseur de film sec (EFS, en anglais dry film thickness ou DFT) est l'épaisseur d'un revêtement une fois complètement durci, mesurée de la surface du subjectile au dessus du film. C'est la grandeur la plus vérifiée en contrôle qualité des revêtements, parce qu'une épaisseur insuffisante comme une épaisseur excessive raccourcissent la durée de vie du revêtement.

L'époxy lié par fusion (fusion-bonded epoxy, FBE) est un revêtement en poudre thermodurcissable appliqué sur un tuyau d'acier décapé et préchauffé : la poudre fond au contact, s'étale en film continu et durcit grâce à la chaleur du tuyau. C'est l'un des revêtements extérieurs de pipeline appliqués en usine les plus répandus et la couche de base des systèmes polyoléfines tricouches.

Un revêtement époxy novolaque (novolac epoxy coating, ou epoxy novolac) est un revêtement de protection ou un revêtement intérieur à base de résine époxy novolaque, qui porte plus de groupes époxy réactifs par molécule que les résines époxy bisphénol standard. Le film, plus densément réticulé, offre une meilleure résistance chimique et thermique, au prix d'une souplesse moindre, ce qui en fait un choix courant pour le service en immersion agressif.

L'érosion-corrosion est une perte de métal accélérée par l'action combinée d'un fluide en mouvement et de la corrosion. L'écoulement, la turbulence ou les solides entraînés arrachent le film protecteur d'oxyde ou de produits de corrosion plus vite qu'il ne se reforme : le métal exposé se corrode alors bien plus vite que dans le même fluide au repos.

L'essai au brouillard salin expose des éprouvettes métalliques, revêtues ou nues, à un brouillard continu de solution neutre de chlorure de sodium dans une enceinte fermée, dans des conditions normalisées, afin de comparer leur résistance à la corrosion. ASTM B117 est la pratique la plus citée pour l'exploitation de l'appareil ; ISO 9227 est la norme internationale des essais au brouillard salin.

L'essai d'adhérence par traction (pull-off) mesure la contrainte de traction nécessaire pour détacher un revêtement de son substrat : un plot d'essai (dolly) est collé sur la surface puis arraché perpendiculairement à l'aide d'un appareil portatif. Le résultat est une valeur de contrainte et un mode de rupture qui, ensemble, montrent où le système de revêtement est le plus faible.

Un essai de corrosion cyclique est une exposition accélérée en laboratoire qui alterne conditions corrosives et non corrosives (brouillard salin ou application de sel, séchage, humidité, UV et parfois gel) selon une séquence répétée. En reproduisant l'alternance humide-sec des atmosphères réelles, il classe les revêtements et les métaux de façon plus réaliste que le brouillard salin continu.

L'essai de porosité (holiday test) est un contrôle électrique qui localise les discontinuités, comme les piqûres, vides et fissures, d'un revêtement non conducteur sur un substrat conducteur. Un détecteur applique une tension entre une électrode déplacée sur le film et le substrat mis à la terre ; là où le courant passe, le film est percé et le point est marqué pour réparation.

L'évaluation de l'aptitude au service (fitness-for-service, FFS) est une évaluation technique quantitative qui détermine si un équipement sous pression présentant un défaut ou un dommage peut continuer à fonctionner en sécurité, dans quelles conditions et pendant combien de temps. En Amérique du Nord, elle se fait selon l'API 579-1/ASME FFS-1, qui couvre appareils, tuyauteries et réservoirs endommagés en service.

La fissuration induite par l'hydrogène (HIC, hydrogen-induced cracking) est une fissuration interne des aciers au carbone et faiblement alliés en service au sulfure d'hydrogène humide. L'hydrogène atomique issu de la corrosion de surface diffuse dans l'acier et se recombine en gaz aux inclusions et aux dédoublures, créant une pression qui forme des cloques et des fissures en gradins sans aucune contrainte appliquée.

L'indice anodique, aussi appelé indice galvanique, attribue à chaque métal ou fini plaqué une tension unique par rapport à l'or, fixé à zéro. L'écart entre les indices de deux métaux en contact permet de vérifier si le couple est compatible sur le plan galvanique : plus l'écart est grand, plus le métal le plus actif a tendance à se corroder.

L'intervalle de recouvrement est la période, indiquée par le fabricant du revêtement, comprise entre le temps minimal de durcissement d'une couche avant l'application de la suivante et le délai maximal au-delà duquel la couche suivante n'adhère plus de façon fiable sans préparation de surface supplémentaire. Ces deux limites dépendent de la température, de l'épaisseur du film et du produit appliqué par-dessus.

La passivation désigne l'état — et le traitement chimique qui le rétablit — dans lequel l'acier inoxydable est protégé par son mince film superficiel d'oxyde de chrome. Le traitement dissout le fer libre et la contamination afin que le film se reforme uniformément ; une surface inoxydable qui perd localement son film s'y corrode comme un acier ordinaire.

Le pied boiteux (soft foot) est un état dans lequel un ou plusieurs pieds d'une machine ne reposent pas à plat et pleinement appuyés sur la plaque d'assise, si bien que le serrage du boulon d'ancrage déforme le bâti. Cette déformation déplace les alésages de paliers et l'axe des arbres, charge les roulements et les garnitures, et rend les lectures d'alignement non répétables tant qu'elle n'est pas corrigée.

Un point de mesure d'épaisseur (CML, condition monitoring location) est un point désigné d'un réseau de tuyauterie où l'épaisseur de paroi et l'état sont mesurés à répétition dans le temps, afin de calculer les vitesses de corrosion et la durée de vie résiduelle. L'implantation des CML est fondée sur le risque : coudes, points d'injection, bras morts et interfaces ont la priorité.

Le point de rosée (dew point) est la température à laquelle l'humidité de l'air condense sur une surface. En application de revêtements, la règle établie veut que le subjectile reste au-dessus du point de rosée avec une marge — couramment 3 °C / 5 °F — pendant l'application et la cure initiale, sinon un film de condensation invisible compromet l'adhérence.

Le polyéthylène tricouche (3LPE) est un revêtement externe de pipeline appliqué en usine, composé d'un primaire époxy lié par fusion, d'un adhésif copolymère et d'une épaisse couche extérieure de polyéthylène extrudé. L'époxy assure l'adhérence et la résistance à la corrosion, l'adhésif lie deux matériaux autrement incompatibles, et le polyéthylène ajoute une protection mécanique et contre l'humidité.

L'indice de résistance à la corrosion par piqûres (PREN, pitting resistance equivalent number) classe les aciers inoxydables et alliages apparentés selon leur résistance intrinsèque aux piqûres, calculée à partir de leur composition — le plus souvent PREN = %Cr + 3,3×%Mo + 16×%N. Plus il est élevé, plus l'alliage résiste ; les valeurs typiques vont d'environ 19 (304) à plus de 40 (super duplex).

Un primaire riche en zinc est un primaire anticorrosion pigmenté d'une forte proportion de poudre de zinc métallique, de sorte que les particules de zinc restent en contact électrique entre elles et avec l'acier. Le zinc se corrode préférentiellement et protège l'acier galvaniquement, y compris aux petites rayures et aux défauts du revêtement.

Le profil de surface — aussi appelé profil d'ancrage (anchor pattern) — est la rugosité crête-creux laissée sur une surface métallique par le décapage à l'abrasif ou les outils mécaniques. Les revêtements s'accrochent mécaniquement à ces crêtes, si bien que la profondeur du profil régit directement l'adhérence : trop faible, il donne une performance insuffisante ; trop profond, il laisse des crêtes mal recouvertes.

La protection cathodique (PC) est une technique électrochimique qui maîtrise la corrosion d'une structure métallique dans le sol ou l'eau en lui fournissant un courant continu qui déplace son potentiel jusqu'à ce que toute la surface se comporte comme une cathode. Le courant provient soit d'anodes sacrificielles, soit d'un système à courant imposé alimenté par un redresseur.

La protection cathodique par courant imposé (PCCI, ou ICCP) est une méthode de protection cathodique dans laquelle une source de courant continu externe, habituellement un transformateur-redresseur, fait circuler le courant depuis des anodes durables et relativement inertes, à travers le sol ou l'eau, jusqu'à l'ouvrage protégé. Elle convient aux grands ouvrages ou mal revêtus, quand les anodes sacrificielles ne fournissent pas assez de courant.

La rouille éclair (flash rust) est une mince couche de rouille qui se forme sur l'acier fraîchement décapé à l'abrasif ou au jet d'eau en quelques minutes à quelques heures, quand l'eau du lavage, de la préparation humide ou de la condensation sèche sur le métal nu. Les normes la classent en degrés léger, modéré ou important ; la fiche technique précise ce que tolère le primaire.

La surépaisseur de corrosion est une épaisseur de paroi supplémentaire ajoutée à la conception, au-delà de l'épaisseur exigée par la pression et les charges structurales, destinée à être consommée par la corrosion pendant la durée de vie prévue d'un appareil, d'une tuyauterie ou d'un réservoir. Dimensionnée selon la vitesse de corrosion attendue, elle protège contre la perte de paroi générale, pas contre l'attaque localisée ni la fissuration.

La vie en pot (pot life) est la période suivant le mélange d'un revêtement ou d'un composé multicomposant pendant laquelle le mélange reste applicable avec les propriétés prévues. La réaction chimique débute au mélange : la viscosité augmente et la performance diminue avec le temps ; le fabricant indique la vie en pot à une température et pour un volume de gâchée de référence.

Le voile d'amine (amine blush) est un film cireux, gras ou collant qui se forme à la surface d'un époxy durci aux amines lorsque le durcisseur réagit avec l'humidité et le dioxyde de carbone de l'air plutôt qu'avec la résine, ce qui produit des carbamates. Souvent invisible, il peut faire perdre l'adhérence à la couche de finition, qui se délamine.