Attaque de l'inox AISI 304 par l'acide phosphorique

[Anthony39]

Bonjour,

travaillant très régulièrement avec de l'inox 304, je suis intéressé de comprendre les phénomènes suivants.

L'inox 304 s'oxyde mais ses oxydes sont ceux du chrome et du nickel ce qui lui confère son caractère inoxydable et cette fameuse couche de passivation.

Néanmoins, Je constate que par exemple lorsqu'on pose de l'inox sur du fer, l'inox se met à rouiller.

De même dernièrement, des pièces en inox ont rouillé du à l'attaque probablement de l'acide phosphorique.

Pourriez-vous m'expliquer pourquoi une récation d'oxydation prend le pas sur une autre dans ces deux cas.

Merci d'avance,

Anthony
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[franzz]

Bonjour,

Néanmoins, Je constate que par exemple lorsqu'on pose de l'inox sur du fer, l'inox se met à rouiller.

etrange : un couplage galvanique entre inox et acier donnerait le contraire : es-tu certain que c'est bien l'inox qui a rouillé et non la rouille de l'acier qui pollue la surface inattaquée de l'inox? dans quel milieu etait plongé le systeme (oxygene ou non)?

De même dernièrement, des pièces en inox ont rouillé du à l'attaque probablement de l'acide phosphorique.

quand l'acidité est suffisante (depend aussi du milieu considéré) on perd la passivité des inox. on peut meme avoir de la corrosion generalisée des inox en milieu tres acide.

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[Anthony39]

Bonjour,

Effectivement, Je n'ai plus la pièce sous la main. Mais de ce que je me rappelle la pièce était posé sur un table élévatrice en acier qui était peut être mouillé à ce moment. Je ne me rappelle pas. En tout cas,j'ai pu constater des piqures sur mon inox. Après une recherche rapide sous wikipédia, j'obtenis l'information suivante:"

Le dépôt de particules ferreuses sur les surfaces d'acier inoxydable est très dangereux en milieu humide, car la rouille sert de catalyseur et la surface finit par se « piquer ».

Cette phrase si elle est exact pourrait m'expliquer le phénomène de la pièce posé sur ma toble en acier.

Maintenant dans le cas des acides comment expliquez vous le fait que l'inox rouille quand il est soumis à de l'acide. Mon intuition irait dnas le sens suivant:

la cinétique de la réaction de passivation ( oxydation du nickel et du chrome ) est plus rapide que celle du fer du coup la formation du film de passivation se produit avant que le fer contenu dans l'inox rouille.

Du coup, si mon hypothèse est juste, je dirais alors que dans la cas d'un inox soumis à de l'acide: l'acide réagit avec mes oxydes métalliques de chrome et nickel et du coup les réactions d'oxydations peuvent se produire sans que le film de passivation ne se recrée. Laissant le champ à la formation de la rouille. Mon intuition est elle bonne?

Merci d'avance

Anthony

[franzz]

hello

pour l'acidité, c'est presque cela : la couche passive sera moins stable en milieu acide (dissolution) et protegera moins le metal sous-jacent de l'arrivée de l'oxydant : l'inox se depassive pour des pH acide.

pour la pollution ferreuse tu as raison, c'est mauvais pour l'inox. la raison peut etre la suivante :
1/ le fer rouille et appauvrit localement le milieu en oxygene.
2/ l'inox sous le fer sera en contact avec une solution appauvrie localement en oxygene.
3/ le reste de la surface de l'inox est en contact avec une solution assez riche en oxygene : il se crée un phenomene d'aeration différentielle qui provoque la rouille de l'inox dans la zone en contact avec la solution appauvrie en oxygene.

veux-tu une explication plus detaillée du phenomene de corrosion par aeration différentielle? comprends-tu pourquoi cela va provoquer la rouille de l'inox?

++

[A voir en vidéo sur Futura]

[Anthony39]

Bonjour,

J'ai lu sur wikipédia le fonctionnement de la corrosion par aération différentielle. Cette hypothèse est envisageable.

Néanomins, il me semble à l'heure actuelle avoir atteint une certaine stabilité. J'en conclus qu'une couche relativement passive des oxydes du fer, nickel et chrome a du se former.

Est-it possible de conjuguer une couche de fer, nickel et chorme qui ne soit pas poreuse comme c'est le cas pour la rouille et qui pourrait de fait passiver mon matériau.

Cordialement

Anthony

[franzz]

hello

une telle couche, adherente/non poreuse/... se developpe naturellement sur les inox. la couche de passivation fait quelques nanometres, ce qui est beaucoup plus petit que les couches de corrosion qui se developpent sur aciers classiques (qcq µm).

si, dans tes condition d'exposition, l'inox rouille, c'est que la couche est instable : il n'y a rien à faire...

++

[Anthony39]

Bonjour,

Tout d'abord merci pour le temps que tu me consacres.

Si je comprend bien, tu prédis donc que ma zone rouillé restera poreuse et donc que la rouille va continuer à se développer. Plus ou moins vite en fonction de mon taux d'aération différentielle.

J'aimerais te poser une question subsidiaire: la vitesse de dévloppement de mon oxydation Fe2O3 sera telle fonction de la température. ( Par la loi d'Arrhénius ).

En effet, mon inox est régulièrement soumis à des températures de l'ordre de 200° et je me demande donc si ceci aura une influence significative sur la propagation de la rouille.

Merci d'avance.

Cordialement

Anthony

[franzz]

hello,

en effet la vitesse de degradation va dependre de la temperature... je ne vois pas ce que vient faire Fe2O3 ici... mais la corrosion doit sans doute etre piqurante, et donc non generalisée. ce qui fait qu'on ne peut pas prévoir la vitesse à laquelle la piqure va progresser. la temperature qui augmente augment la suceptibilité de ton inox, et 200°C est assez elevé.

à 200°C, tu évapores l'eau : peuvent s'accumuler des chlorures (sel) lors de ces cycles chaud/froid, et la corrosivité du milieu augmente. les inox sont tres sensibles à la presence de chlorures.

ton bac en inox est-il sous pression?

++

[Anthony39]

Bonjour,

Et bien pour Fe2O3 je pensais que c'est l'oxyde de fer donc la rouille.

Pour la corrosion, elle n'est pas à priori de nature piquante mais plutôt homogène et par tache dont je suspecterais que se soit les tâches où l'acide phosphorique à du rester en concentration plus élevée après rinçage de celui ci.

En réalité ce n'est pas un bac en inox mais une paire d'échelle utilisé dans un four. Le four ne subit qu'une variation de pression minime par rapport à la pression atmosphérique.

Il y a effectivement évaporation d'eau dans l'enciente et la possibilité que des ions chlorures soient présent est probable mais en quantité relativement faible puisque ce serait le sel dissout dans l'eau douce.


Cordialement

Anthony

[franzz]

meme des teneurs tres faibles peuvent conduirent à un enrichissement apres plusieurs cycles chaud/froid.

304 n'est pas tres resistant, un des inox les moins performant / corrosion

++

[Anthony39]

Bonjour,

Excuse moi d'être critique vis à vis de ta réponse, mais les courants convectif au sein de mon enceinte ne devrait pas homogénéiser la quantité d'oxygène et ceci même sur les surfaces de mon inox?

Pour ce qui est de la résistance des inox, j'avoue ne pas avoir une bonne connaissance en ce domaine. Si tu as des informations ou des abaques la dessus se serait pour moi une mine d'information très précieuse.

En effet, je suis en BE d'étude depuis plus d'un an et j'essais au fur et à mesure des problématique de les analyser rationnellement et de me constituer une bibliothèque documentaire afin de pouvoir faire des choix technologique de plus en plus adapté à mes problématiques.

Merci d'avance

Anthony

[franzz]

hello

en fait je n'ai pas vraiment compris ton systeme, alors je ne vois pas du tout ou se trouvent ces fameux "courants convectifs".

y a t il de l'eau en contact de ton echelle / ton four?

quand on parle de concentration d'oxygene c'est dans une solution aqueuse.

pour ce qui est des infos sur les differentes nuances, essaye les sites de producteurs (haynes / arcelor-industeel / NiDi)... il n'existe pas de classification toute faite pour toutes les conditions...

++

[Anthony39]

Bonjour,

L'appar"eil ou son monté ces échelles est un polycuiseur, il a un système four plus un générateur de vapeur. Il peut donc avoir les deux phénomènes.

A priori je dirais qu'à l'heure actuelle le développement de la rouille est nulle les taches subsiste mais ne grossissent pas.

Ce fameux appareils est détartré à l'acide phosphorique et il est probable que la création de cette rouille ait été lors d'un mauvais rinçage du produit.

Je dirais donc que mon échelle de four est en contact de temps à autre avec de l'eau ou une atmosphère saturée en eau.

Mais tout ceci à pression atmosphérique.

Cordialement

Anthony

[nour14]

bonjour ,
je viens de lire sur internet que l'acide phosphorique est un nettoyant pour inox ,et d'aprés ce que je vins delire sur ce post ,puis je conclure que l'acide sert certes a la passivation et nettoie bien les taches noires de soudure par exemple mais a ne pas le laisser pour longtemps sinon c'est l'attaque qui vas se faire ,c'eest ça

merci infiniment

[Anthony39]

Bonjour,

Dans l'utilisation que nous en faisions, l'acide phosphorique servait surtout à détartrer. Pour ce qui est des tâches de soudure, il est également possible que ça les atténue dans la mesure où ces tâches sont faites à chaud l'ors de l'oxydation du matériau. Après ça, ce que je peux dire, c'est que j'ai constaté qu'un acide phosphorique a la capacité d'attaquer une vanne à boisseau en laiton et de creuser dedans de plusieurs mm avec un acide très concentré.

Il y a fort à parier qu'en le laissant longtemps, tu puisses user ta pièce. Dans mon cas, ceci s'est produit après plusieurs mois de présence de l'acide au contact de la vanne.

Si ton utilisation est un simple décapage, je pense que tu n'as pas à t'inquiéter plus que ça.

Cordialement,

Anthony