Présentée par

HICHAM TAIMOURYA

Comportement électrochimique des fontes au chrome dans l’acide sulfurique concentré

Soutenue : le 9 Février 2008 devant le jury constitué de :

Résumé:
Nous nous sommes intéressés dans ce travail à l’étude de différents facteurs influençant la corrosion des alliages de fer en milieu acide sulfurique concentré.
Dans un premier temps nous avons réalisé une étude métallurgique (examen micrographique et essai mécanique) des alliages étudiés, puis nous avons étudié l’influence de la teneur en chrome de deux fontes au chrome [F1(19% Cr) et F2 (32% Cr)] et d’un acier inoxydable sur la tenue à la corrosion en milieu acide sulfurique concentré à température ambiante. Ensuite, nous avons examiné le comportement électrochimique des alliages étudiés en fonction de certains paramètres expérimentaux tels que la vitesse de rotation de l’électrode et la température.
Les résultats des densités de courants de corrosion, déterminées par extrapolation des droites de Tafel, montrent que la fonte F2 présente une densité de courant de corrosion inférieure à celle de la fonte F1. Ceci peut être expliqué par le fait que sa composition chimique renferme une teneur élevée en chrome, ce dernier forme sur la surface des matériaux des oxydes de chrome responsable de l’augmentation de la résistance à la corrosion. Toutefois la densité du courant de corrosion de l’acier inoxydable reste inférieure à celle des deux fontes du fait de l’existence d’autres éléments d’addition que le chrome tels que le nickel. Ces résultats sont en bon accord avec les diagrammes d’impédances électrochimiques réalisés à différents potentiels pour les trois alliages.
La densité du courant de corrosion augmente avec la température et par conséquent la vitesse de dissolution des matériaux étudiés accroît. De plus, la faible valeur de l’énergie d’activation calculée à partir de la relation d’Arrhenius, relative à la fonte F1, par rapport à la fonte F2 et l’acier inoxydable est due à une accélération du phénomène de corrosion dans le cas de la fonte F1.
L’analyse des photos réalisées au microscope électronique à balayage (MEB) et des spectres d’énergies EDX équivalents à l’abandon, montre le dépôt d’un film de produits de corrosion hétérogènes sur la surface des deux fontes au chrome et d’un film mince sur la surface de l’acier inoxydable, formé de sulfate et d’oxyde de fer et de chrome ainsi que de différents oxydes des éléments constituant les matériaux étudiés. Une diminution de l’intensité du pic relatif au soufre dans les spectres EDX des photos MEB obtenues dans le domaine de passivité des courbes de polarisations anodiques peut être attribué à la transformation des films formés; sulfate de fer et de chrome en oxydes de ces derniers.