Corrosion galvanique
La combinaison de l’aluminium et de l’acier inoxydable provoque une corrosion galvanique. Pour comprendre pourquoi vous ne devez pas utiliser l’acier inoxydable et l’aluminium ensemble, nous devons d’abord comprendre comment fonctionne la corrosion galvanique. La corrosion galvanique est le transfert d’électrons d’un matériau (anode) à un autre (cathode). En plus de savoir ce qu’est la corrosion galvanique, nous devons également comprendre les termes techniques qui l’accompagnent.
Voici tous les termes techniques que nous allons utiliser au cours de ce post :
- Anode – matériau qui est chargé positivement, les électrons quittent ce matériau
- Cathode – matériau qui est chargé négativement, les électrons entrent dans ce matériau
- Electrolyte – liquide qui aide au processus de transfert des électrons
- Corrosion/corrode – Détruire ou affaiblir le métal progressivement
Comment ça marche
La corrosion galvanique se produit lorsque deux matériaux (une anode et une cathode) entrent en contact l’un avec l’autre et avec un électrolyte. Les électrolytes peuvent être des facteurs environnementaux tels que l’humidité ou l’eau de pluie. Lorsque ces facteurs entrent en jeu, un transfert d’électrons commence à se produire. Selon le niveau de résistance d’un électrolyte, ce transfert peut se produire beaucoup plus rapidement. C’est pourquoi l’eau salée, un électrolyte à très faible résistance, est un facteur courant dans le choix du produit à utiliser. Pour cette raison, il est extrêmement important de tenir compte du matériau que vous allez utiliser dans un environnement. Lorsque vous travaillez avec un environnement marin, d’eau salée, vous devez même considérer le type d’acier inoxydable que vous utilisez.
Il existe plusieurs types de rouille qui peuvent se produire pendant le processus d’oxydation. Pour en savoir plus à leur sujet, veuillez lire ce billet de blog sur Trois types de rouille qui se produisent fréquemment.
Notre exemple
Pour le reste de notre billet, au lieu de faire référence à l’anode et à la cathode, nous utiliserons l’exemple de l’aluminium (anode) et de l’acier inoxydable (cathode). Lorsque l’aluminium et l’acier inoxydable sont utilisés ensemble dans un assemblage, les électrons de l’aluminium commencent à se transférer dans l’acier inoxydable. Il en résulte un affaiblissement de l’aluminium. Cet aluminium affaibli se détériore à un rythme beaucoup plus rapide. Cela peut prolonger la durée de vie de l’acier inoxydable. Remarque : L’aluminium, s’il est laissé seul avec l’électrolyte, finira quand même par perdre ses électrons, mais la présence d’acier inoxydable accélère considérablement ce processus.
La pratique de la corrosion galvanique est en fait couramment utilisée dans le placage pour créer une couche sacrificielle sur un autre matériau. L’acier zingué et l’oxyde noir sont des exemples couramment utilisés.
Exceptions
Chaque assemblage et chaque assemblage est situationnel. Comme le métal dépend de ses facteurs environnementaux pour se corroder, il peut y avoir des endroits où vous pouvez utiliser certains métaux ensemble sans voir ces effets. Si l’environnement est très sec, à l’abri des intempéries et de la saleté, alors vous pouvez essayer d’utiliser des métaux ensemble. Cependant, dans la plupart des situations où l’environnement n’est pas contrôlé en température et en humidité, la rouille se produira. Pour cette raison, Albany County Fasteners recommande de ne jamais utiliser l’aluminium et l’acier inoxydable ensemble. Nous recommandons également d’utiliser exclusivement des métaux pour une durée de vie maximale. L’acier inoxydable avec l’acier inoxydable, l’aluminium avec l’aluminium, le laiton avec le laiton. Mélanger les métaux peut affecter la résistance de l’application, la durée de vie des fixations, la corrosion des matériaux, etc.
L’autre situation dans laquelle ces matériaux peuvent être utilisés ensemble avec peu d’impact sur la prévention de la rouille est si la zone cathodique est très petite par rapport à la zone anodique. Par exemple, si le matériau de base est une grande feuille d’aluminium, alors l’utilisation de très petites vis en acier inoxydable ne diminuera pas considérablement la durée de vie. Inversement, si vous utilisez de l’aluminium pour fixer une grande feuille d’acier inoxydable, la durée de vie de l’aluminium sera considérablement réduite.
Albany County Fasteners recommande l’utilisation de rondelles de liaison ou d’EPDM en néoprène entre les fixations en acier inoxydable et les matériaux en aluminium, le néoprène forme une barrière entre les métaux, empêchant ainsi la corrosion.
Facteurs environnementaux à déterminer
Plusieurs facteurs doivent être pris en compte pour choisir le bon matériau pour votre installation.
| Facteur | Pourquoi c’est important |
| Durée du contact avec l’électrolyte | Plus longtemps un électrolyte est en contact avec l’aluminium et l’acier inoxydable, plus il y a de chances qu’il y ait un transfert d’électrons. |
| Résistance de l’électrolyte | Plus la résistance de l’électrolyte est faible, plus le transfert d’électrons est facile à réaliser. Ex : l’eau salée a une très faible résistance aux électrolytes. |
| Eau stagnante | L’eau qui stagne et met très longtemps à se dissiper peut entraîner une exposition prolongée aux électrolytes. | Saleté | La saleté (surtout pas en plein soleil) peut absorber un électrolyte et le retenir pendant de très longues périodes. Cela peut entraîner une exposition accrue de l’ensemble s’il n’est pas maintenu propre. |
| Humidité/brouillard | Ces deux facteurs environnementaux entraînent une augmentation de l’eau dans l’air. Si l’environnement est sujet à ces facteurs, on considère que l’exposition aux électrolytes est prolongée |
| Les crevasses | Les crevasses constituent une prise pour l’humidité (électrolyte) qui peut finir par la retenir contre les matériaux pendant une période prolongée. |
Métaux nobles
Si vous décidez que vous devez utiliser deux matériaux différents ensemble, nous vous recommandons d’utiliser une anode comme matériau de base et de vous assurer qu’elle est nettement plus grande que les cathodes. Les cathodes peuvent également être appelées métaux nobles ou métaux qui ont une grande résistance à l’oxydation (rouille). Nous avons compilé une liste de métaux nobles ci-dessous :
- Or
- Iridium
- Mercure
- Osmium
- Palladium
- Platine
- Rhodium
- Ruthénium
- Argent
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De l’anode à la cathode
Pour atténuer encore plus les effets de la corrosion galvanique, il est recommandé d’utiliser des matériaux qui sont moins susceptibles de provoquer un transfert d’électrons lorsqu’ils sont exposés les uns aux autres et à un électrolyte. La liste suivante présente une liste de matériaux . *Note : plus les deux métaux de cette liste sont proches, moins ils seront susceptibles de subir les effets négatifs de la corrosion galvanique.
- Magnésium
- Alliages de magnésium
- Zinc
- Béryllium
- Alliages d’aluminium
- Cadmium
- Acier doux et acier au carbone, Fonte
- Acier au chrome (avec moins ou égal à 6% de chrome)
- Aciers inoxydables actifs (302, 310, 316, 410, 430)
- Aluminium bronze
- Lead-Soudure à l’étain
- Étain
- Nickel actif
- Inconel actif
- Laiton
- Bronze
- Cuivre
- Manganèse
- Silicone
- Cuivre-Nickel
- Le plomb
- Monel
- Soudure d’argent
- Nickel passif
- Inconel passif
- Acier inoxydable passif (302, 310, 316, 410, 430)
- Argent
- Titanium
- Zirconium
- Or
- Platine
Comment puis-je arrêter la corrosion galvanique ?
Il y a quelques mesures que vous pouvez prendre si vous DEVEZ utiliser ces matériaux ensemble.
- Ajouter un isolant entre les deux matériaux pour qu’ils ne se connectent plus. Sans cette connexion, le transfert d’électrons ne peut pas se produire. Les écrous de puits sont une fixation couramment utilisée pour aider à séparer les matériaux qui peuvent souffrir de corrosion galvanique.
- Utiliser des matériaux ayant le même potentiel. Les métaux ayant la même résistance à la corrosion sont généralement ok pour être utilisés ensemble.
- Si vous êtes dans une situation où un seul des matériaux entrera en contact avec un électrolyte alors le transfert d’électrons ne se produira pas.
- S’il y a un revêtement sur la cathode, il peut empêcher le transfert par une résistance accrue.
- Considérez votre environnement avant l’installation. Choisissez des matériaux qui fonctionneront pour votre environnement.
- Couvrez ou peignez votre assemblage (complètement) afin que l’électrolyte ne puisse pas entrer en contact avec les matériaux
- Utilisez du néoprène EPDM ou des rondelles de collage comme barrière entre les métaux.
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