Contribution à la modélisation de la corrosion microstructurale des alliages d’aluminium : définition d’une méthodologie d’étude des phénomènes de corrosion bimétallique

par Nicolas Murer

Thèse de doctorat en Chimie - Physique

Sous la direction de Roland Oltra.

Soutenue en 2008

à Dijon .


  • Résumé

    L'amorçage et la propagation de la corrosion microstructurale des alliages d’aluminium repose la plupart du temps sur le phénomène de corrosion bimétallique. Cette corrosion est due à l’établissement d’un couplage galvanique à l’échelle locale entre les différentes phases contenues dans l’alliage. La complexité des phénomènes de corrosion locale explique la difficulté de leur prédiction par les outils numériques. Le présent travail de thèse apporte une contribution nouvelle dans ce sujet en proposant de modéliser ce couplage grâce une méthodologie basée sur la complémentarité entre des techniques électrochimiques locales et la simulation de la corrosion bimétallique par éléments finis. D'un point de vue expérimental, la microcellule électrochimique à capillaire a été utilisée pour acquérir des données cinétiques électrochimiques relatives à un système bimétallique modèle millimétrique, composé d’une électrode de 1199 et d’une électrode de solution solide Al4%Cu. Ces données cinétiques ont été ensuite utilisées comme conditions aux limites pour la modélisation du couplage. Des essais S. V. E. T. (Scanning Vibrating Electrode Technique) permettent de valider les distributions de courant obtenues numériquement. L’utilisation d’un système modèle a permis de faire varier différents paramètres de simulation, en particulier la façon de prendre en compte l’influence du pH sur l’intensité de la dissolution de la phase la plus anodique. Les conditions les plus satisfaisantes ont été appliquées à un système plus réaliste composé d’une particule intermétallique dite cathodique et couplée à la matrice de l'alliage d'aluminium concerné qui représente l'anode.

  • Titre traduit

    Contribution to the modeling of microstructural corrosion on aluminium alloys : definition of a methodology to study the bimetallic corrosion phenomena


  • Résumé

    The initiation and the propagation of aluminum alloys microstructural corrosion is mainly based on the bimetallic corrosion phenomenon. This type of corrosion is caused by galvanic coupling at a local scale between the different phases contained in the alloy. The description of the localized corrosion phenomenon has been largely studied. Their complexity can explain why they are so difficult to predict by the way of numerical tools and why the works that have been done on this subject are so scarce. The present thesis brings a new contribution to this field by suggesting a methodology based on the complementary use of local electrochemical techniques and the finite element simulation of bimetallic corrosion. From an experimental point of view, the capillary electrochemical microcell has been used to get electrochemical kinetic data that are specific to a millimetric bimetallic model system, composed of an electrode of 1199 and an electrode of α-Al4%Cu solid solution. These kinetic data were then used as boundary conditions for the modeling of coupling. S. V. E. T. (Scanning Vibrating Electrode Technique) measurements enable the validation of the numerically obtained current distributions. The use of a model system allowed us to modify several parameters used for simulation, and particularly the type of boundary conditions and the way to take into account the influence of pH on the extent of the anodic phase dissolution. The more satisfying conditions have then been applied to a more realistic system composed of an intermetallic particle, with a cathodic behavior, embedded in the matrix of the concerned aluminum alloy, which has an anodic role.

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Informations

  • Détails : 1 vol.(197 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres, [234] réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Bourgogne. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TDDIJON/2008/2
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