Alliages corroyés 1xxx : Cette série est conforme aux spécifications de composition qui
fixent les teneurs maximales individuelles, combinées et totales pour plusieurs éléments présents en tant qu'impuretés naturelles dans l'aluminium de qualité fonderie ou affiné utilisé dans la production de ces produits. La résistance à la corrosion de toute la composition de la série 1xxx est très élevée. Cependant, dans de nombreuses conditions, la résistance à la corrosion de cette série diminue légèrement avec l'augmentation de la teneur en alliage. Le fer, le silicium et le cuivre sont les éléments présents dans les plus grands pourcentages. Le cuivre et une partie du silicium sont en solution solide. Les particules de seconde phase présentes
Profondeur maximum
37 contiennent du fer ou du fer et du silicium -Al6Fe, Al3Fe et Al12Fe3Si2- qui sont tous cathodiques à la matrice d'aluminium [7].
Alliages corroyés 2xxx et alliages coulés 2xx.x : Ces séries sont moins résistantes à la
corrosion que les alliages d'autres séries qui contiennent beaucoup moins de cuivre. Les alliages de ce type ont été les premiers matériaux à base d'aluminium de haute résistance qui sont traités thermiquement et ont été largement utilisés pendant des années dans des applications structurelles, en particulier dans les applications aéronautiques et aérospatiales [109]. Les effets électrochimiques sur la corrosion peuvent être plus forts dans ces alliages que dans d'autres alliages d'aluminium en raison de deux facteurs ; un changement significatif du potentiel d'électrode avec des variations de la quantité de cuivre dans la solution solide et, dans certaines conditions, la présence de non uniformités dans la concentration de la solution solide [7]. La résistance générale à la corrosion diminue avec l'augmentation de la teneur en cuivre. Ceci n'est pas principalement attribué à ces solutions solides ou à la seconde phase. Il est attribué aux cellules galvaniques créées par la formation de minuscules particules de cuivre ou de films déposés sur la surface de l'alliage à la suite de la corrosion.
Alliages corroyés 2xxx contenant du lithium : L'addition de lithium diminue la densité
et augmente le module d'élasticité des alliages d'aluminium, faisant des alliages aluminium-lithium un bon choix pour remplacer les alliages à haute résistance existants, principalement dans les applications aérospatiales. Bien que le lithium soit hautement réactif, l'ajout de lithium à l'aluminium jusqu'à 3% ne modifie que légèrement le potentiel de piqûre de la solution solide dans le sens anodique [110]. Dans une vaste étude de corrosion de plusieurs alliages aluminium-lithium binaires et ternaires, Niskanen et al [111] ont trouvé qu'une modification de la microstructure pour favoriser la formation de la phase δ (AlLi) réduit la résistance à la corrosion de l'alliage dans une solution de NaCl à 3,5%. Il a été conclu qu'une compréhension de la phase δ est essentielle à la compréhension du comportement à la corrosion de ces alliages [7, 111].
Alliages corroyés 3xxx : Les alliages corroyés de la série 3xxx sont très résistants à la
corrosion. Le manganèse est présent dans la solution solide d'aluminium, dans des particules submicroscopiques de précipités et dans des particules plus grosses de phases Al6(Mn, Fe) ou Al2(Mn, Fe)3Si, dont les potentiels de solution sont presque similaires à ceux de la matrice solide [7]. Ainsi, ces constituants ne sont pas des sites significatifs pour l'initiation de la corrosion. La série 3xxx, comme l'aluminium pur, ne présente aucune des formes de corrosion localisée, la corrosion par piqûres est le principal type de corrosion rencontré. La figure suivante
38 montre, pour l’alliage 3003, les profondeurs de la piqure mesurées pour les 10 piqures les plus profondes.
Figure I.18 : Données de profondeur des piqures les plus profondes observées de l'alliage
3003. Les 10 piqures les plus profondes ont été mesurées pour deux échantillons en même temps [112].
Alliages corroyés 4xxx et alliages coulés 3xx.x et 4xx.x : Le silicium est présent en tant
que particules constitutives de seconde phase dans les alliages d'aluminium corroyés de la série 4xxx utilisés pour le brasage et le soudage, et dans les alliages coulés des séries 3xx.x et 4xx.x. Bien que l'effet du silicium sur la résistance à la corrosion de ces alliages soit minime car les particules de silicium sont fortement polarisées, la résistance à la corrosion des alliages de coulée AA3xx.x est fortement affectée par la teneur en cuivre qui peut atteindre 5% et aussi par les niveaux d'impureté. Les modifications de certains alliages de base ont des limites plus restrictives sur les impuretés, qui favorisent la résistance à la corrosion et les propriétés mécaniques [7].
Alliages corroyés 5xxx et alliages coulés 5xx.x : Les alliages corroyés de la série 5xxx
et les alliages coulés de la série 5xx.x ont une haute résistance à la corrosion. Cela s'explique en partie par leur utilisation dans une grande variété de produits de construction et d'équipements de traitement chimique et de manipulation des aliments, ainsi que dans des applications impliquant une exposition à l'eau de mer [7]. Lorsque le magnésium est présent en quantités qui restent soit en solution solide, soit partiellement précipitées sous forme de particules Al8Mg5, dispersées uniformément dans la matrice de l'alliage, l'alliage est aussi résistant à la corrosion que l'aluminium commercialement pur. La figure suivante montre que l’alliage 5049 de la famille 5xxx a la meilleure tenue à la corrosion par piqure par rapport aux autres alliages sujets à la même étude.
39
Figure I.19 : Évolution temporelle de la profondeur maximale des piqures et du meilleur
ajustement aux données des alliages 3003, 5049, 6061 et 6063.
Alliages corroyés 6xxx : Les alliages corroyés traités thermiquement de la série 6xxx ont
une résistance modérément élevée et une très bonne résistance à la corrosion. La phase Mg2Si, qui est la base du durcissement par précipitation, est unique en ce qu'elle est un composé ionique et non seulement anodique à l'aluminium, mais également réactive dans les solutions acides. Etant donné que ces alliages sont normalement utilisés à l'état traité thermiquement, les principaux éléments d'alliage (magnésium et silicium) ou les éléments supplémentaires (chrome, manganèse ou zirconium) qui sont ajoutés pour contrôler la structure des grains n'entraînent aucun effet néfaste. Les ajouts de cuivre, qui augmentent la résistance de beaucoup de ces alliages, sont limités à de petites quantités pour minimiser les effets sur la résistance à la corrosion [7]. Lorsque le niveau de cuivre est supérieur à 0,5%, une certaine corrosion intergranulaire peut apparaître dans certains des états (T4 et T6), mais cela n'entraîne pas de sensibilité à l'exfoliation ou au SCC [113]. Lorsque les teneurs en magnésium et en silicium dans un alliage 6xxx équilibré sont proportionnelles à la formation de seulement Mg2Si, la corrosion par pénétration intergranulaire est minime dans la plupart des environnements commerciaux. Cependant, si l'alliage contient du silicium au-delà de celui nécessaire pour former Mg2Si, ou s'il contient un niveau élevé d'impuretés cathodiques, la sensibilité à la corrosion intergranulaire augmente [114].
Alliages corroyés 7xxx et alliages coulés 7xx.x : à cause de leur teneur en zinc, ces
alliages sont anodiques à l'aluminium corroyé de la série 1xxx et à d'autres alliages d'aluminium [7]. Ils font partie des alliages d'aluminium les plus sensibles à la corrosion sous contrainte (CSC). La section I.3.8 traite en détail la fissuration par corrosion sous contrainte des alliages
40 d'aluminium. La résistance à la corrosion générale des alliages corroyés de la série 7xxx sans cuivre est bonne, proche de celle des alliages forgés 3xxx, 5xxx et 6xxx.