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Corrosion par piqûres

1930
Échantillon de métal présentant une corrosion par piqûres dans un laboratoire de science des matériaux.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

La corrosion par piqûres est une forme localisée de corrosion qui entraîne la création de petits trous, ou ‘piqûres’, dans un métal. C'est l'une des formes les plus destructrices car elle est difficile à détecter, à prévoir et à concevoir. Les piqûres peuvent provoquer une défaillance catastrophique d'une structure avec seulement un petit pourcentage de perte de masse totale.

Pitting is an autocatalytic process. It typically initiates at small surface defects, inclusions, or scratches, especially on passive metals like stainless steel or aluminum. The process begins with the local breakdown of the passive filmCe phénomène est souvent déclenché par des anions agressifs, notamment les chlorures (Cl⁻). Une fois le film protecteur rompu, une pile de corrosion active se forme. La petite surface métallique exposée devient l'anode, et la grande surface passive environnante devient la cathode.

À l'intérieur de la fosse, la dissolution du métal se produit, par exemple [latex]Fe \\rightarrow Fe^{2+} + 2e^-[/latex]. Les ions métalliques positifs qui en résultent attirent les ions chlorure négatifs de la solution dans la fosse pour maintenir la neutralité de la charge. Cela conduit à la formation de chlorures métalliques, tels que [latex]FeCl_2[/latex], qui s'hydrolysent ensuite avec l'eau : [latex]FeCl_2 + 2H_2O \\rightarrow Fe(OH)_2 + 2HCl[/latex]. Cette réaction produit de l'acide chlorhydrique, qui abaisse considérablement le pH à l'intérieur de la fosse, rendant l'environnement local très acide et agressif. Cette acidité accrue accélère encore la dissolution du métal et empêche le film passif de se reformer, créant ainsi un cycle auto-entretenu qui entraîne l'approfondissement de la fosse. La surface extérieure reste protégée, masquant les graves dommages qui se produisent en dessous.

UNESCO Nomenclature: 3314
- Science des matériaux

Taper

Procédé chimique

Perturbation

Substantiel

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • Découverte et utilisation de métaux passifs comme l'acier inoxydable
  • Compréhension des cellules électrochimiques et passivation
  • Utilisation accrue de matériaux dans des environnements riches en chlorures (marine, industrie chimique, etc.)

Applications

  • l'analyse des défaillances dans les usines de traitement chimique
  • protocoles d'inspection des oléoducs et des réservoirs de stockage
  • sélection des matériaux pour les environnements marins
  • design of implants médicaux to avoid in-vivo pitting

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

  • ultrasonique inspection techniques for early detection of pitting
  • corrosion-resistant alloys with elements (like molybdenum) that enhance pitting resistance
  • smart coatings that change color to indicate the initiation of pitting
  • electrochemical models that predict pitting probability based on environmental conditions
  • laser peening to induce compressive stresses on surfaces to inhibit pit initiation
  • self-healing polymers that can flow into and seal active pits
  • bacteriophages designed to disrupt biofilms that cause microbially induced pitting
  • advanced statistical methods for predicting the maximum pit depth and equipment lifetime
Voir aussi : corrosion par piqûres, corrosion localisée, film passif, chlorure, acier inoxydable, autocatalytique, analyse de défaillance, puits de corrosion.

Contexte historique

Corrosion par piqûres

1920
1922
1925-01-01
1930
1930
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1920
1922
1924
1927
1930
1930
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(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

10e année anniversaire

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