Comment éviter la corrosion intergranulaire ?

Comment éviter la corrosion intergranulaire dans les aciers inoxydables « L » ou « Ti » ?

Malgré son nom, l’acier inoxydable n’est pas vraiment inoxydable. En fait, ce qui rend un acier « inoxydable », c’est la présence d’au moins 10 % de chrome dans sa composition. Celui-ci forme en surface un film continu, transparent, auto-cicatrisant et très fin d’oxyde de chrome, impénétrable à l’oxygène et empêchant la « progression » de l’oxydation. Ce phénomène est appelé passivation.

Le film formé est inerte dans de nombreuses situations, notamment environnementales, bien que la passivation puisse être détruite par de petits changements de conditions. La corrosion intergranulaire est l’un des plus gros problèmes que peuvent rencontrer les aciers inoxydables austénitiques : lorsque l’acier est soumis à des températures élevées (entre 450 et 800 ⁰C) pendant un certain temps, des carbures de chrome se forment, qui précipitent aux joints de grains et laissent ces zones en dessous de la teneur minimale en chrome de 10 % nécessaire à la passivation, et donc sensibles à la corrosion. Ce phénomène est appelé « sensibilisation ». Et dans certaines conditions (environnements ou fluides agressifs, température, etc.), la corrosion intergranulaire peut se produire. Par exemple, cette plage de température est atteinte, et dépassée, pendant le processus de soudage. Si le refroidissement ultérieur est lent, une zone « sensibilisée » peut subsister dans la zone thermiquement affectée de part et d’autre de chaque cordon.

Il existe plusieurs moyens de lutter contre la sensibilisation, notamment

« Stabiliser l’acier avec du titane ou du niobium

Lors du processus de refroidissement, le carbone forme des carbures de Ti ou de Nb avant les carbures de chrome, de sorte qu’il reste des pourcentages suffisants de chrome pour former le film protecteur. Cette forme est très courante dans des pays comme l’Allemagne, mais elle peut aussi poser des problèmes. Par exemple, dans certaines conditions de soudage et à des vitesses de refroidissement rapides, un phénomène connu sous le nom de « knife life attack » peut se produire.

Utiliser des aciers inoxydables à faible teneur en carbone

Le diagramme TTS ci-joint montre, pour un acier inoxydable de type 304, comment la durée pendant laquelle l’acier doit se trouver dans la plage de température critique pour produire une sensibilisation augmente à mesure que la teneur en carbone diminue. En pratique, si la teneur en carbone est inférieure à 0,03 %, elle n’est pas suffisante pour provoquer la précipitation du carbure. Il s’agit des aciers portant le nom « L » (à faible teneur en carbone : 316L, 304L).

En conclusion, nous pouvons dire que les effets obtenus avec les deux solutions sont similaires. Mais si l’on tient compte des autres avantages offerts par les aciers « L » (soudabilité, disponibilité, prix, etc.), cette deuxième option s’avère être la meilleure dans l’ensemble.

Références : Aciers inoxydables, Ing. Sergio G. Laufgang ; Soudage des aciers, Manuel Reina Gómez ; www.gewater.com