Corrosion localisée

La corrosion localisée est observée sur un très grand nombre d’échantillons, et aucun site n’y fait exception. Trois types peuvent apparaître :

a. Les pénétrations de produits de corrosion le long des hétérogénéités de structure b. La corrosion intergranulaire

c. Les autres formes d’avancées locales dont les causes ne sont pas identifiées

a/ Corrosion localisée liée à une hétérogénéité de structure

Dans cette catégorie la principale cause d’avancée locale de la corrosion dans le métal est la présence d’inclusions à l’interface métal/produits de corrosion (Figure 9). Ce type de corrosion a été observé sur tous les sites.

100 µm

Figure 9 : Pénétration locale le long d’une inclusion, attaque Nital, micrographie optique, Mont 1

Dans le cas des objets de Montbaron, les profondeurs des pénétrations atteignent jusqu’à 500 µm, pour une épaisseur moyenne de CPD de 220 µm. Sur certains objets des sites de Montreuil en Caux, de Cabaret et de Glinet, le métal a été perforé par les produits de corrosion, sur des longueurs pouvant atteindre 3 mm. Ces perforations peuvent avoir lieu dans un matériau homogène (ferrite) ou entre deux matériaux (fer phosphoreux/ferrite dans le cas de Caux 01 ou ferrite/perlite dans le cas de Cab 21g).

Sur quelques échantillons, il a été également remarqué que ces avancées locales peuvent conduire à isoler une partie de métal dans les CPD, sur la coupe transversale, par un pont de produits de corrosion le long d’une inclusion (Figure 10). Il n’est pas à exclure que ce faciès soit dû à la progression non pas seulement sur la surface de découpe, mais aussi dans un volume de métal, ce qui induit que les phases constituant ce pont sont connexes dans le volume.

Métal Inclusion

150 µm 50 µm

Figure 10 : Produits de corrosion le long d’une inclusion isolant le métal, micrographie optique, Caux 01

Sur un objet de Glinet, les analyses µRaman dans les produits de corrosion le long des inclusions révèlent qu’ils sont composés d’un mélange de phases à l’échelle du micromètre, telles que la magnétite, la sidérite et surtout la goethite.

b/ Corrosion intergranulaire

La corrosion intergranulaire a été observée sur des objets provenant de tous les sites, exception faite de Montreuil en Caux. Cependant, sur un objet de ce site (Caux 02) il semble que certaines avancées dans les produits de corrosion se font en suivant la forme des grains, comme le montre la micrographie de la Figure 11 et s’apparente dans ce cas à une corrosion grain par grain.

100 µm

Figure 11 : Front de corrosion sur l’échantillon Caux 02, attaque Nital, micrographie optique

La Figure 12 rassemble plusieurs exemples de corrosion intergranulaire observée. c/ 50 µm a/ _{50 µm} b/ 40 µm d/ 50 µm

Figure 12 : Différents cas de corrosion localisée observée (attaque Nital, mircographies optiques) a/ Mont 2, b/ GL 00 03, c/ Avri 2-1 et d/ Cab 21b

Dans le cas d’objets de Glinet, la corrosion intergranulaire est observée à l’intérieur du métal et peut aller jusqu’à la disparition de grains entiers (Figure 12 b/). La pénétration de produits de corrosion dans le métal est certainement due à une connexion dans le volume avec les CPD. Sur les objets de ce site une corrosion localisée mixte s’est formée : les produits de corrosion se forment le long des inclusions et se propagent le long des joints de grains aux abords de celles-ci (Figure 13).

Inclusion

50 µm

Figure 13 : Corrosion interganulaire rejoignant une inclusion, micrographie optique, GL 02 01

Dans la plupart des cas, les longueurs de pénétration de la corrosion intergranulaire sont bien inférieures à l’épaisseur des couches de corrosion généralisée (Tableau 4).

Tableau 4 : Profondeur de pénétration de la corrosion intergranulaire comparée avec l’épaisseur moyenne des CPD

Site Profondeur de la corrosion intergranulaire (µm)

Epaisseur moyenne des CPD (µm)

Montbaron 50 1500

Cabaret 40 800

Avrilly 50 1200

Glinet 200 400

Des analyses élémentaires et microstructurales ont été réalisées sur les produits de corrosion intergranulaire de GL 00 03. Elles montrent, comme les analyses effectuées sur les produits de corrosion le long des inclusions, la présence de sidérite, de magnétite et de goethite. Les teneurs élémentaires associées sont de l’ordre de 1%mas de calcium, de 1%mas de phosphore,

de 0,07 à 0,3%mas de soufre et de 0,04 à 0,3%mas de silicium : la corrosion intergranulaire peut

être causée par la présence de ces impuretés dans le joints de grains.

Généralement ce type de corrosion apparaît dans des zones ferritiques. Dans les échantillons contenant des phases carburées, on peut observer des fronts de corrosion qui s’avancent de manière préférentielle dans les zones carburées comme le montre la Figure 14.

44 µm

Figure 14 : Hétérogénéité du front de corrosion liée à la présence de perlite, attaque Nital, micrographie optique, Cab 21 b

c/ Autres formes de corrosion

Enfin des formes d’avancées locales qui ne semblent pas liées à des hétérogénéités structurales sont présentes à l’interface métal/oxydes (Figure 15).

150

Figure 15 : Avancée locale de la corrosion, micrographie optique, Cab 21 f

Des analyses ont été réalisées dans une de ces avancées locales sur un objet de Cabaret. Outre la présence de goethite, les éléments calcium, phosphore et silicium sont détectés. Ces analyses montrent que ce type de corrosion pourrait être dû à la présence d’inclusions non visibles au microscope optique ou disparues qui provoquent l’avancée locale de la corrosion. La longueur de pénétration de ce type d’avancée locale est toujours bien inférieure à l’épaisseur des CPD.

d/ Synthèse

Le tableau suivant rassemble les différentes données recueillies sur la corrosion localisée.

Tableau 5 : Données recueillies sur la corrosion localisée des objets du corpus

Site Le long des

inclusions

Corrosion intergranulaire

Autre forme Analyses

Montreuil en Caux Oui (perforation du métal) Englobement de grains Oui -

Cabaret Oui (perforation

du métal)

Oui Oui Présence de Ca,

P, Si dans les avancées locales

Montbaron Oui Oui - -

Site Le long des inclusions

Corrosion intergranulaire

Autre forme Analyses

Glinet Oui (perforation

du métal)

Oui - Identification de

goethite, magnétite et sidérite dans les avancées locales