Procédures de test et de mesure pour la mesure de la

Bulletin Technique
Procédures de test et de mesure pour la mesure de la qualité de l'acier inoxydable
Evitez toute discussion avec votre client, sachez ce que vous livrez
Numéro de série : 2010/03
Introduction
Au fil des ans, nous avons beaucoup écrit sur l'acier
inoxydable et la corrosion. Vecom a été consulté à maintes
reprises lorsque des “problèmes” se posaient, problèmes
qu'il fallait résoudre par la suite. Fort heureusement, il est
possible de résoudre la majorité des problèmes, mais qui
paie les pots cassés ? Le constructeur ou l'utilisateur ? Dans
ce Bulletin Technique, nous décrivons les procédures et
méthodes établies par le constructeur avec lesquelles on
peut mener une politique de qualité claire et précise tout
en fournissant au client des espérances plus réalistes.
Détermination du matériau utilisé
Comme il existe d'innombrables qualités d'acier inoxydable,
nous nous limitons aux 2 qualités les plus courantes : l'inox
304 et l'inox 316. La principale différence dans la base de
ces alliages est l'adjonction de molybdène pour le 316. Cet
élément accroit la résistance à la corrosion par des
éléments agressifs (ex. chlorures). Hélas, visuellement ou
au traitement, il est impossible ou extrêmement difficile de
savoir à quelle qualité on a à faire. En cas de doute, un test
simple peut cependant apporter une réponse définitive : Le
Molydrop, un test où 3 à 4 gouttes de liquide sur le
matériau réagissent ou non avec le molybdène. Si les
gouttes changent de couleur après quelques minutes, le
matériau contient du molybdène et on a à faire à de l'inox
316 ou à une qualité supérieure. Si les gouttes gardent leur
aspect semi-transparent, on a à faire à de l'inox 304 ou à
une qualité inférieure. Voir illustration ci-dessous.
Ce test coûte environ l'équivalent d'un euro en liquide à
chaque fois. Il n'est pas difficile d'affirmer qu'en cas
Appliquer trois gouttes sur la surface propre, attendre 5 min. maximum
que la coloration se produise. Si les gouttes passent au jaune/brun, le
matériau contient du molybdène et la qualité est au minimum 316.
Attention : les gouttes peuvent matifier la surface ou faire une auréole !
d'erreur, les coûts sont beaucoup plus élevés (pour ce qui
est du matériau ou de problèmes de corrosion et donc
d'une éventuelle réclamation du client). Si vous faites ce
test sous les yeux du client (à la livraison, par exemple),
vous n'aurez jamais de discussion quant à la qualité livrée.
Pour les utilisateurs exigeants, il existe également des
appareils électrolytiques avec lesquels on peut déterminer
le type de matériau.
Etablissement de présence de fer étranger sur l'acier, le
test au Ferroxyl
Le test au Ferroxyl est destiné à déterminer si l'acier
inoxydable austénitique doit être décapé ou à déterminer si
on a suffisamment décapé. Si la structure de l'acier
inoxydable austénitique est contaminée en surface par du
fer métallique (fer étranger), cela aura une influence
fâcheuse sur les propriétés de l'acier inoxydable
austénitique.
Par la présence de fer étranger dans la surface de l'acier
inoxydable, la couche d'oxyde de chrome est perturbée, ce
qui fait que la résistance à la corrosion sera plus faible à cet
endroit. Si on n'enlève pas le fer étranger, une corrosion ou
un piquage important peut survenir.
Principe du test au Ferroxyl
Le test repose sur une réaction du ferrocyanure de
potassium avec le fer en milieu très acide. Dans ce milieu
très acide, l'excès de fer se transforme en fer bivalent et
forme un complexe de coloration bleue, connu sous le nom
de bleu de Prusse.
Si cette coloration bleue survient lors de ce test, la surface
de l'acier inoxydable n'a pas encore la structure appropriée
et n'est pas encore suffisamment décapée.
Lorsque la coloration ne se produit pas, cette structure est
rétablie et cela indique que la surface est suffisamment
décapée. La méthode est conforme à la norme ASTM 380A.
Coloration bleue qui révèle la présence de fer étranger
Contrôle de la passivité
La résistance à la corrosion de l'acier inoxydable dépend de
l'épaisseur et de la qualité de la couche d'oxyde de chrome.
Cette couche, qui se forme par une réaction naturelle du
chrome avec l'oxygène de l'air, doit avoir une valeur passive
minimale à la livraison de la construction. Par passif, on
entend que le chrome a quasiment réagi entièrement avec
l'oxygène et que la couche d'oxyde de chrome est
hermétique et d'une épaisseur suffisante. Comme cela est
déjà décrit dans d'autres documents, il faut environ 24-48
heures après la procédure de décapage pour que l'acier
inoxydable soit passif. Ce processus de passivation peut
être perturbé par des concentrations élevées de chlorures
dans l'air (sels) ou par des particules d'acier au carbone (ce
matériau oxydant entre en réaction avec des matériaux
nobles comme le chrome et le nickel). Le résultat est un
film d'oxyde de chrome de médiocre qualité et un risque
important de corrosion.
En outre, les souillures ne proviennent pas toujours des
ateliers de l'entreprise. Si, par exemple, le matériau est
décapé au sable à l'extérieur (grenaillage par microbilles de
céramique ou de verre), la grenaille ou le gravier peuvent
“souffler” des souillures dans la surface. Il n'arrive pas
rarement que la valeur passive initiale de l'acier inoxydable,
telle qu'elle était à la livraison, baisse à la suite du
sablage/grenaillage/microbillage.
Appareil pour la mesure de la passivité / résistance à la
corrosion
La valeur passive de la couche
d'oxyde de chrome, à savoir la
valeur de la résistance à la
corrosion, est elle aussi simple à
mesurer. Pour ce faire, 2 types
d'appareils sont disponibles :
l'Oxilyser III de Corrodium et le
Test.Clinox de NittyGritty.
OXILYSER III - La différence
essentielle entre les deux
appareils est que l'Oxilyser est
étalonné au préalable pour les matériaux 304, 316 et
Duplex. Au moyen d'1 électrode de mesurage, on voit
s'afficher sur des écrans LED et LCD quelle est la valeur de
résistance de la couche d'oxyde de chrome et si, pour le
matériau mesuré, cette valeur est passive ou non passive.
Ainsi, lors d'un traitement de décapage/passivation, on
peut constater que le matériau traité n'est pas seulement
passif mais que la valeur de résistance à la corrosion a
augmenté lui aussi, par exemple, de la valeur standard 65 à
la valeur 85 après le décapage/la passivation.
TEST.CLINOX - 1 électrode de mesurage pour le matériau
304 est livrée avec le
Test.Clinox de Nitty Gritty. Les
électrodes pour le matériau
316 ou Duplex doivent être
commandées séparément.
En outre, le Test.Clinox
fonctionne avec un
étalonnage par mesure.
Pour chaque mesure,
il convient de
procéder à un
étalonnage sur un
morceau de matériau
intact (non contaminé par
une coloration de soudage, meulage, etc. Ensuite, on
mesure la partie critique (la soudure, par exemple) puis on
compare la valeur qui y est mesurée avec la valeur de la
zone non contaminée. Un témoin lumineux LED indique si
la partie critique est passive (LED verte) ou non passive
(LED rouge). Aucune valeur n'est affichée. Dans la pratique,
le Test.Clinox est de ce fait un peu plus compliqué à utiliser.
On peut uniquement lire une valeur de résistance à la
corrosion si on a raccordé un voltmètre / ohmmètre
universel.
Le Test.Clinox et l'Oxilyser III sont tous deux livrés en
exclusivité par Vecom dans le Benelux.
Lors d'une première mesure après meulage / sablage /
décapage, la valeur passive peut encore être trop basse.
Ceci peut avoir plusieurs causes :
• Le matériau n'a pas encore eu le temps de réagir
suffisamment avec l'oxygène (24-48 heures)
• Durant la phase de passivation, le matériau est entré en
contact avec des chlorures/du fer étranger
• Le matériau est traité avec un outil ou de la grenaille
souillés
Presque dans tous les cas, on peut pulvériser un produit de
passivation chimique (par exemple, le Vecinox Passivating
Liquid) pour encore atteindre la valeur passive minimale
sous les 3 heures.
Détermination de la qualité livrée
Comment la détermination de la valeur de résistance à la
corrosion peut-elle vous aider en tant que constructeur ?
Comme mentionné dans l'introduction de ce Bulletin
Technique, on a souvent des discussions quand une
construction en acier inoxydable présente quand même de
la corrosion peu après la livraison. La discussion commence
souvent par la question de savoir ce qui en est la cause :
l'état de l'acier inoxydable à la livraison ou l'environnement
/ le traitement par l'utilisateur. En mentionnant dans les
conditions de livraison que vous livrez uniquement de
l'acier inoxydable avec la valeur passive minimale, vous
pouvez régler plus aisément une plainte concernant la
corrosion. Vous pouvez, en tant que constructeur, indiquer
au client que la mesure et la livraison d'une passivité
minimale font partie d'un contrôle standard dans votre
processus de qualité.
Vous pouvez même encore aller plus loin, surtout si vous
savez que la construction livrée est destinée à un
environnement agressif. Par exemple, à la livraison de
constructions de plus de 5.000,-- €, vous remplissez sous
les yeux du client un “certificat de livraison” dans lequel
vous notez les points critiques (type de matériau, valeur
passive) .
En réalisant les mesures en présence du client, vous ferez
en sorte que ses attentes soient plus réalistes concernant la
résistance à la corrosion de la construction livrée. Vous
pouvez mener de façon proactive un entretien ouvert et
honnête sur la façon dont traiter le matériau. Si une
corrosion venait quand même à se présenter dans un laps
de temps relativement court, vous pouvez indiquer en tant
que constructeur que tout a été mis en œuvre pour livrer le
matériau dans un état optimal. Tous les problèmes
ultérieurs sont manifestement la conséquence de facteurs
sur lesquels vous n'avez aucune influence ou pour lesquels
vous ne pouvez assumer aucune responsabilité.
Service après-vente et explications à l'intention de
l'utilisateur en cas de problèmes de corrosion
Pour quand même aider votre client en cas de corrosion sur
l'acier inoxydable, il est toujours judicieux d'exposer au
préalable les limites de l'acier inoxydable et d'indiquer que
l'acier inoxydable requiert lui aussi un entretien. Ainsi, il
doit être nettoyé avec une certaine régularité (dans un
environnement neutre avec un nettoyant doux à base
d'eau, dans un environnement agressif avec un nettoyant
acide). Le matériau doit toujours avoir l'occasion de réagir
avec de l'oxygène (passiver) et ne peut donc pas être placé
sous un coating ou une couche de souillures. En cas de
corrosion malgré tout, il existe deux produits moins
agressifs qui permettent de la supprimer facilement :
• Vecinox Stainless Steel Gel 4023 – Ce gel dissout la
corrosion superficielle sans moyen mécanique en 15 –
45 minutes (à une température de 20°C) et on peut
ensuite l'enlever à l'aide d'un chiffon/d'une éponge ou
rincer directement à l'eau (déminéralisée). Classifié
comme corrosif.
• Vecinox Soft (identique à l'Innosoft B570 que l'on
connaît bien) – Ce liquide nettoyant acide doux nettoie
de façon très intensive et dissout la corrosion à l'aide
d'un support mécanique léger (éponge). Très
économique d’utilisation. Classifié comme irritant.
On a ensuite le Vecinox Soft Protect, un produit qui
épaissit la couche d'oxyde de chrome avec des
nanoparticules et augmente ainsi davantage encore la
résistance à la corrosion. A appliquer après avoir
entièrement nettoyé la surface.
Sur cette illustration, on peut voir comment le revêtement
de façade en acier 304 est attaqué par les souillures de
l'acier au carbone (l'objet se trouve à proximité d'une gare
ferroviaire). La partie gauche du panneau a été brièvement
traitée à l'aide d'une éponge et au Vecinox Soft (pas encore
rincé).
Vous trouverez d'autres conseils et astuces concernant
l'entretien de l'acier inoxydable dans des Bulletins
Techniques précédents. Pour plus d'informations sur les
questions abordées dans ce bulletin, n'hésitez pas à
prendre contact avec Vecom à l'adresse e-mail suivante :
[email protected] ou par téléphone aux numéros figurant sur la
page contact de notre site web
Auteur : B.J. Jongenotter, segment manager Industrie métalliques,
Vecom ; www.vecom-group.com