Etude du comportement a la corrosion de divers matériaux métalliques dans l'acide sulfurique concentre chaud

= Corrosion behaviour of different metals in hot concentrated sulfuric acid

• Auteur / Autrice : Yves Cetre
• Direction : Henri Mazille
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie appliquée
• Date : Soutenance en 1985
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LPI - Laboratoire de Physique Industrielle
• Partenaire(s) de recherche : Entreprise : Rhône-Poulenc chimie

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fonte

Dépôt chimique en phase vapeur

Métaux -- Revêtements protecteurs

Corrosion électrochimique

Résumé

Le but de ce travail est l'étude du comportement a la corrosion de différents matériaux métalliques dans 1'acide sulfurique concentré (96 % en poids) pour des températures variables entre la température ambiante et la température d'ébullition. Pour cela, nous avons utilisé les méthodes classiques de détermination de perte de poids lors d'essais d'immersion ainsi que différentes méthodes électrochimiques modernes. Les matériaux étudiés sont : -la fonte grise classique utilisée industriellement dans les concentrateurs d'acide sulfurique, - des fontes grises expérimentales que nous avons élaborées, - des fontes expérimentales fortement alliées au silicium, - du fer et des fontes grises recouverts d'un dépôt de siliciure de fer (Fe3Si) que nous avons obtenu par la technique de dépôt chimique en phase gazeuse. La fonte grise industrielle se corrode rapidement dans l'acide sulfurique concentré (20 mm/an à 300 °C). Dans les mêmes conditions, les fontes expérimentales présentent un bien meilleur comportement (1 mm/an à 300 °C). Ce bon comportement résulte de la formation, a la surface des échantillons, d'une couche protectrice enrichie en graphite et en sulfate de fer insoluble. La composition chimique et la structure de ces fontes ont une influence importante sur la vitesse de corrosion : la teneur en carbone doit être supérieure à 3,7 % en poids et la teneur en silicium inférieure 1 % en poids. Les fontes fortement alliées peuvent se classer en deux catégories : - les fontes a teneur inférieure a 8 ~ de silicium. Leur comportement est proche de celui des fontes grises classiques : elles se corrodent rapidement, - les fontes à teneur supérieure à 9 % de silicium. Elles résistent bien a la corrosion en raison de la formation en surface d'une couche de silice stable. Les matériaux siliciés ont aussi une excellente résistance a la corrosion en milieu sulfurique concentré chaud qui résulte, comme pour les fontes fortement alliées, de la formation d'une couche-protectrice de silice. Cette dernière a été mise en évidence par spectroscopie d'électrons AUGER et par spectroscopie RAMAN laser.