ASTM G71 Réalisation et évaluation des essais de corrosion galvanique dans les électrolytes

La norme ASTM G71, « Lignes directrices pour la réalisation et l’évaluation des essais de corrosion galvanique dans les électrolytes », élaborée par l’American Society for Testing and Materials (ASTM), décrit la réalisation et l’évaluation des essais de corrosion galvanique visant à caractériser le comportement de deux métaux différents en contact électrique dans un électrolyte à faible débit. Cette norme est applicable aux métaux et alliages corroyés ou coulés.

Ce guide traite de la sélection des matériaux, de la préparation des échantillons, de l'environnement de test, de la méthode d'exposition et de l'évaluation des résultats pour la caractérisation du comportement des paires galvaniques dans un électrolyte.

Ce guide a pour but de fournir des informations sur la corrosion galvanique des métaux en contact électrique dans un électrolyte dont le débit n'est pas suffisamment élevé pour provoquer une érosion-corrosion ou une cavitation.

La norme ASTM G71 décrit les procédures recommandées pour la conception, la réalisation et l'interprétation des essais en laboratoire et sur le terrain évaluant la corrosion galvanique entre différents métaux exposés à des électrolytes conducteurs. Cette norme aide les ingénieurs à sélectionner les méthodes d'essai appropriées, à préparer les échantillons, à contrôler les conditions environnementales, à mesurer le courant galvanique et à interpréter le comportement à la corrosion observé.

La norme ASTM G71 est largement utilisée dans les secteurs suivants :

• automobile
• Aviation et espace
• ingénierie maritime
• Pétrole et gaz
• traitement chimique
• construction
• électronique
• Énergie renouvelable

Les recommandations de cette norme sont précieuses dans toutes les situations où différents métaux sont combinés dans des environnements humides ou corrosifs.

La corrosion galvanique se produit dans les situations suivantes :

• Lorsque deux métaux différents sont connectés électriquement
• Lorsque les deux métaux sont exposés au même électrolyte (tel que l'eau, l'eau de mer, l'humidité ou une solution saline)
• Lorsqu'il existe une différence de potentiel électrique entre eux

Dans ces circonstances,

• Un métal moins noble devient l'anode.
• Un métal plus noble devient la cathode.
• Le métal anodique se corrode à un rythme accéléré.

Exemples :

• Aluminium collé à de l'acier inoxydable.
• Fixations en acier dans les structures en aluminium.
• Tuyaux en cuivre collés à de l'acier galvanisé.
• Composants en magnésium associés à de l'acier.

Comprendre la corrosion galvanique est crucial car elle provoque souvent des défaillances localisées bien avant que la corrosion homogène ne devienne significative.

La norme ASTM G71 aide les ingénieurs à réaliser les tâches suivantes :

• Évaluer la compatibilité galvanique des métaux.
• Comparaison des combinaisons de matériaux
• Mesure du courant galvanique.
• Évaluation de la gravité de la corrosion.
• Examen des impacts environnementaux
• Évaluation des revêtements et des systèmes de protection.
• Sélection des matériaux d'aide à la décision lors du développement de produits.

La norme ASTM G71 ne définit pas de critères de réussite/échec. Elle fournit plutôt des méthodes scientifiquement reconnues pour produire des données fiables sur la corrosion. Cette norme couvre :

• Test de corrosion galvanique en laboratoire
• test d'exposition sur le terrain
• mesures électrochimiques
• surveillance du courant galvanique
• mesures de perte de poids
• mesures du potentiel de corrosion
• Simulation environnementale
• Préparation d'un échantillon d'essai
• Veri yorumlama

La norme ASTM G71 s'applique aux éléments suivants :

• métaux
• revêtements métalliques
• Métaux traités en surface
• Attaches
• Liens sources
• composants mécaniques

La gravité de la corrosion galvanique dépend de plusieurs facteurs interagissant :

• Différence de potentiel entre électrodes : une différence de potentiel plus importante augmente généralement le courant galvanique. Par exemple,
  • Acier au magnésium : Risque très élevé.
  • Aluminium-acier : risque moyen
  • Acier inoxydable-titane : Faible risque.
• Conductivité de l'électrolyte : les électrolytes à conductivité élevée augmentent la corrosion. Par exemple,
  • eau de mer
  • Sel de déneigement
  • eau de refroidissement industrielle

Les milieux à faible conductivité réduisent généralement l'attaque galvanique.

• Rapport des surfaces : L'un des concepts les plus importants abordés dans cette norme est le rapport des surfaces cathode-anode :
  • Grande cathode + petite anode : corrosion très sévère.
  • Petite cathode + grande anode : taux de corrosion beaucoup plus faible.

Örneğin,

• Petits rivets en acier dans un panneau en aluminium
• Grande plaque en acier inoxydable fixée à un petit support en aluminium.

Le deuxième exemple présente un risque galvanique beaucoup plus important.

• Température : Les températures plus élevées augmentent généralement les éléments suivants :
  • Vitesses de réaction
  • Conductivité de l'électrolyte
  • Courant de corrosion
• Disponibilité en oxygène : L’oxygène dissous favorise les réactions cathodiques. Les environnements mal ventilés peuvent engendrer des mécanismes de corrosion différents de ceux observés dans les environnements riches en oxygène.

La norme ASTM G71 traite de différentes méthodes d'essai :

• Tests d'immersion : les échantillons sont immergés dans les solutions suivantes :
  • Solutions de chlorure de sodium
  • eau de mer artificielle
  • fluides de procédés industriels
  • eau douce
  • eau de refroidissement

Les métaux liés restent électriquement connectés pendant toute la durée de l'exposition.

• Mesures électrochimiques : La présente norme recommande d’effectuer les mesures suivantes :
  • Courant galvanique
  • Potentiel galvanique
  • potentiel en circuit ouvert
  • Comportement de polarisation

Ces mesures fournissent des informations quantitatives sur l'activité de corrosion.

• Test de perte de poids : Le taux de corrosion peut être déterminé à l’aide des méthodes suivantes :
  • Nettoyage des échantillons
  • Mesure de la masse avant exposition
  • Mesure de la masse après exposition
  • Calcul des pertes matérielles.

La perte de poids est l'une des méthodes les plus fiables pour évaluer la corrosion à long terme.

• Exposition sur le terrain : Les essais en laboratoire peuvent ne pas refléter fidèlement les conditions réelles d’utilisation. Par conséquent, la norme ASTM G71 encourage les essais sur le terrain chaque fois que cela est possible. Par exemple,
  • structures marines
  • Plateformes offshore
  • hyperliens
  • Composants automobiles
  • Composants d'aéronefs

Des résultats fiables nécessitent une préparation des échantillons rigoureuse. Les points clés à prendre en compte sont les suivants :

• Yüzey işlemi
• procédés de nettoyage
• Rugosité de surface
• dimensions
• Composition métallique
• qualité de la connexion électrique
• Préparation des bords

Une mauvaise préparation des échantillons peut affecter considérablement les résultats de corrosion.

La norme ASTM G71 recommande de vérifier les éléments suivants en termes de variables environnementales :

• Chimie des électrolytes
• Concentration en sel
• valeur pH
• température
• Oxygène dissous
• débit
• Temps d'exposition
• Humidité (pour les tests atmosphériques)

La constance des conditions environnementales améliore la répétabilité et la reproductibilité des résultats des tests.

Les mesures courantes selon la norme ASTM G71 comprennent les suivantes :

• Courant galvanique
• Potentiel de corrosion
• Perte de poids
• taux de corrosion
• Aspect de surface
• Profondeur de la fosse
• Çatlak korozyonu
• Attaque locale
• Formation de produits de corrosion

La norme ASTM G71 souligne que le courant galvanique seul ne doit pas être utilisé pour prédire la durée de vie. Les ingénieurs doivent évaluer les résultats en tenant compte des éléments suivants :

• Conditions environnementales
• Géométrie des matériaux
• Rapports de surface
• État de surface
• Temps d'exposition
• Morphologie de la corrosion
• Charge mécanique
• revêtements protecteurs

La norme ASTM G71 est largement utilisée dans les domaines suivants :

• Automobile:
  • panneaux de carrosserie en aluminium
  • Çelik bağlantı elemanları
  • boîtiers de batterie
  • châssis de véhicule électrique
  • Systèmes de refroidissement
• Aviation et espace :
  • Alliages d'aluminium
  • Structures en titane
  • connexions en métal composite
  • ensembles de train d'atterrissage
• Marin:
  • coques de navires
  • Hélices
  • Plateformes offshore
  • Tuyaux d'eau de mer
  • Attaches
• Bâtiment:
  • acier de construction
  • Systèmes de toiture
  • Murs-rideaux
  • Çapalar
  • hyperliens
• Pétrole et gaz :
  • Pipelines
  • échangeurs de chaleur
  • vannes
  • Récipients sous pression
  • Équipement offshore

La norme ASTM G71 est fréquemment utilisée conjointement avec d'autres normes de corrosion, notamment :

• ASTM G1 Préparation, nettoyage et évaluation des échantillons pour essais de corrosion.
• Techniques de mesure électrochimiques ASTM G3
• Test de polarisation potentiodynamique ASTM G5
• Essai de corrosion par immersion en laboratoire ASTM G31
• ASTM G44 Essai d'immersion alternatif des métaux dans des milieux contenant du chlorure.
• Mesures de résistance à la polarisation ASTM G59
• ASTM G102 Calcul des taux de corrosion à partir de mesures électrochimiques.

Ensemble, ces normes constituent un cadre complet pour l'évaluation de la corrosion.

Depuis de nombreuses années, notre organisation, forte d'une équipe compétente et expérimentée, comprend les besoins de ses clients, leur fournit les services d'essais avancés requis et les accompagne dans la mise en place, l'application et l'amélioration de leurs systèmes de management. Dans ce cadre, nous proposons également des services d'essais conformes à la norme ASTM G71.