La corrosion de l'aluminium et des alliages d'aluminium comprend principalement la corrosion par piqûres, la corrosion intergranulaire, la fissuration par corrosion sous contrainte et la corrosion par exfoliation. Bien que l'aluminium ait une résistance à la corrosion assez élevée, comme tout matériau métallique, quelle que soit sa résistance à la corrosion, il subira inévitablement un certain degré de perte de corrosion lors de son utilisation. La perte annuelle d’aluminium par corrosion représente environ 0,5 % de la production annuelle d’aluminium. Parmi les alliages d'aluminium déformés, la série 6000 a le plus grand volume de production. Bien que sa résistance à la corrosion ne soit pas aussi bonne que celle des alliages des séries 1000, 3000 ou 5000, elle est nettement meilleure que celle des alliages des séries 2000 et 7000. Les alliages de la série 6000 sont également relativement sujets à la corrosion intergranulaire, c'est pourquoi la sensibilité à la corrosion intergranulaire des matériaux en aluminium de la série 6000 utilisés pour les structures critiques doit être évaluée.
Classification de la corrosion de l'aluminium
Du point de vue de la morphologie de la corrosion, la corrosion de l’aluminium peut être divisée en corrosion générale et corrosion localisée. La première est également appelée corrosion uniforme, ou corrosion globale, en référence à la détérioration uniforme de la surface du matériau en contact avec l'environnement. La corrosion de l'aluminium dans des solutions alcalines est un exemple typique de corrosion uniforme, comme dans le nettoyage alcalin, où le résultat est un amincissement de la surface de l'aluminium à peu près au même rythme, conduisant à une perte de masse. Cependant, il convient de noter qu’une corrosion absolument uniforme n’existe pas, car la réduction d’épaisseur varie selon les zones. La corrosion localisée fait référence à la corrosion qui se produit dans des régions ou des parties spécifiques d’une structure, et elle peut être divisée en types suivants :
1. Corrosion par piqûres
La corrosion par piqûres se produit dans des zones ou des points très localisés sur la surface métallique, provoquant des trous ou des piqûres qui s'étendent vers l'intérieur et peuvent même conduire à une perforation. Lorsque le diamètre de l’ouverture de la fosse est inférieur à la profondeur de la fosse, on parle de corrosion par piqûre ; lorsque le diamètre de l’ouverture de la fosse est supérieur à la profondeur, on peut parler de corrosion par cavité. En pratique, il n’y a pas de frontière stricte entre la corrosion par piqûres et la corrosion par cavité. La corrosion de l'aluminium dans des solutions aqueuses contenant des chlorures est un exemple typique de corrosion par piqûre. Dans la corrosion de l'aluminium, la piqûre est la forme la plus courante et est provoquée par une zone particulière d'aluminium ayant un potentiel différent de celui du métal de base, ou par la présence d'impuretés ayant un potentiel différent de celui de la matrice en aluminium.
2. Corrosion intergranulaire
Ce type de corrosion se produit aux joints de grains des métaux ou alliages sans érosion évidente des grains ou des cristaux eux-mêmes. Il s’agit d’une corrosion sélective qui peut réduire considérablement les propriétés mécaniques du matériau, entraînant potentiellement des dommages structurels ou des accidents. La corrosion intergranulaire se produit parce que, dans certaines conditions, les joints de grains sont très actifs ; par exemple, il peut y avoir des impuretés aux joints de grains, ou la concentration d'un élément d'alliage particulier au joint de grains peut augmenter ou diminuer. En d’autres termes, il doit y avoir une fine couche au joint de grain qui soit électriquement négative par rapport au reste de l’aluminium, qui se corrode préférentiellement. L'aluminium de haute-pureté peut subir ce type de corrosion dans l'acide chlorhydrique et l'eau chaude. Les alliages AI-Cu, AI-Mg-Si, Al-Mg et Al-Zn-Mg sont tous sensibles à la corrosion intergranulaire.
3. Corrosion galvanique
La corrosion galvanique est une autre forme caractéristique de corrosion de l’aluminium. Lorsqu'un métal moins actif et un métal plus actif comme l'aluminium (anode) sont en contact dans le même environnement, ou reliés par un conducteur, un couple galvanique se forme, provoquant un flux de courant et entraînant une corrosion galvanique. La corrosion galvanique est également connue sous le nom de corrosion bimétallique ou corrosion de contact. L’aluminium a un potentiel naturel très négatif et lorsqu’il entre en contact avec d’autres métaux, il joue toujours le rôle d’anode, accélérant la corrosion. Presque tous les aluminiums et alliages d’aluminium sont sujets à la corrosion galvanique. Plus la différence de potentiel entre les deux métaux en contact est grande, plus la corrosion galvanique est sévère. Il est particulièrement important de noter que dans la corrosion galvanique, le facteur de surface est extrêmement important, une grande cathode et une petite anode étant la combinaison la plus désavantageuse.
4. Corrosion caverneuse
Lorsque des métaux identiques ou différents entrent en contact, ou lorsque des métaux entrent en contact avec des non--métaux, une crevasse peut se former, entraînant une corrosion dans ou à proximité de la crevasse, tandis que la zone à l'extérieur de la crevasse reste non corrodée. Cela est dû à un manque d’oxygène à l’intérieur de la crevasse, conduisant à la formation d’une cellule de concentration. La corrosion caverneuse est presque indépendante du type d’alliage ; même les alliages hautement résistants à la corrosion- peuvent en souffrir. Un environnement acide au sommet de la crevasse entraîne la corrosion, ce qui en fait une forme de corrosion sous-sous-dépôt (ou sous-échelle). La corrosion superficielle sous mortier sur profilés de construction en aluminium 6063 est un type très courant de corrosion caverneuse sous dépôts. Les connexions à brides, les zones de fixation des écrous, les surfaces qui se chevauchent, les pores de soudure et les surfaces métalliques recouvertes de rouille, de boue ou d'autres dépôts peuvent tous déclencher une corrosion caverneuse.
5. Fissuration par corrosion sous contrainte
La fissuration par corrosion sous contrainte se produit lorsque des contraintes de traction et des milieux corrosifs spécifiques coexistent, conduisant à la fissuration par corrosion. La contrainte peut être une contrainte externe ou résiduelle au sein du métal. Ces dernières peuvent être générées lors de déformations dans les processus de fabrication, lors de changements de température importants lors de la trempe ou en raison de changements de volume provoqués par des changements structurels internes. Les contraintes causées par le rivetage, le boulonnage, les ajustements serrés ou les ajustements rétractables sont également des contraintes résiduelles. Lorsque la contrainte de traction sur la surface métallique atteint la limite d'élasticité Rpo.2, une fissuration par corrosion sous contrainte peut se produire. Les plaques épaisses d'alliages d'aluminium des séries 2000 et 7000 développent des contraintes résiduelles lors de la trempe, qui doivent être soulagées par un pré-étirement avant le traitement de vieillissement pour éviter la déformation des pièces d'avion pendant l'usinage ou l'introduction de contraintes résiduelles dans les pièces.
6. Corrosion lamellaire
Ce type de corrosion, également connu sous le nom de délaminage, d'écaillage ou de corrosion lamellaire et souvent appelé simplement exfoliation, est une forme particulière de corrosion que l'on retrouve dans les alliages d'aluminium des séries 2000, 5000, 6000 et 7000. Il est courant dans les matériaux extrudés et, une fois apparu, il peut se décoller couche par couche comme le mica.
7. Corrosion filiforme
Cette corrosion peut se développer sous la peinture ou d'autres revêtements sur l'aluminium selon un motif en forme de ver-, bien qu'elle n'ait pas été observée sous les films anodisés. Il se produit généralement sous les revêtements des composants structurels en aluminium des avions ou des composants structurels en aluminium des bâtiments. La corrosion filiforme est liée à la composition du matériau, au pré-traitement avant le revêtement et aux facteurs environnementaux, tels que la température, l'humidité et les chlorures.
