Dans quelle mesure l’aluminium est-il résistant à la corrosion ? L’aluminium est-il résistant à la corrosion ?
D’une manière générale, l’aluminium et ses alliages présentent une excellente résistance à la corrosion. L'aluminium à l'état naturel, commercialement pur ou aluminium 1xxx, présente la meilleure résistance à la corrosion, mais cette qualité est compromise lorsque des alliages, notamment du cuivre et du fer, mais également du magnésium ou du zinc, sont ajoutés. Les éléments d'alliage utilisés pour obtenir les propriétés souhaitables de la plupart des groupes d'alliages d'aluminium commerciaux sont répertoriés ci-dessous.
| Groupe Alliage | Élément d'alliage majeur | Force | Ductilité | Résistance à la corrosion | Soudabilité | Anodisation |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1xxx | Aucun | L | H | H | H | VH |
| 2xxx | Cu | VH | L | L | L | L |
| 3xxx | Mn | L plus | H | H | H | H |
| 5xxx | Mg | M | M | H | H | H |
| 6xxx | Si/Mg | M | M | H | H | VH-H |
| 7xxx | Zn/Mg | H | L | M | M | M |
| 7xxxCu | Zn/Mg/Cu | VH | L | L | L | L |
Ces éléments, ajoutés en petits pourcentages, sont ajoutés pour conférer au métal les propriétés souhaitées de résistance, de ductilité, de soudabilité, d'usinabilité, de résistance à la corrosion et autres. En raison d'un certain degré de prévisibilité dans les changements de propriétés entre les différents groupes d'alliages, ils sont généralement utilisés sur différents marchés. Dans le cadre de cet article de blog, nous discuterons principalement de la résistance à la corrosion, mais lors du choix d'un alliage, aucune propriété ne doit être prise en compte isolément.
Quelle est la relation entre l’oxydation de l’aluminium et la résistance à la corrosion ?
Paradoxalement, l’oxydation de l’aluminium est un élément central de sa résistance à la corrosion. L'aluminium a une très grande affinité avec l'oxygène. Lorsqu'une nouvelle surface d'aluminium est exposée en présence d'air ou de tout autre agent oxydant, elle développe rapidement un film mince et dur d'oxyde d'aluminium (ou d'oxyde hydraté dans de l'eau non stagnante). Cette oxydation de l’aluminium est précisément ce qui rend l’aluminium si résistant à la corrosion.
Ce film est relativement inerte chimiquement. La résistance à la corrosion de l’aluminium repose sur l’inactivité de ce film superficiel d’aluminium ou d’oxyde hydraté. C'est lorsque ce film superficiel se dissout que la corrosion se produit ; lorsque le film subit des dommages localisés et que l'auto-guérison ne peut pas se produire, une corrosion localisée s'ensuit.
Ce film de surface est généralement stable dans une plage de pH d'environ 4,5 à 8. Le film peut rester stable dans d'autres cas en fonction de l'environnement, par exemple, l'acide nitrique à pH 0, l'acide acétique glacial à pH3 ou l'ammonium. hydroxyde à pH 13. Le film d'oxyde peut être dissous dans la plupart des acides et bases forts, auquel cas la corrosion de l'aluminium sera rapide.
Comme pour tous les éléments architecturaux et structurels courants, l’aluminium se corrode dans certaines conditions. Cela est plus susceptible de se produire lorsque le mauvais alliage est choisi pour des projets ou des applications. Pour obtenir de bons résultats avec l’aluminium, il est essentiel de connaître les éléments suivants :
les conditions dans lesquelles la corrosion se produira
la forme que prendra la corrosion
le taux de corrosion
toutes les mesures préventives qui peuvent être prises
L’aluminium rouille-t-il ? L’aluminium est-il résistant à la rouille ?
La rouille est une forme de corrosion spécifique au fer et à l'acier (car ils contiennent du fer). En fait, la rouille est le nom commun de l’oxyde de fer, lorsque le fer ou l’acier se lie à l’oxygène et subit une oxydation. L’aluminium ne peut donc pas rouiller.
L'alliage d'aluminium rouille-t-il ?
L'aluminium et ses alliages résistent à la corrosion. Bien que l’aluminium soit naturellement résilient, sa résistance diminue avec l’ajout d’alliages supplémentaires. La résistance de l'aluminium à la corrosion est due à l'oxydation. Lorsque de nouvelles surfaces en aluminium entrent en contact avec l’air ou d’autres agents oxydants, un film mince et dur d’oxyde d’aluminium se forme, le protégeant de la corrosion. Cependant, il est important de noter que l’aluminium n’est pas complètement à l’abri de la corrosion et peut se corroder dans certaines conditions.
Quels alliages ont la meilleure résistance à la corrosion ?
1xxx
Alliage 1100 : L’aluminium de qualité 1100 est de l’aluminium commercialement pur. Il présente une excellente résistance à la corrosion et est courant dans les industries chimiques et agroalimentaires. Autrement, c’est un métal mou et ductile avec une excellente maniabilité. Vous trouverez fréquemment l’alliage 1100 dans les applications nécessitant un formage. Il peut être soudé avec n’importe quelle méthode, mais il ne peut pas être traité thermiquement.
3xxx
Alliage 3003 : L’alliage 3003 est le plus courant des alliages d’aluminium. Il s'agit d'aluminium pur de qualité commerciale avec une résistance accrue de 20 % grâce à l'ajout de manganèse et de cuivre. Il présente également une excellente résistance à la corrosion et une excellente maniabilité et peut être soudé ou brasé, étiré ou filé.
5xxx
Alliage 5052 :Le 5052 est également un alliage très populaire car il possède la résistance la plus élevée parmi toutes les qualités non traitables thermiquement. Il est particulièrement courant dans les atmosphères marines et salées en raison de sa résistance à la corrosion. Il a une excellente maniabilité et est facilement étiré ou façonné en formes complexes.
6xxx
Alliage 6061:Le 6061 est le plus polyvalent des alliages traitables thermiquement, notamment en termes de résistance à la corrosion, d'ouvrabilité lors du recuit et de soudabilité. Vous trouverez l'alliage 6061 dans des produits et des applications qui nécessitent un trio de bonne apparence, une meilleure résistance à la corrosion et une bonne résistance.
Alliage 6063 : 6063 est généralement connu comme un alliage architectural en raison de sa haute résistance, de son excellente finition et de ses propriétés élevées de résistance à la corrosion. Vous trouverez le 6063 dans les décors et garnitures architecturaux intérieurs et extérieurs. Il est fréquemment anodisé.
L'industrie aérospatiale (2xxx et 7xxx)
Dans l'industrie aérospatiale, il existe un besoin à la fois d'une résistance élevée et d'une résistance élevée à la corrosion. Pour cette raison, l’industrie aérospatiale se limite généralement aux séries d’aluminium 2xxx et 7xxx. Nous contournons la résistance réduite à la corrosion de l'aluminium allié dans ces séries grâce à des revêtements alclad qui sont en aluminium pur et alliés à l'alliage d'aluminium plus résistant en dessous. L'aluminium pur confère à l'avion la résistance à la corrosion nécessaire sans compromettre la résistance de l'aluminium structurel.
Alliage 2011 : L'alliage 2011, également connu sous le nom d'alliage d'usinage libre (FMA), est connu pour sa haute résistance mécanique et son excellent usinage, c'est pourquoi on le voit dans des pièces complexes et détaillées. Si cet alliage est usiné à grande vitesse, il produira de fins copeaux, mais ils s’enlèveront facilement.
Alliage 2014 : L'alliage 2014 est à base de cuivre avec une très haute résistance et un excellent usinage. Vous le trouverez dans de nombreuses applications aérospatiales structurelles en raison de sa haute résistance à la corrosion.
Alliage 2024 : L’alliage 2024 est très couramment utilisé en raison de sa combinaison de haute résistance et d’excellente résistance à la fatigue. Vous le trouverez partout où les produits nécessitent un bon rapport résistance/poids. Mais sa résistance à la corrosion est assez faible, vous la verrez donc souvent avec une surface anodisée (voir ci-dessous) ou avec Alclad.
Alliage 7075 : Parmi tous les alliages d’aluminium, le 7075 est l’un des alliages les plus résistants. Comme le 2024, il présente un excellent rapport résistance/poids et est utilisé dans des pièces qui subiront des contraintes élevées. Le 7075 peut être formé une fois recuit puis traité thermiquement si nécessaire.
À quelle vitesse l’oxydation de l’aluminium se produit-elle ?
L'oxydation de l'aluminium se produit plus rapidement que l'oxydation de l'acier car l'aluminium a une forte affinité pour l'oxygène. Lorsque tous les atomes d’aluminium se sont liés à l’oxygène, le processus d’oxydation s’arrête.
