Etude par spectroscopie XPS et électrochimie de la passivation et de la corrosion localisée d'aciers inoxydables austénitiques traités par implantation ionique de molybdène

par Éric De Vito

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Philippe Marcus.

Soutenue en 1992

à Paris 6 .

mots clés

Résumé

Des alliages fe-19cr-10ni(at%) ont ete traites par implantation ionique de molybdene (mo#+,100kev,2. 510#1#6at. Cm#-#2). Le profil de concentration du molybdene implante etabli par spectroscopies xps et rbs a montre que la concentration de mo qui est de 4at% en surface, passe par un maximum de 8. 5at% a une profondeur de 150n et decroit ensuite jusqu'a une profondeur de 600n. Les effets du molybdene implante sur la passivation de l'alliage en milieu h#2so#40. 5 m ont ete etudies en couplant des techniques electrochimiques (potentiostatiques, potentiocinetiques et etda) a la spectroscopie de photoelectrons (xps), les transferts d'echantillons etant effectues a l'abri de l'air. Le comportement electrochimique de l'alliage en milieu h#2so#40. 5m est considerablement modifie par la presence de mo implante. La dissolution a l'etat actif est inhibee alors qu'une vague d'oxydation apparait dans une region plus anodique en potentiel. Cette vague a ete expliquee par une dissolution preferentielle de fer ainsi que d'une partie du molybdene implante qui se trouve enrichi a l'etat d'oxydation +4 dans le film a l'etat actif. Ceci explique d'une part l'enrichissement en elements allies sous le film passif, d'autre part la composition ulterieure du film passif. Celui-ci possede une structure bicouche avec une couche externe d'hydroxyde de cr recouvrant une couche interne d'oxydes de fe et cr. Le molybdene est localise dans la partie externe du film passif majoritairement a l'etat d'oxydation +6. Son role serait de faire croitre l'epaisseur du film d'hydroxyde. La resistance a la dissolution dans le domaine passif n'est pas amelioree par mo. En revanche le role protecteur du molybdene vis-a-vis de la piquration a ete clairement mis en evidence en milieu chlorure. Le molybdene piegerait les ions cl# lors de sa dissolution au cours de la formation du film et permettrait ainsi la passivation de l'alliage

Titre traduit

Xps and electrochemical study of the passivation and the resistance to loclized corrosion of molybdenum-implanted austenitic stainless steels

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