Contribution à l’étude électrochimique de la corrosion dans les milieux a faible conductivité : application à l’étude du comportement d'aciers inoxydables austénitiques dans les solutions concentrées d'acide acétique
par Serge Chechirlian
Thèse de doctorat en Génie des Matériaux
Sous la direction de Henri Mazille.
Soutenue en 1989
à Lyon, INSA , en partenariat avec LPCI - Laboratoire de Physico-Chimie Industrielle (Lyon, INSA) (laboratoire) .
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Résumé
L'emploi des méthodes électrochimiques classiques pour l'étude de la corrosion des métaux et alliages dans les solutions concentrées d'acide acétique se heurte à de grandes difficultés dues à la faible conductivité de ces milieux. La première partie de ce travail concerne l'étude critique, théorique et expérimentale de ces difficultés. La nécessité d'utiliser les techniques d'impédance électrochimique pour la détermination de la résistivité des solutions est soulignée pour les milieux peu conducteurs. Les différents dispositifs de compensation et les moyens de correction de la chute ohmique sont comparés et analysés et les critères de choix sont définis dans le cas des solutions eau-acide acétique. Lors des mesures d'impédance aux hautes fréquences dans les solutions les moins conductrices, des artefacts liés au type et au positionnement de l'électrode de référence ainsi qu'à la géométrie de la cellule sont mis en évidence. Ceux-ci sont approfondis et simulés grâce à un schéma électrique unique. Les valeurs choisies pour les éléments résistifs et capacitifs du circuit proposé sont en accord avec des considérations physiques ou des mesures directes. Diverses méthodes expérimentales de détermination de la solubilité de l'oxygène sont mises en œuvre et comparées. La deuxième partie du travail est consacrée, à l'aide des investigations précédentes, à la caractérisation le comportement à la corrosion des aciers inoxydables austénitiques en milieu acide acétique concentré (50 et 80% en poids) à 25 et à 95°C. Les techniques électrochimiques sont couplées avec des analyses des espèces en solution et diverses analyses de surface des échantillons après essais de corrosion. Le rôle favorable du molybdène comme élément d'alliage et celui défavorable du soufre ou du silicium sont mis en évidence. L'importance de l'oxygène dissous pour la formation et la stabilité du film passif est confirmée. Les effets néfastes d'impuretés sulfites (quelques ppm) ou d'ajouts d'acide formique (quelques%) sont étudiés et interprétés.
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Titre traduit
= Contribution to the electrochemical study of corrosion in low-conductivity media : application to the study of corrosion behaviour of austenitic stainless steel in concentrated solutions of acetic acid
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