Full text of DOI:10.1051/metal:2002192

Effet de l’addition de composés
inorganiques sur le comportement
à la corrosion de l’alliage
d’aluminium 3003 en milieu chloruré
L. Bazzi*, R. Salghi**, A. Bouchtart*, Z. El Alami***, S. Kertit****
* Laboratoire de Chimie-Physique, Faculté des Sciences, Agadir, Maroc
** École Supérieure de Technologie (ENSA), Université Ibn Zohr, Agadir, Maroc
***Laboratoire de L’Établissement Autonome de Contrôle et de Coordination
des Exportations, Agadir, Maroc
****Laboratoire de Physico-Chimie des Matériaux associé à l’AUPELF-UREF
(LAF502), École Normale Supérieure de Takaddoum, Rabat, Maroc
■ INTRODUCTION
Les inhibiteurs de la corrosion des alliages d’aluminium en
milieu chloruré doivent principalement agir, d’une part en
empêchant l’adsorption des ions chlorure sur les sites à la
surface métallique, et d’autre part en retardant la formation
de composés solubles qui provoquent la destruction locale
du film d’oxyde.
L’inhibition de la corrosion d’un alliage
2-
d’aluminium 3003 par les ions Li+, Mg2+, MoO4
,
-
NO2 et CrO42- est étudiée dans une solution de
NaCl 3 %. Les méthodes utilisées au cours de ce
travail sont le tracé des courbes de polarisation
et l’examen métallographique de l’état de
surface. Les résultats obtenus montrent que les
ions testés inhibent le processus de corrosion.
L’étude comparative de l’action de ces ions
révèle que ce sont les ions Mg2+ qui ont la
meilleure action dans l’intervalle de température
allant de 25 à 65°C. L’efficacité inhibitrice croît
avec la concentration de ces ions et atteint la
valeur de 86 % à 5.10-2 M.
L’inhibition de la corrosion des alliages d’aluminium par les
chromates, les molybdates, les phosphates, les tungstates
et les nitrites a fait l’objet de travaux antérieurs (1-5).
Cependant, leurs mécanismes d’action varient d’un alliage à
un autre et suscitent de nombreuses discussions.
L’action des cations métalliques tels que cuivre, magnésium,
zinc, cérium, bismuth, lithium et nickel sur la tenue à la cor-
rosion des alliages d’aluminium est très peu étudiée (6-8).
Certains cations tels que les ions Cu2+ peuvent se compor-
ter comme des inhibiteurs ou des activants de la corrosion
des alliages d’aluminium selon la concentration de ces ions
(9-10).
La présence des ions Mg2+ a aussi pour effet de
réduire la sensibilité à la piqûre de l’alliage 3003.
Ceci se traduit par l’élargissement de l’écart entre
les potentiels de piqûre et de corrosion. À 75°C,
les ions Mg2+ deviennent stimulateurs de la
corrosion de l’alliage 3003 dans le milieu étudié.
Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à l’étude de
l’inhibition de la corrosion de l’alliage d’aluminium 3003 par
les ions Li+, Mg2+, MoO42-, NO2- et CrO42- dans une solution
de NaCl 3 %.
■ CONDITIONS EXPÉRIMENTALES
Les essais électrochimiques ont été effectués dans une cel-
lule thermostatée classique à trois électrodes. L’électrode de
travail est un disque de 0,5 cm2 de surface enrobé dans une
résine afin d’avoir une surface d’attaque uniforme. La contre-
électrode est un disque en platine placé en face de l’élec-
trode de travail. La composition exacte en poids de l’alliage
est la suivante : Mg (0,950 %), Si (0,120 %), Fe (0,310 %),
Mn (1,270 %), Cu (0,008 %), Zn (0,010 %), Ti (0,015 %), Cr
(0,005 %), Sn (0,002 %) et Al (complément). L’électrode au
calomel saturé est reliée à la cellule d’électrolyse par un pont
en verre rempli d’une solution de KCl saturée.
Manuscrit reçu le 13 juin 2000, bon à publier le 15 octobre 2001
© La Revue de Métallurgie 2001.
.
La Revue de Métallurgie-CIT/Science et Génie des Matériaux
Février 2002
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The inhibition effect of inorganic
compounds on the corrosion of 3003
aluminium alloy in chloride medium
L. Bazzi*, R. Salghi**, A. Bouchtart*, Z. El Alami***, S. Kertit****
* Laboratoire de Chimie-Physique, Faculté des Sciences, Agadir, Maroc
** École Supérieure de Technologie (ENSA), Université Ibn Zohr, Agadir, Maroc
*** Laboratoire de L’Établissement Autonome de Contrôle et de Coordination
des Exportations, Agadir, Maroc
**** Laboratoire de Physico-Chimie des Matériaux associé à l’AUPELF-UREF
(LAF502), École Normale Supérieure de Takaddoum, Rabat, Maroc
The corrosion inhibitors of aluminium alloys in chlorinated
medium must mainly act on the one hand, by preventing the
adsorption of the chloride ions on the sites of adsorption and
on the other hand, by delaying the formation of soluble com-
pounds which cause the local destruction of oxide film.
ted electrochemical characteristics are given in table I.
These results show that Mg2+ is the best inhibitor.
The effect of Mg2+ concentration on the potentiodynamic
polarization curves of 3003 aluminium alloy in 3 % NaCl
is shown in figure 2). The electrochemical characteristics
deduced from these curves are given in table II. From these
results we remark that Icor decrease with the rise of inhibitor
concentration. Inhibition efficiency E (%), increase with inhi-
bitor concentration, reaching 80 % at 5.10-2 M.
The inhibition of the corrosion of aluminium alloys by chro-
mates, molybdates, phosphates, tungstates and nitrates was
the subject of work (1-4). Yet, their mechanism of action vary
from one alloy to another and causes many discussions.
The action of metal cations such as copper, magnesium,
zinc, cerium, bismuth, lithium and nickel on the corrosion
behaviour of aluminium alloys is very little studied (5-8).
Some cations such as Cu2+ ions behave like inhibitors or
activators of the corrosion of aluminium alloys according to
the concentration of these ions (9-10).
Electrochemical measurements were also taken at various
temperatures (from 25 to 75°C) in the absence and the pre-
sence of 5.10-2 M Mg2+ (fig. 4-5). The associated electro-
chemical characteristics of Al 3003 alloy are given in table III.
The electrochemical behaviour of alloy 3003 is strongly
influenced by the variation in the temperature of the electro-
lyte. In the medium, the density of the corrosion current
grows with the elevation of the temperature until 55°C. At
65°C, Icor falls to reach the estimated value at 25°C. With
75°C, Icor becomes important. In the presence of the ions
Mg2+, the inhibition efficiency E % is high in the interval of
temperature 25 to 65°C. This result explains the good per-
formance of the alloy 3003 even at high temperatures. At
75°C, the alloy 3003 looses its resistance to corrosion and
undergoes an accelerated attack in the medium containing
the Mg2+ ions.
In the present work, we investigate the corrosion inhibition of
2-
3003 aluminium alloy by Li+, Mg2+, MoO42-, NO2- and CrO4
in a 3 % NaCl solution.
Electrochemical measurements were carried out in a
conventional three electrode cylindrical glass cell. The wor-
king electrode, in the form of a disc cut from aluminium alloy
(Mg (0.950 %), Si (0.120 %), Fe (0.310 %), Mn (1.270 %),
Cu (0.008 %), Zn (0.010 %), Ti (0.015 %), Cr (0.005 %), Sn
(0.002 %) and Al (balance)) sheet, had a geometric area of
0.5 cm2. A saturated calomel electrode (SCE) and a plati-
num electrode were used as reference and auxiliary elec-
trode, respectively. Metallographic observations were car-
ried out on specimens that had a rectangular shape (1.5 cm
× 1 cm × 1 mm).
In conclusion, the inhibition of the corrosion of aluminium
alloy 3003 by the Li+, Mg2+, MoO42-, NO22- et CrO42- ions is
studied in a solution of NaCl 3 %. In terms of these results
obtained, the following conclusions can be announced :
The corrosion inhibition of 3003 aluminium alloy by Li+,
Mg2+, MoO42-, NO2- and CrO42- ions has been studied in a
3 % NaCl solution. Electrochemical polarization and metal-
lographical methods have been used for this study. Results
obtained show that the compounds tested can be used as
good corrosion inhibitors. A comparison of results among
these ions shows that Mg2+ was the best inhibitor in the tem-
perature ranging from 25 to 65°C. Its inhibition efficiency
increases with increase of its concentration and reaches
80 % at 5.10-2 M. Addition of Mg2+ ions leads also to the
inhibition of pitting corrosion of the 3003 alloy. However, at
75°C, the presence of Mg2+ ions in the medium leads to
accelerated attack of this alloy.
Prior to each experiment the aluminium alloy samples were
polished with different emery papers up to 1200, washed
thoroughly with acetone and bidistilled water.
The aggressive solution (3 % NaCl) was prepared by dilu-
tion of analytical grade NaCl with bidistilled water. All the
tests have been obtained in magnetically stirred and deae-
rated solutions at pH = 7.5.
The potentiodynamic polarization curves of 3003 aluminium
alloy in the medium without and with addition of inhibitors
are represented in figure 1. We remark that these curves
vary with the nature of the medium. Values of the associa-
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La Revue de Métallurgie-CIT/Science et Génie des Matériaux
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inhibiteur de corrosion
Le montage expérimental utilisé dans l’étude électro-
chimique est l’ensemble AMEL constitué par un générateur
pilote (Amel 568) autorisant des vitesses de balayage
réglables. Le potentiostat (Amel 2049) impose un potentiel à
l’électrode de travail, modulable suivant la vitesse de
balayage choisie. Une interface (Amel 560/A) permet la lec-
ture du courant et sa transformation en potentiel à travers
une résistance. Un enregistreur (Kipp & Zonen) permet le
tracé automatique des courbes intensité-potentiel.
sante allant jusqu’à 1200, suivie d’un rinçage à l’eau bidistil-
lée, puis d’un séchage à l’air comprimé. Pour tous les essais
potentiodynamiques, nous avons adopté une vitesse de
balayage de potentiel 1 mV.s-1. Cette valeur nous permet la
réalisation des essais dans des conditions quasi-station-
naires, ce qui est vérifié par le tracé des courbes de polari-
sation en mode potentiostatique. Une fois la préparation de
l’état de surface achevée, l’électrode de travail est immédia-
tement introduite dans l’électrolyte. Un potentiel de -2 V est
alors imposé pendant une minute pour réduire toutes les
espèces electroactives pouvant exister à la surface métal-
lique (10, 12). On applique ensuite le balayage dans le sens
des potentiels croissants. Cette procédure nous permet éga-
lement d’obtenir des résultats reproductibles. Les caractéris-
tiques électrochimiques reportées dans cet article représen-
tent la moyenne d’au moins trois essais reproductibles.
Les échantillons destinés à l’examen métallographique sont
découpés sous forme de plaquettes rectangulaires de
1.5 cm × 1 cm de surface et de 1 mm d’épaisseur. Avant
chaque essai, les échantillons subissent un polissage méca-
nique à l’aide de papier abrasif de granulométrie décrois-
sante, suivi d’un polissage chimique dans une solution de
composition : H3PO4 65 % / H2SO4 25 % / HNO3 10 % pen-
dant 5 min (11), puis un dégraissage à l’acétone, un rinçage
à l’eau bidistillée et enfin un séchage à l’air comprimé.
La solution corrosive est une solution à 3 % en poids de chlo-
rure de sodium. Le milieu électrolytique est préalablement
désaéré pendant une demi-heure par barbotage d’azote. Les
solutions contenant les composés inorganiques sont prépa-
rées par dissolution dans le milieu témoin des composés sui-
vants : Na2CrO4, 2H2O, Na2MoO4, 2H2O, Li2SO4, MgSO4
anhydre, NaNO2, 6H2O, de pureté 99,99 %.
Le pH du milieu est ajusté à 7,5. Dans des tra-
vaux antérieurs, nous avons montré que les
ions sulfates ont peu d’influence sur la résis-
tance à la corrosion des alliages d’aluminium
(13), résultat en accord avec les travaux de
Moshier et al (14).
La préparation de l’état de la surface de l’électrode de travail
comporte une abrasion mécanique successivement à l’aide
de papiers au carbure de silicium de granulométrie décrois-
■ RÉSULTATS
Étude comparative
Exploitation des courbes
de polarisation
Les courbes de polarisation de l’alliage 3003
dans une solution de NaCl 3 % sans et avec
2-
-
addition des ions Li+, Mg2+, MoO4 et NO2
à une concentration de 5.10-2 M sont illus-
trées dans la figure 1. À titre de comparai-
son, la courbe de polarisation enregistrée
dans le milieu témoin contenant 5.10-3 M de
2-
CrO4 est également représentée sur la
figure 1. L’examen de cette figure montre
que l’allure de la courbe de polarisation varie
d’un milieu à un autre. Dans le milieu témoin,
l’alliage 3003 ne manifeste pas de passiva-
tion. La densité de courant anodique aug-
mente sans cesse avec le potentiel d’élec-
trode. L’examen de l’état de surface après la
polarisation anodique révèle la présence de
piqûres. Le même phénomène a été observé
par Monticelli et al pour l’alliage d’aluminium
6061 dans des travaux antérieurs (15). Dans
la branche cathodique, on distingue trois
domaines de potentiel : le premier domaine
Figure 1 – Courbes de polarisation potentiodynamique de l’alliage d’aluminium
3003 sans et avec addition d’inhibiteur à 25°C.
Figure 1 – Potentiodynamic polarization curves of 3003 aluminium alloy
in the medium without and with addition of inhibitors.
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inhibiteur de corrosion
TABLEAU I – Caractéristiques
électrochimiques de l’alliage
d’aluminium 3003 dans le
milieu témoin sans et avec
addition d’inhibiteur.
TABLE I – Electrochemical
characteristics of 3003
aluminium alloy in the
reference medium, without
and with addition of inhibitors.
est observable à des surtensions plus négatives (infé-
rieures à ~1,5 V) où l’on constate un dégagement intensif
de l’hydrogène. Le deuxième domaine est caractérisé par
une croissance linéaire du logarithme du courant en fonc-
tion du potentiel appelé aussi domaine Tafélien. Il corres-
pond à la réduction de l’eau selon un mécanisme d’activa-
tion pure (16). Le troisième domaine, relatif à un palier de
courant, est compris entre le potentiel de corrosion et le
potentiel du début de la portion linéaire. L’emploi de l’élec-
trode à disque tournant nous a permis de conclure que la
densité de courant limite est indépendante de la vitesse de
rotation d’électrode (17). La détermination de la densité de
courant de corrosion (I°cor) se fait dans ce cas par l’extra-
polation du courant du pseudo-palier au potentiel de cor-
L’analyse des résultats obtenus montre que tous les ions tes-
tés ont un effet bénéfique vis-à-vis de la corrosion uniforme
de l’alliage 3003 dans le milieu étudié. Ceci se traduit par une
diminution de la densité de courant de corrosion conduisant
à une bonne efficacité inhibitrice E %. Le classement par
ordre croissant de E % suit la séquence suivante :
-
E % (NO2 ) < E % (Mg2+) ≈ (E % (CrO42-) ≈ (E % (Li+)
< E % (MoO42-).
2-
-
En présence des ions Mg2+, CrO4 ou NO2 , l’alliage 3003
manifeste un état passif avec rupture de passivité. En effet,
la densité de courant anodique augmente avec le potentiel
d’électrode puis arrive à un palier qui correspond à l’équi-
libre entre la formation d’une couche passive et sa destruc-
tion. La valeur du courant de palier est appelée densité de
courant de passivation (Ip). Lorsqu’on atteint la valeur du
potentiel de piqûre (Epiq), la densité de courant augmente
brusquement. Il y a piqûre de l’alliage d’aluminium 3003. La
densité de courant de passivation prend les valeurs 8, 7 et
2-
rosion (4). L’addition des ions Li+ ou MoO4 a pour effet
d’abaisser les courants cathodiques tout en conservant
l’allure générale de la courbe de polarisation tracée dans
le milieu témoin. Cependant, la présence des ions Mg2+ ou
2-
CrO4 fait déplacer le potentiel de corrosion vers des
11 µA.cm-2 respectivement en présence des ions Mg2+,
valeurs plus négatives. Les densités de courant catho-
diques deviennent inférieures à celles du témoin et le
palier de courant cathodique ne persiste plus. Dans ces
conditions, l’estimation de la densité de courant de corro-
sion (Icor) se fait par extrapolation de la droite de Tafel au
potentiel de corrosion.
2-
CrO42- et NO2
.
La différence Epiq - Ecor entre le potentiel de piqûre et le
potentiel de corrosion varie dans l’ordre suivant :
-
E
piq - Ecor (Mg2+) > Epiq - Ecor (CrO42-) > Epiq - Ecor (NO2 )
Les ions Li+ et MoO42- ne semblent pas affecter l’allure géné-
rale des courbes de polarisation par rapport au milieu
témoin. La sensibilité à la piqûre de l’alliage 3003 n’est prati-
quement pas modifiée par la présence de ces ions. Le poten-
tiel de piqûre reste confondu avec le potentiel de corrosion.
Les déterminations électrochimiques correspondantes sont
regroupées dans le tableau I.
L’efficacité inhibitrice de ces ions est définie par l’expression
suivante :
E % = [(I°cor - Icor)/I°cor] x 100
L’étude comparative de l’action des ions testés indique que
l’effet inhibiteur est plus prononcé en présence des ions
magnésium et fera donc l’objet d’une étude détaillée.
où Icor et I°cor représentent respectivement les densités de
courant de corrosion dans le milieu, avec et sans inhibiteur.
TABLEAU II – Caractéristiques
électrochimiques de l’alliage
d’aluminium 3003 dans le milieu
témoin sans et avec addition
des ions Mg2+ à différentes
concentrations.
TABLE II – Electrochemical
characteristics of 3003 aluminium
alloy in the reference medium,
without and with addition of Mg2+
at different concentrations.
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inhibiteur de corrosion
Étude détaillée de l’influence
des ions magnésium.
Influence de la concentration
des ions Mg2+
La figure 2 représente les courbes de
polarisation de l’alliage d’aluminium
3003 dans une solution de NaCl 3 %,
sans et avec addition des ions magné-
sium, à des concentrations allant jus-
qu’à 5.10-2 M. La température de la
solution est de 25°C.
Les déterminations électrochimiques
issues des courbes de polarisation sont
regroupées dans le tableau II.
L’analyse des résultats obtenus
montre que l’accroissement de la
concentration en ions Mg2+ s’accom-
pagne d’une nette diminution des den-
sités de courant de corrosion. La lon-
gueur du palier de courant cathodique
enregistré dans le milieu témoin a ten-
dance à se raccourcir lorsque la
concentration des ions Mg2+ aug-
mente. Ceci est dû au déplacement
du potentiel de corrosion vers des
valeurs plus négatives. Ce déplace-
ment s’accompagne d’une diminution
des densités de courant cathodique et
de l’apparition d’un palier de courant
Figure 2 – Courbes de polarisation potentiodynamique de l’alliage d’aluminium 3003
sans et avec addition des ions Mg2+ à différentes concentrations.
anodique. À la concentration 5.10-2
M
Figure 2 – Potentiodynamic polarization curves of 3003 aluminium alloy in the medium
without and with addition of Mg2+ at different concentrations.
en ions Mg2+, on obtient l’effet inhibi-
teur maximal aussi bien pour la corro-
sion uniforme (E % = 80 %) que pour
TABLEAU III – Caractéristiques électrochimiques de l’alliage d’aluminium 3003 en milieu
témoin sans et avec addition des ions Mg2+ à 5.10-2 M à différentes températures.
la corrosion par piqûre (∆E = Epiq
-
Ecor = 580 mV). Ces résultats mon-
trent également que les ions Mg2+ ont
essentiellement une action catho-
dique.
TABLE III – Electrochemical characteristics of 3003 aluminium alloy in the medium
without and with addition of Mg2+ 5.10-2 M at different temperatures.
Pour compléter les essais électrochi-
miques sur l’inhibition de la corrosion
de l’alliage 3003 par les ions magné-
sium, nous avons procédé à l’examen
de l’état de surface des échantillons
après des essais d’immersion de
longue durée. La figure 3 illustre l’état
de surface de l’alliage 3003 après
15 jours d’immersion dans une solu-
tion de NaCl 3 %, sans et avec addi-
tion des ions Mg2+. En présence de
ces ions, un changement très marqué
de l’état de surface se manifeste. En
effet, les piqûres sont nettement
réduites en nombre et en dimension
comparativement à l’état de surface
en absence d’inhibiteur.
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inhibiteur de corrosion
a) Après 15 jours d’immersion dans NaCl 3 % (T = 25°C). × 100.
a) After 15 days of immersion in NaCl 3 % (T = 25°C).
b) Après 15 jours d’immersion dans NaCl 3 % en présence des ions Mg2+ à 5.10-2 M (T = 25°C). × 100.
b) After 15 days of immersion in NaCl 3 % with ions Mg2+ at 5.10-2 M (T = 25°C).
c) Après 24 h d’immersion dans NaCl 3 % contenant des ions Mg2+ à 5.10-2 M (T = 75°C). × 100.
c) After 24 h of immersion in NaCl 3 % with Mg2+ ions at 5.10-2 M (T = 75°C).
Figure 3 – État de surface de l’alliage 3003 après essai d’immersion de longue durée.
Figure 3 – Surface condition of 3003 alloy after long duration immersion tests.
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inhibiteur de corrosion
bablement liée à la structure du film d’oxyde-hydroxyde.
D’après Vedder et Vermilyea (18), le développement du film
d’oxyde-hydroxyde à la surface métallique se fait en trois
étapes : d’abord la formation de l’hydroxyde d’aluminium
amorphe (Al(OH)3) suivie par la formation de la boehmite
cristallisée (AlOOH). Ces deux étapes sont rapides et
engendrent une couche poreuse. La dernière étape est sou-
vent lente, durant laquelle il y a germination de la bayerite
(Al2O3, 3H2O) sous forme d’une couche compacte. La com-
position en éléments chimiques de l’alliage et du milieu cor-
rosif ainsi que la température ont également un effet sur la
formation de ces différentes couches (19). Dans le cas de
l’alliage 3003, la formation de la bayérite n’a probablement
eu lieu qu’à partir de la température 65°C. À 75°C, il se pro-
duit une déstabilisation de cette couche qui se traduit par un
déplacement de Ecor vers des valeurs plus négatives et en
même temps une augmentation importante de la densité de
courant de corrosion.
Influence de la température
Du fait que la température est l’un des facteurs susceptibles
de modifier le comportement des matériaux dans un milieu
corrosif, nous avons mené une étude potentiodynamique de
l’alliage 3003 dans une solution de NaCl 3 %, en absence et
en présence des ions magnésium (5.10-2 M), à différentes
températures comprises entre 25 et 75°C. Les courbes de
polarisation sont représentées sur les figures 4 et 5. Les
caractéristiques électrochimiques sont regroupées dans le
tableau III.
L’examen de ces résultats permet de faire les constatations
suivantes :
• En absence des ions Mg2+, le comportement électrochi-
mique de l’alliage d’aluminium 3003 dépend de la tempéra-
ture de l’électrolyte. En effet, la densité de courant de corro-
sion I°cor croît lorsque la température passe de 25 à 55°C.
La valeur maximale de I°cor est de l’ordre de 111 µA/cm2 à
55°C (tabl. III). A 65°C, I°cor chute pour atteindre approxi-
mativement la valeur estimée à 25°C. Cette amélioration de
la résistance à la corrosion de l’alliage 3003 à 65°C est pro-
En présence des ions Mg2+, la variation de la température
de 25 à 65°C ne modifie pas l’allure générale des courbes
cathodiques. Le potentiel de corrosion reste moins affecté
par cette élévation de la température.
Dans la branche anodique, l’alliage 3003 mani-
feste un phénomène de pseudo-passivation
avec rupture de la protection pour des tempé-
ratures allant jusqu’à 55°C. La densité de cou-
rant du plateau anodique (Ip) subit une aug-
mentation dans cet intervalle de température
(tabl. III). Ip passe de 8 µA.cm-2 à 25°C à
67 µA.cm-2 à 55°C. Pour des températures
plus élevées (65 ou 75°C), le courant du palier
anodique devient important, ce qui témoigne
d’une attaque accélérée de l’alliage 3003 à ces
températures. Il faut noter également qu’à
75°C, la densité de courant de corrosion Icor
devient très élevée comparativement à celle
déterminée dans le milieu témoin. Par consé-
quent, les ions magnésium stimulent la corro-
sion de l’alliage 3003 à cette température.
L’observation au microscope optique de l’état
de surface de cet alliage révèle une attaque
presque généralisée avec destruction de la
couche protectrice et la mise à nu de la surface
de l’alliage comme en témoigne la figure 3.
■
DISCUSSION
Nous avons examiné dans ce travail l’action
des ions CrO42-, MoO42-, Li+, Mg2+ et NO2- sur
le comportement électrochimique de l’alliage
d’aluminium 3003 en milieu NaCl 3 %. Les
résultats obtenus montrent que les ions Li+ et
2-
MoO4 présentent un caractère d’inhibition
Figure 4 – Courbes de polarisation potentiodynamiques de l’alliage d’aluminium
3003 en milieu NaCl 3 % à différentes températures.
essentiellement cathodique. Ces ions s’incor-
porent probablement dans le film d’oxyde-
hydroxyde et, par suite, modifient le méca-
nisme catalytique de la dissociation de l’eau
Figure 4 – Potentiodynamic polarization curves of 3003 aluminium alloy
in the reference medium at different temperatures.
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inhibiteur de corrosion
terface métal-électrolyte. D’après Salghi (25),
les ions Mg2+ ont tendance à précipiter à la sur-
face sous forme d’hydroxydes dans les sites
cathodiques. La réaction de réduction de l’eau
sera donc freinée et entraîne une diminution de
la vitesse de corrosion. La variation de la tem-
pérature de l’électrolyte entre 25 et 65°C pro-
voque une légère augmentation de la vitesse
de corrosion. Cependant à 75°C, le processus
de corrosion de l’alliage 3003 est stimulé. Ce
phénomène d’activation est probablement dû à
une altération de la couche insoluble d’hy-
droxyde de magnésium à cette température.
Il se produit donc une adsorption des ions
chlorures et, par suite, la dissolution active de
l’alliage 3003.
■
CONCLUSION
2-
L’effet de l’addition des ions CrO42-, MoO4
,
Li+, Mg2+ et NO2- sur le comportement à la cor-
rosion de l’alliage d’aluminium 3003 est étudié
dans une solution de NaCl 3 %. Il ressort de
cette étude les conclusions suivantes :
• Tous les ions testés ont un caractère d’inhibi-
tion vis-à-vis de la corrosion de l’alliage 3003
dans NaCl 3 %.
• L’étude comparative de l’action de ces ions
permet de classer les ions Mg2+ comme
meilleurs inhibiteurs parmi ceux testés. Ils ont
un effet bénéfique aussi bien sur la corrosion
uniforme que sur la sensibilité à la piqûre de
l’alliage 3003.
Figure 5 – Courbes de polarisation potentiodynamiques de l’alliage d’aluminium
3003 avec addition d’ions Mg2+ à différentes températures.
Figure 5 – Potentiodynamic polarization curves of 3003 aluminium alloy
in the medium with addition of Mg2+ at different temperatures.
(20, 21). Les ions Mg2+ et CrO42- sont de bons inhibiteurs de
la corrosion de l’alliage 3003. Ils ont un effet bénéfique aussi
bien sur la corrosion uniforme que sur la sensibilité à la
piqûre. Les ions CrO42- agissent probablement par leur pou-
voir oxydant. Certains auteurs (22-24) ont tenté d’expliquer
l’action inhibitrice de ces ions en milieu chloruré en propo-
sant un mécanisme d’oxydo-réduction. Ils ont suggéré que
la réduction de Cr (VI) en Cr(III) provoque deux effets : d’une
part elle sert à colmater les défauts dans le film d’oxyde, et
d’autre part à catalyser la croissance du film d’oxyde dans
les zones où le processus de piqûre se manifeste. Cette
interprétation pourrait justifier nos résultats étant donné l’in-
hibition simultanée de la corrosion uniforme et de la corro-
sion par piqûre de l’alliage 3003 dans le milieu étudié.
• L’efficacité inhibitrice des ions Mg2+ reste importante dans
l’intervalle de température allant de 25 à 65°C. Ce résultat
prouve la bonne action de ces ions même à haute tempéra-
ture ne dépassant pas 65°C.
• À 75°C, l’efficacité inhibitrice de ces ions devient négative,
ce qui témoigne de l’activation de l’alliage 3003 à cette tem-
pérature.
Remerciements
Nous tenons à remercier le Centre International de la
Physique Théorique de Trieste (Italie) pour son soutien dans
le cadre du programme de recherche TWAS n° 96-447 RG
/ CHE /AF/AC.
L’étude détaillée de l’influence des ions Mg2+ montre que
l’efficacité inhibitrice de ces ions augmente avec leur
concentration en solution et atteint la valeur maximale d’en-
viron 80 % pour une concentration de 5.10-2 M. Notons que
la présence de ces ions favorise la passivation de l’alliage
3003 et réduit sa sensibilité à la piqûre en augmentant la dif-
férence entre le potentiel de piqûre et de corrosion. Ces
résultats peuvent être interprétés par leur adsorption à l’in-
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