Добірка наукової літератури з теми "Essais de corrosion accélérée"

L’objectif du présent travail était de déterminer dans quelle mesure la réduction drastique des teneurs en SO2 des atmosphères post-industrielles a affecté la cinétique de corrosion des aciers autopatinables ainsi que leurs morphologie, composition chimique et structure cristalline. Les expérimentations ont couvert un large spectre de nuances d’acier, de durée d’exposition et de conditions de formation de ces patines. La structuration des patines a été étudiée avec notamment la mise en œuvre de fractographies cryogéniques ainsi que le suivi des cinétiques de corrosion. Les produits de corrosion des aciers autopatinables et des aciers conventionnels présentent une structuration similaire composée d’une couche de lépidocrocite stratifiée surmontant des produits de corrosion plus denses et plus protecteurs, généralement de la goethite. Ces produits formés localement s’étendent puis forment une couche protectrice relativement homogène. L’analyse des défauts présents dans les patines suggère un lien étroit entre leur densité et la vitesse de corrosion. Les éléments d’alliage joueraient alors un rôle dans la réduction de ces défauts mais les mécanismes exacts restent à établir. L’ensemble de ces résultats a conduit à remettre en question les paramètres du modèle prédictif de résistance à la corrosion de la norme ISO 9223 car ils ne sont pas adaptés à des environnements pauvres en SO2. Ils ont par ailleurs permis de proposer une méthode alternative et non destructive de suivi de la performance vis-à-vis de la corrosion des aciers faiblement alliés, cette famille englobant les aciers dits autopatinables
The aim of this work was to determine the extent to which the drastic reduction in SO2 levels in postindustrial atmospheres affected the corrosion kinetics of weathering steels as well as their morphology, chemical composition and crystallographic structure. The experiments covered a wide spectrum of steel grades, exposure time and conditions of formation of these patinas. The structuring of the patinas has been studied with in particular the implementation of cryogenic fractography as well as the kinetics corrosion monitoring. Corrosion products formed on weathering steels or on conventional steels have a similar structuration consisting of a layer of laminated lepidocrocite over denser and more protective corrosion products, usually goethite. These products extend up to forming a relatively homogeneous protective layer. The analysis of the defects of the patinas suggests a very close relation between their density and the corrosion rate. Alloying elements would then play a role in reducing these defects but the exact mechanisms remain to be established. All these results have led to questioning the parameters of the predictive corrosion resistance model of the ISO 9223 standard because they are not adapted to environments with very low level of SO2. They also made it possible to propose an alternative and on destructive method of monitoring the corrosion’s performance of low-alloy steels, this family encompassing so-called weathering steels

Etude des facteurs de degradation des batiments et ouvrages anciens en pierre calcaire sous influence marine le long de la facade littorale atlantique francaise, en examinant deux situations : zone de marnage, et milieu aerien. Datation des ouvrages et localisation de la provenance des materiaux (carrieres a ciel ouvert et souterraines). Essais divers sur echantillons provenant des carrieres et d'une digue ancienne soumise au marnage, ainsi que de divers batiments historiques en refection (carottage, essais physiques et mecaniques, technique particuliere de mesure de la vitesse du son dans les carottes). Developpement d'un appareil pour la simulation acceleree de l'alteration aerienne, reproduisant les phenomenes naturels observe sur les monuments et sur les falaises naturelles

"Le comportement à la corrosion de revêtements électrodéposés de zinc et de zinc-nickel (Ni = 7 et 14%) a été caractérisé dans 4 atmosphères naturelles de corrosivités variées : urbaine (Douai), marine (Granville), industrielle-marine (Dunkerque) et marine-tropicale (Halong - Vietnam), et dans différentes atmosphères artificielles. Dans les atmosphères naturelles, les vitesses de corrosion généralisée des 3 revêtements sont peu différentes, mais le dépôt de Zn-14 %Ni subit une corrosion localisée sévère sous forme de piqûres. En revanche, dans les atmosphères artificielles chlorurées, la résistance à la corrosion, aussi bien généralisée que localisée, de ce revêtement est très bonne. La nature des produits de corrosion formés dès le début de l'exposition joue un rôle très important, notamment dans le cas du revêtement Zn-14%Ni. La résistance à la corrosion dépend en effet directement de la capacité de ces produits à colmater les défauts des dépôts (fissures). Seules les atmosphères humides chlorurées telles que celles correspondant au " brouillard salin " engendrent de tels produits colmatants, en particulier la Simonkolleite. Des mécanismes de corrosion des revêtements de zinc et de zinc-nickel, établis à partir des résultats que nous avons obtenus, dans les deux types d'atmosphères -naturelles et artificielles- sont proposés. Enfin, ce travail démontre que des essais accélérés basés uniquement sur le polluant chlorure ne représentent pas une méthode fiable pour estimer la durabilité des revêtements à base de zinc. "

Un essai accelere de corrosion doit, tout en les activant, reproduire les memes mecanismes de degradations que ceux observes sur site. Son but est de pouvoir selectionner rapidement de nouveaux materiaux. Une synthese bibliographique sur la corrosion atmospherique du zinc et des calculs thermodynamiques previsionnels permettent de definir les bases de l'essai accelere representatif et refutent la validite des essais existants. Les produits de corrosion susceptibles de se former sont recherches ainsi que les principaux parametres qui controlent la tenue a la corrosion du zinc: humidite relative, pressions partielles en dioxyde de carbone et en dioxyde de soufre, ions chlorures, frequence des sequences d'humidification et sechage. La nature des revetements zingues etudies est precisee. Les conversions chromatees sont obtenues par immersion dans un bain acide de chrome hexavalent. La reduction du chrome vi en chrome iii associee a l'oxydation du zinc permet, en presence d'anions specifiques, de former une couche protectrice en surface du metal. Quatre techniques analytiques complementaires sont retenues pour caracteriser la surface des echantillons avant et apres exposition naturelle et acceleree: microscopie electronique a balayage, analyse elementaire par spectrophotometre, spectroscopie infrarouge a transformee de fourier, mesures de tensions disruptives et d'impedance electrochimique. Le suivi des couches de corrosion obtenues en exposition naturelle constitue la reference pour selectionner l'essai representatif. Celui-ci, en integrant les polluants gazeux retenus, des variations d'humidite relative et des sequences d'humidification et sechage, provoque, en une semaine, des degradations qui s'apparentent, pour les revetements zingues, a celles obtenues apres six mois sur site. La cristallisation de ces couches artificiellement formees, leur composition elementaire de surface ainsi que leur cohesion et leur pouvoir protecteur sont suffisamment proches de celles issues de l'exposition naturelle pour retenir cet essai

Le béton fibré à ultra-haute performance (BFUP) est doté d'une durabilité exceptionnelle. Les essais de migration accélérée qui sont couramment appliqués pour mesurer la diffusion du chlore dans le béton s’appliquent difficilement aux composites à base de ciment à cause de leur très faible perméabilité, voire ne s’appliquent pas du tout lorsque ces composites contiennent des fibres métalliques. Afin d'évaluer sa durabilité dans les structures, il y a aujourd'hui un besoin critique d'évaluer avec précision le niveau de perméabilité afin que les entreprises prennent confiance à utiliser ce matériau en émergence sur le marché. Des profils de chlore et des coefficients de diffusion de chlore relativement faible Dcl ont été mesurés pour les BFUP avec des fibres organiques et métalliques. Cependant, certains échantillons avec fibres métalliques ont montré une présence de corrosion et des fissures avant la fin de l'essai de migration accélérée.
Ultra-high-performance fiber reinforced concrete (UHPFRC) is exceptionally durable. Accelerated migration tests are commonly applied to measure the chloride diffusion. This test is applied with difficulty to cementitious composites because their very low permeability, or not at all when these composites such as UHPCs contain metallic fibers. In order to improve its durability in the structural application, there is now a critical need to accurately assess the level of permeability, so that companies gain confidence in using this emerging material on the market. Chloride profiles and relatively low chloride diffusion coefficients Dcl were found for the UHPFRC with organic and metallic fibers. However, some samples with metallic fibers showed corrosion and cracking before the end of the accelerated migration test.

Le premier objectif fixé en début de ma thèse est de bien comprendre le contexte industriel et théorique de la fiabilité mécanique ainsi que les méthodes employées, afin de prouver l'efficacité de la méthodologie adoptée. Nous présentons en détails les caractéristiques des systèmes mécaniques ayant un effet direct sur l'évaluation de leur fiabilité. Après, nous passons en revue les principales méthodes d'évaluation de la fiabilité mécanique. Deux types de méthodes d'évaluation de la fiabilité sont présentés, la démarche traditionnelle et la méthode probabiliste, avec quelques commentaires sur leurs limites d'utilisation.
Ensuite, nous présentons essentiellement les méthodes d'estimation de la fiabilité par les essais dans le cycle de développement d'un produit. Différentes catégories d'essais interviennent dans les études conceptuelles, les programmes de développement et les processus de fabrication. Nous montrons que les essais accélérés sont les plus courts avec un avantage certain économiquement.
La dernière partie, est consacrée à l'étude des méthodes d'essais accélérés et leurs applications en mécanique. En particulier, nous considérons l'application des modèles standards de vie accélérée (SVA) à des composants soumis au dommage par fatigue, en menant des analyses théoriques, par simulation et expérimentales. Pour cela, nous avons développé un modèle d'essai de fatigue à partir des modèles d'endommagement par fatigue, ce modèle a été validé par des outils de simulation. Ensuite nous avons appliqué les modèles SVA selon deux types de plans d'expériences, un plan d'essai par régression et un deuxième avec endommagement préalable accéléré. Des approches paramétrique, semi-paramétrique et non paramétrique sont utilisées pour estimer les paramètres des modèles en question.
Cette étude a permis d'estimer la fiabilité des systèmes soumis à des dégradations mécaniques, dans les conditions normales d'utilisation et pour la première fois de démontrer l'applicabilité des modèles SVA avec des données réelles des plans d'expériences dans le domaine de la mécanique.

La corrosion accélérée de l'acier au carbone en eau de mer est étudiée à partir d'une expérimentation menée sur des sites portuaires, via des techniques métallographiques, physico-chimiques, microbiologiques et par biologie moléculaire. Il apparaît que la composition des produits de corrosion est variable selon les zones d'immersion et que ces dépôts accueillent une importante diversité bactérienne. Les notions d'habitat et l'hypothèse de mixité des populations au sein des couches de corrosion sont proposées. L'observation d'une corrosion «en terrasse» suggère une desquamation répétée des dépôts, alors que l'hypothèse d'acidification localisée est proposée pour les attaques sous tubercule. Celles-ci seraient liées à l'oxydation des sulfures biogéniques, aux relations synergétiques microbiennes et à la structure des dépôts. Les perspectives de recherche concernent les phénomènes de biodétérioration, ainsi que le suivi et de diagnostic de ces processus en milieu industriel
Accelerated corrosion phenomenons are studied from an in situ experimentation conducted in several ports using metallographic, chemical, microbiological and molecular biology analytical methods. The results showed some variations of corrosion deposit composition according to immersion zones, including high bacterial diversity. The habitat and mixed populations notions have been proposed. The observation of "terrace-like" corrosion suggested repetitive desquamations of deposits even when a hypothesis of localised acidification is proposed for attacks processes under tubercles. This process could be induced by biogenic sulphides oxidation, microbial synergetic relationships and corrosion products structure. Many applied research outlooks are suggested, especially for the methodological development of survey, diagnostic and risk assessment processes in industrial domain

La corrosion des armatures est l'une des principales causes de dégradation du béton. Les deux mécanismes les plus courants contribuant au développement de la corrosion sont la pénétration des chlorures et la carbonatation du béton. Ceux-ci génèrent deux types de corrosion respectivement par piqûres et généralisée. Une des méthodes non destructives actuellement utilisée dans le Génie Civil, l'émission acoustique, tend à se développer pour évaluer la corrosion des câbles et des structures métalliques. L'objectif de cette thèse est, d'une part de définir un essai de corrosion accélérée réaliste et maîtrisé et d'autre part de vérifier la sensibilité de l'émission acoustique à la corrosion des armatures dans le béton. Des méthodes électrochimiques éprouvées sont utilisées pour valider les résultats obtenus par émission acoustique. Ces méthodes, comme la mesure du potentiel de corrosion et l'évaluation de la vitesse de corrosion faisant l'objet de recommandations RILEM, demeurent néanmoins des méthodes intrusives nécessitant l'accès à l'armature. A partir des essais rencontrés dans la littérature, différents essais ont été étudiés utilisant d'abord de forts courants de corrosion puis en les diminuant pour atteindre des courants proches de ceux existants dans les structures. Différentes conditions d'initiation de la corrosion comme l'attaque par les chlorures et la carbonatation du béton d'enrobage ont été également testées. Cela nous a permis de mettre au point un essai de corrosion accélérée avec des densités de courant de corrosion proches de la réalité. Cet essai consiste à créer une macro-pile en connectant deux armatures coulées dans un même béton, une des armatures étant dépassivée par carbonatation du béton, la seconde étant maintenue à l'état passif. .
Corrosion of reinforcement is a major cause of concrete deterioration. The two most common mechanisms contributing to the development of corrosion are penetration of chlorides and carbonation of cover concrete. These two mechanisms induce two types of corrosion, pitting and generalised corrosion. One of the non destructive techniques used in Civil Engineering, acoustic emission, extends to monitor the corrosion of prestressing cables and metal structures. The objective of this thesis is firstly to define an accelerated corrosion test able to provide conditions close to natural corrosion and secondly to check the sensitivity of acoustic emission for detecting the effect of early corrosion in reinforced concrete. Usual electrochemical methods are used to validate the results obtained by acoustic emission. These methods, potential of corrosion measure and corrosion rate measurement being RILEM recommendations, remain intrusive methods requiring access to the rebar. From a literature review, various tests were studied, first using high impressed corrosion currents and then by decreasing gradually the current to values existing in structures. Different conditions for initiating corrosion, as an attack by chlorides and carbonation of cover concrete, were also tested. This enables the development of an accelerated corrosion test with densities of corrosion current close to the natural ones. It's about creating a macro-cell by connecting both two rebars in the same concrete, one of the rebar being depassivated by carbonation of concrete, the second remaining in a passive state. Different galvanic currents are obtained with different anodic and cathodic surfaces and distances between electrodes. .

Les alliages de titane sont utilisés dans de nombreux domaines tels que l’aéronautique et l’aérospatial, l’industrie automobile, les plateformes offshore et d’autres applications telles que le biomédical et l’environnement marin. Le choix d’utiliser des alliages de titane repose sur le fait que ces alliages disposent d’un excellent ratio entre la résistance mécanique et la densité ainsi qu’une excellente résistance à la corrosion. Afin d’être employés pour une application marine telle que celle d’un winch innovant, nous avons choisi de travailler sur trois nuances d’alliages de titane β-métastables que sont les alliages Ti-6.8Mo-4.5Fe- 1.5Al, Ti-15Mo-2.7Nb-3Al-0.2Si et Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr. Le milieu marin est une atmosphère qui expose les matériaux à des conditions telles qu’elles peuvent générer leur destruction. Divers moyens de dégradation existent. Il était donc intéressant d’évaluer la résistance à la corrosion de ces alliages et de chercher à les protéger contre la corrosion. Le coeur de cette étude repose sur la sélection des alliages de titane susceptibles de répondre au cahier des charges du winch innovant. Des traitements thermomécaniques ont d’abord été définis, puis les alliages ont été caractérisés métallurgiquement et mécaniquement. Ces caractérisations ont permis de connaître les propriétés mécaniques des alliages et de sélectionner les alliages potentiellement employables au sein du winch. Puis des essais de corrosion galvaniques ont été menés via la mesure de différences de potentiel entre les alliages de titane traités et d’autres matériaux susceptibles d’être employé au sein du winch tels que des aciers inoxydables, des alliages d’aluminium et des laitons au plomb. Puis, afin d’évaluer le comportement en corrosion marine du film passif des alliages de titane, des essais de corrosion électrochimiques ont été faits à l’aide d’un dispositif à trois électrodes dans des électrolytes de type chlorure de sodium et eau de mer naturelle. Ainsi des mesures de potentiel libre et de voltammétrie cyclique ont été menées. Le point faible des alliages de titane est le comportement en frottement. Dans ce cas, afin de réduire le coefficient de frottement de ces alliages, il est souvent nécessaire d’effectuer un traitement de surface. Dans cette étude, un traitement thermochimique de nitruration gazeuse a donc été fait sur l’alliage de titane le plus récemment développé parmi les nuances étudiées à savoir le Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr. Cet alliage ainsi traité a été caractérisé de façon identique aux alliages traités thermomécaniquement. L’ensemble des essais menés au cours de cette thèse ont permis de déterminer quels alliages de titane parmi ceux étudiés seraient les plus susceptibles d’être employés au sein du winch innovant
Titanium alloys are used in numerous fields as aerospace industry, automotive industry, off-shore industry, and, in several applications such as medical and marine applications. This is due to their good properties like high mechanical strength, low density and excellent corrosion resistance. In order to be used for an innovating winch and so in a marine environment, we have chosen to study three β-metastable titanium alloys which are Ti-6.8Mo-4.5Fe-1.5Al, Ti-15Mo-2.7Nb-3Al-0.2Si and Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr. In marine environment, materials are exposed to tough conditions which can generate their destruction. Several modes of degradation exist. It is so interesting to evaluate the corrosion resistance of these alloys and to search their best corrosion protection. So, the heart of the study is to select titanium alloys to meet the specifications of the innovating winch. At first, we defined thermomechanical treatments for those titanium alloys and then these materials were characterized to know their mechanical and metallurgical properties. These tests allowed us to have a well knowledge of mechanical properties of these alloys and to choose which alloys can be employed in a winch. Then, galvanic corrosion tests were made in nitric acid, sodium chloride and sodium hydroxide. We measured potential differences between our treated titanium alloys and other materials which may be used in a winch such as stainless steels, aluminum alloys and leaded brass. Then, in order to evaluate the behavior of the passive film in marine environment of titanium alloys, electrochemical corrosion tests were conducted using a three-electrode method in sodium chloride and natural seawater electrolytes. So, free potential and cyclic voltammetry measurements were conducted. The flaw of titanium alloys is their low friction coefficient. So in order to improve the coefficient of friction of titanium alloys it is useful to do a surface treatment. In this study, a gaseous nitriding thermochemical treatment was done for the most recent developed alloy among the three studied nuances, which is Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr. Then this treated alloy was characterized too similarly to the three thermomechanical treated titanium alloys. All of tests we led allowed us to know which titanium alloys with which thermomechanical and surface treatments may be used for the innovating winch

Les aciers inoxydables austeno-ferritiques (ou duplex) peuvent etre sensibles a la corrosion intergranulaire et a la corrosion sous contrainte (csc) sous certaines conditions (traitements thermiques, soudage). Le but de ce travail est de contribuer a la mise au point de l'essai epr (electrochemical potentiodynamic reactivation) en vue de determiner les conditions de normalisation de ce test. Cette methode, qui detecte la dissolution des zones dechromisees liees a la precipitation de la phase intermetallique , permet d'indiquer le degre de sensibilite a la corrosion intergranulaire. Le test est elargi a la prise en compte de la contrainte mecanique par le biais d'essais de traction, effectues dans une solution chloruree chaude et en milieu epr. Une etude metallurgique permet de mettre en evidence les precipites et les modifications de structure resultant du soudage et des traitements thermiques, en vue d'une analyse critique du test epr