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Pratiques et Techniques de la Plaisance

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Accueil du site > Articles > Entretenir le bateau > La corrosion des métaux en mer > Les aciers inoxydables et la mer

Rubrique : La corrosion des métaux en mer

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Les aciers inoxydables et la merVersion imprimable de cet article Version imprimable

Publié Mars 2015, (màj Mars 2015) par : Négofol   

Copyright : Les articles sont la propriété de leurs auteurs et ne peuvent pas être reproduits en partie ou totalité sans leur accord
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Cet article est une synthèse des réponses apportées sur le forum à diverses questions de pratiquants.
Le domaine des aciers inoxydables est très vaste et très complexe et cet article ne prétend pas être exhaustif mais se concentrer sur les problèmes couramment rencontrés en plaisance.

Un peu d’histoire pour briller en société :

L’intérêt pour une amélioration de la tenue à la corrosion des aciers est très ancien, particulièrement chez les militaires (marins, mais aussi cavalerie et infanterie pour les armes) et les ménagères (coutellerie).
C’est un Français, Pierre Berthier, qui a remarqué en 1821 que les alliages fer-chrome résistaient à la corrosion, mais les produits obtenus au XIXème siècle étaient trop fragiles pour être utilisables, du fait de l’action néfaste du carbone qu’on ne savait pas éliminer.

C’est au début du XXème siècle qu’apparaissent les premiers produits utilisables, après la découverte d’une méthode d’élimination du carbone (procédé Thermite de Goldschmidt).

Le comte Krupp se fait d’ailleurs construire dès 1908 un yacht « Germania » (goélette de 47 m de long et 1500 m2 de voilure, quand même) en acier inoxydable. Sa firme Krupp dépose en 1912 le brevet des aciers inox austénitiques (marque Nirosta, d’où le nom courant de l’inox en allemand : Niro).

Les premiers inox martensitiques sont développés en Angleterre (Brearley 1912) pour les canons d’armes (les amorçages des cartouches de l’époque étaient corrosifs et déposaient des chlorures dans le canon, d’où entretien contraignant) et la coutellerie (acier Staybrite, aux USA : stainless). En 1924, Hatfield, successeur de Brearley chez Brown-Firth, crée le 18/8 qui va devenir l’inox le plus courant.

En fait, un acier inoxydable est protégé de la corrosion par un film superficiel d’oxyde de chrome formé avec l’oxygène du milieu ambiant.

Depuis la recherche n’a pas cessé…

Les aciers inoxydables courants :

Il existe littéralement des centaines d’aciers inox différents, souvent désignés par une dénomination commerciale propre à un fabricant (ex : Uginox chez Arcelor). Pour s’y retrouver il faut impérativement se référer à la nuance, soit américaine AISI (ex : 316L) ou ISO (formule simplifiée : ex : X2CrNiMo18-10 et une référence : 1.4404).

Les nuances couramment rencontrées en plaisance sont :

  • 18/8 = AISI 303 ou X12CrNi18-08
  • 18/10 = AISI 304 ou X2CrNi18-10 1.4301 . Le L de la dénomination 304L ou X2CrNi18-10 1.4307 signifie Low Carbon, d’où meilleure résistance aux piqûres et soudabilité.
  • 18/10 avec 2% de molybdène = AISI 316 ou X2CrNiMo18-10 1.4401. De même le L de AISI 316L ou X2CrNiMo18-10 1.4404 signifie Low Carbon d’où meilleure résistance aux piqûres et soudabilité.
  • Le AISI 318LN est un austéno-ferritique (appelé aussi Duplex) à 22 % de Chrome, 6 % de Nickel, 2 % de Molybdène et 0.15 % d’azote ou X2CrNiMoN22-5-3, contrairement aux précédents qui sont austénitiques.

Le 318LN (Chez ARCELOR = Uranus 45N) est magnétique, contrairement aux autres... : la recommandation du vieux marin sur le banc de la jetée qui prétend qu’on reconnait un bon inox au fait qu’il n’est pas magnétique est fausse : le 318LN est de loin le meilleur de la liste !
Par contre, il est vrai que les aciers du type X8Cr17 (AISI 430 ou F18) : C : 0,08 %, Cr : 16-18 %, sans nickel, utilisés pour les articles de ménage, l’électroménager ou les éviers de bas de gamme sont magnétiques et pas du tout adaptés à un usage marin.

On peut noter que pour les applications difficiles, les aciers 304, 304L, 316 et même 316 L ne sont pas considérés par les gourous de la corrosion comme résistants à l’eau de mer...

Ci-contre petit document de récapitulation sur les inox reprenant ces notions.

PDF - 205.7 ko

Seuls les 318LN et d’autres encore plus exotiques y sont considérés comme adaptés à l’immersion permanente (tenue aux piqûres) ! (bon, c’est pour le nucléaire...). On peut trouver aussi parfois de l’acier X2CrNiMoN17-13-5 (AISI317 LN), très utilisé dans l’offshore et les usines de dessalement.

En pratique, il convient de privilégier la nuance AISI 316 et en particulier le 316L.

On trouve souvent dans le commerce de la visserie inox indiquant la classe sous la forme de la norme ISO 3506 :

  • A1 : acier inox de décolletage, peu résistant à la corrosion (exemple AISI type 303)
  • A2 : acier inox pour usage courant (exemple AISI type 304)
  • A3 : A2 stabilisé, peu courant.
  • A4 : acier inox pour conditions difficiles (exemple AISI type 316)
  • A5 : acier inox à haute résistance (exemple AISI 316Ti)

Dans cette liste A signifie austénitique et le chiffre indique la classe. On peut trouver pour de la boulonnerie une indication de la résistance : A4-70 signifie acier 316 et résistance 70 kg/mm2.

On trouve aussi souvent l’abréviation allemande V2A pour A2 et V4A pour A4.
Donc, pour un usage marine, privilégier la nuance A4.

A noter que le 17-4PH (AISI 630), qui est l’inox HR de Wichard, ne devrait pas être utilisé à la mer car il y a risque de rupture sans prévenir…
En effet, le 17.4PH est un acier à durcissement structural (PH = precipitation hardening) qui permet de très bonnes caractéristiques mécaniques par traitement thermique mais contient 4 % de cuivre qui accentuent le risque de corrosion par crevasse (couple galvanique local entre les grains).

Deux exemples de rupture par corrosion :

Manille HR Wichard après 2 ans dans l’eau de mer
JPEG - 336.2 ko
Manille sans marque (chinoise ?) estampillée 316 après un an dans l’eau de mer
Le document joint permettra d’approfondir la question, mais sa lecture n’est pas absolument nécessaire.
PDF - 171.7 ko

Cas particulier des chaînes de mouillage :

Les chaînes de mouillage en inox existent couramment dans trois alliages différents :

  • 304L (ISO/DIN 1.4307) : chaîne à pas cher
  • 316 (ISO/DIN 1.4401) mieux ou 316L (ISO/DIN 1.4404 à 07) encore mieux
  • 318LN (ISO/DIN 1.4462) : la crème de la crème…

Le comportement de tenue à la corrosion en ambiance saline chlorée de ces alliages est différent. En particulier, vis-à-vis de la corrosion par piqûre (pitting and crevice corrosion), phénomène potentiellement très dangereux pour une chaîne.

Le risque de piqûre est en effet important au-dessus d’une température appelée dans la littérature CPT (Critical Pitting Temperature) :

  • 304L : 10°C
  • 316/316L : 24 à 27 °C suivant alliage
  • 318LN : 27 à 35 °C

L’alliage 304L convient donc bien en Norvège, mais le 316L sera préférable en Méditerranée, voire le 318LN ....

Bien sûr le risque existe surtout pour des mouillages prolongés, et notamment en zone polluée ou eutrophisée, pas de problèmes pour la chaîne dans la baille si on rince la chaîne...

Ceci a amené à des avertissements officiels en Allemagne et explique qu’on puisse trouver, par exemple sur le site SVD, le conseil d’utiliser de la chaîne galvanisée en Méditerranée et en zone tropicale (leur chaîne inox n’est pas en 318LN !).

Cas particulier des lignes d’arbre :

Pour les lignes d’arbre, un problème se pose au niveau des zones qui sont inaccessibles à l’eau de mer et donc privées d’oxygène, ce qui peut induire de sérieux problèmes de piqûres.
Ces zones sont en particulier la portée de l’hélice et la zone où les patins de la bague hydrolube (palier caoutchouc) appuient sur l’arbre.

Deux exemples de piqûres :

Corrosion profonde dans la zone de portée de l’hélice
Marquage d’un arbre par la bague hydrolube après hivernage à flot

Une surveillance s’impose car les dégâts peuvent être assez importants pour amener des ruptures d’arbre ou perte d’hélice.

Dans tous les cas, il vaut mieux utiliser du 316L, et pas du 316 ou 304 parfois proposés car moins chers et plus faciles à usiner.

Les alliages à base de nickel type Monel K-500 (qui ne sont pas des aciers) sont insensibles à ce genre de problèmes mais quasi-introuvables…

Précautions de mise en œuvre :

Pour obtenir une bonne tenue à la corrosion des aciers inoxydables, il convient de prendre certaines précautions lors de la mise en œuvre :

  • N’utiliser que des outils (brosse, piquettes, marteaux, disques de meule, forets, etc.) n’ayant servi que sur ce type d’acier (risque de contamination par des particules de fer) ; en particulier l’utilisation de tournevis en acier au carbone courants est une source fréquente de coulures de rouille.
  • Avant soudure, éliminer toute trace de carbone (mine de crayon !) ou particules grasses de la zone à souder (jet de vapeur, acétone,…) : la formation de carbures du genre Cr23C6 provoquerait un fort appauvrissement local en chrome (de l’ordre de 95 %) et donc la perte d’inoxydabilité de ces zones appauvries.
  • Supprimer les tensions résiduelles résultant d’une mise en forme à froid (recuit).
  • Eviter, lors de la conception des pièces, de créer des zones difficiles à rincer.
  • Protéger les pièces des projections et des poussières métalliques provenant de la mise en œuvre à proximité (en particulier meulage) d’aciers non inoxydables.
  • L’état de surface doit être particulièrement soigné car il conditionne l’établissement d’un film passivant.
  • Le cas échéant, aider la formation d’un film passif en traitant à l’acide nitrique ou un produit passivant pour inox type Wichinox ou équivalent (MATT CHEM Nettinox,...). Ceci permet aussi de dissoudre des particules de fer contaminantes qui pourraient créer des trainées de rouille.
  • Eviter tous les contacts non indispensables entre les pièces en acier inoxydables et les autres matériaux, métalliques ou non.
  • Si on doit assembler inox et alliage léger, protéger de la corrosion galvanique par interposition d’un mastic du type Mastinox (difficile à trouver) ou Duralac ou une isolation par matériau non conducteur (par exemple : rondelles et canons nylon).
  • Les pièces en inox assemblées ensemble (ridoirs, boulons) ont tendance à gripper, ce qui peut rendre le démontage très difficile. Enduire le filetage d’un produit type Tef-Gel est très utile pour l’éviter.
  • En principe, un acier inox ne doit pas être peint pour assurer une oxygénation correcte de la couche d’oxyde protectrice.
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