Etat de la microstructure

Figure IV.1 : Photomacrographies des échantillons : a) 2024-T3, b) 5083 H111 c) 7075-T6.

Nous observons dans la figure IV.1 que pour les deux alliages 2024 T3 et 5083 H111 qu’il y a une sévère corrosion exfoliante avec une notation de la performance ED, tandis que pour l’alliage 7075 T6 la notation de la performance est EB. Aussi, une perte massive considérable a été enregistrée pour les deux alliages.

IV.2.2. Etat de la microstructure

La morphologie des alliages a été étudiée par observation au microscope optique après l’attaque de corrosion exfoliante. Ces observations ont été réalisées pour révéler la dégradation des surfaces attaquées et ce qui va servir ensuite à justifier les propriétés mécaniques trouvées.

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Figure IV.2 : Micrographies optiques de la surface attaquée des différents matériaux :

a) 2024 T3, b) 7075 T6 et c) 508 3H111 (500X). (a)

(b)

97 Sur la figure IV.2 les micrographies optiques des surfaces des trois matériaux après le temps approprié d’immersion dans la solution d’attaque sont présentées. A la différence des photomicrographies des matériaux sains de la figure III.1 (chapitre III), qui sont présentées en miniature au côté gauche de la figure IV.2, les surfaces sont très dégradées et l’attaque est généralisée, ce qui met en évidence une dépassivation des matériaux, produite par la dissolution chimique du film passif due à une alcalinisation du milieu.

Pour l’alliage 7075-T6, une séparation visible du métal en feuilles assez continues et une surface plus dégradée ont été remarqués et illustrés dans la figure VI.2-b. Les photos révèlent une forte attaque au niveau des particules intermétalliques mixtes. Dans ces précipités on observe une dissolution sélective d’une partie de la particule. Ces zones sont anodiques par rapport à la matrice et par rapport au reste de la même particule. On peut déduire que les phases nobles de la particule doivent avoir un potentiel de corrosion proche de celui de la matrice car celles-ci (phases nobles et matrice) ne sont pas attaquées. Après la dissolution des particules intermétalliques en surface sous l’effet du couplage galvanique [151], le film passif de la matrice contrôle le processus de corrosion de l’alliage 2024.

Pour l’alliage 2024, les photomicrographies révèlent que l’attaque sur les particules intermétalliques et sur la matrice n’est pas significative. Mais on observe une attaque sélective sur les petits précipités riches en Cu.

Pour l’alliage 5083, une forte attaque dans toute la surface a été révélée, et multitude types de corrosion a été remarquée, à savoir la corrosion exfoliante et la corrosion par piqure. Aussi une perte massive a été enregistrée pour cet alliage plus que les deux autres. L’attaque a été sélective sur les précipités grossiers riches en Mg.

Après l’étude de la morphologie des alliages corrodé par des observations microscopiques optiques, une étude détaillée de la microstructure par MEB couplé un EDX pour mieux comprendre l’effet de la corrosion exfoliante sur les différents échantillons. Les figures suivantes présentent les photomicrographies MEB de la surface des alliages 2024-T, 7075-T6 et 5083 H111 obtenues après l’immersion dans la solution EXCO.

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Figure IV.3 : Photomicrographies MEB des échantillons : a) 2024 T3, b) 7075 T6, c) 5083

H111 après l’attaque EXCO.

(a)

(b)

99 La figure IV.3 montre les images MEB des différents matériaux dans la solution EXCO après un temps bien définit d'immersion. Pour l’alliage 7075 T6, figure IV.3-b, les zones d'appauvrissement en magnésium et en zinc offrent souvent l'opportunité d'une attaque intergranulaire et feuilletante [152]. Par conséquent et pendant le processus de corrosion, celle par piqûres se produit d'abord aux joints de grains, puis elle se propage le long de la limite de grain parallèlement à la surface de l'alliage, le produit de corrosion s'accumule dans les grains et soulève la surface. Nous voyons que le degré d'exfoliation est superficiel et la morphologie d'exfoliation apparaît comme des cloques locales parce que la phase η(MgZn2) est bien répartie en raison du traitement thermique de sur-vieillissement (T6) et que la corrosion intergranulaire peut être dissuadé par cette phase [153].

La corrosion de l’alliage 2024 T3 commence sous la forme des piqûres. Ces piqures commencent à apparaître dès 15 minutes d'exposition et se trouvent principalement à des intersections des fissures présentes dans la couche protectrice d'oxyde de surface sous forme de bulle d’air que nous avons déjà constaté visuellement. Plus le temps d'exposition augmente, plus les piqures deviennent plus profonds et commencent à être connectés par un réseau de chemins de corrosion intergranulaires [154]. Ce processus d'interactions pique-à-pique conduit au regroupement et à la coalescence des piqures (figure IV.3-a). A partir de là, la corrosion ne pénètre pas profondément mais se propage sous la surface et provoque l'exfoliation des couches superficielles (figure IV.10-a). Ce type d'évolution des dommages, et plus particulièrement le réseau intergranulaire suivant la croissance des piqures, est responsable du transport de la solution corrosive profondément dans le matériau, où il réagit en produisant de l'hydrogène.

Pour l’alliage 5083 H111, figure IV.3-c, nous avons remarqué que la corrosion exfoliante, pour cet alliage, est apparue tout abord comme des piqures, puis il y a le déroulement des processus de la même façon de l’alliage 2024. Aussi, les observations MO et MEB révèlent que l’état de surface de l’alliage 5083 est la plus dégradée, donc il est le plus sensible à la corrosion exfoliante. L'absence des précipitations continues des particules intermétalliques le long des joints de grains est également responsable de la diminution de la résistance à la corrosion.

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