Protection contre la corrosion des structures en alliages d’aluminium – 1re partie

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Cet article présente de manière synthétique les préconisations actuelles de la norme NF EN 1999-1-1 pour la protection anticorrosion de surface des alliages en aluminium, ainsi que leur révision afin de s’aligner sur la norme NF EN ISO 9223.

Nécessité de protéger les alliages d’aluminium contre la corrosion

La résistance à la corrosion de l’aluminium « pur » (de pureté 99,9 %) est obtenue grâce au film auto-obturant d’oxyde protecteur, normalement invisible et relativement inerte, qui se forme à la surface du métal immédiatement après son contact avec l’oxygène (exposition à l’air ou immersion dans l’eau).

En revanche, l’ajout des éléments d’alliage servant à améliorer les caractéristiques mécaniques peut nécessiter une protection anticorrosion, en fonction de la nature de ces éléments et de l’environnement auquel de tels alliages sont exposés.

Il est possible de distinguer les étapes suivantes de corrosion sur l’alliage d’aluminium non protégé :

  • la surface garde son apparence d’origine pendant des années et aucune protection n’est nécessaire pour la plupart des alliages ;
  • la surface devient sombre et rugueuse ;
  • la décoloration et la rugosité de la surface augmentent davantage, des oxydes poudreux blancs deviennent visibles à la surface et le film d’oxyde lui-même peut devenir soluble ;
  • la surface devient rugueuse et prend une apparence grise, semblable à la pierre et une protection additionnelle devient nécessaire.

Le type de protection contre la corrosion est à adapter au mécanisme de corrosion tel que :

  • corrosion de surface,
  • corrosion caverneuse (dans toute la zone de rétention),
  • corrosion galvanique (au contact avec d’autres métaux),
  • corrosion due à la contamination par les matériaux non métalliques.

Catégories de durabilité

En fonction des éléments d’alliage, la norme NF EN 1999-1-1 divise les alliages d’aluminium en trois catégories de durabilité, A, B et C, dans l’ordre décroissant de durabilité, présentées dans le Tableau 1. Ces catégories permettent de déterminer si une protection anticorrosion doit être mise en œuvre, et le cas échéant, le degré de protection nécessaire.

Tableau 1 : Catégories de durabilité des alliages utilisés dans la NF EN 1999-1-1

Protection contre la corrosion de surface

Le Tableau D.1 de la norme NF EN 1999-1-1 donne des précisions sur le besoin de protéger la surface des alliages d’aluminium, en fonction des environnements. Les environnements y sont précisés de façon descriptive, comme le montre le Tableau 2.

Tableau 2 : Protection contre la corrosion de surface d’après la NF EN 1999-1-1

Légende :
0 – Normalement, aucune protection n’est nécessaire ;
(Pr) – Normalement, aucune protection n’est nécessaire, sauf si la spécification de la structure le mentionne
Pr – Normalement, une protection est exigée, sauf dans les cas exceptionnels ;
NR – L’utilisation des alliages d’aluminium n’est pas recommandée.
*) La durabilité « C » concerne exclusivement l’alliage EN AW-7020 : la protection à envisager est fonction de la réalisation ou la non réalisation du traitement thermique après soudage.

La difficulté d’appliquer ce tableau à un environnement qui n’y figure pas explicitement est évidente. Un exemple par excellence est tout environnement intérieur.

Le retour d’expérience sur les difficultés d’utilisation du Tableau D.1, qui n’a pas changé de présentation depuis la norme expérimentale ENV 1999-1-1 (1998), a conduit à sa révision qui s’est opérée dans le cadre de la révision de tout le corpus des Eurocodes.

Cette révision a été entreprise afin d’inclure des dénominations internationales des environnements selon la norme NF EN ISO 9223, décrites dans l’article Corrosion des métaux – Catégorie de corrosivité.

Bien que la révision des Eurocodes ne soit pas encore terminée, le projet de la norme révisée prEN 1999-1-1 a été achevée, avec le tableau D.1 de la norme en vigueur (Tableau 1) révisé.

Etant donné le report de la date de parution des Eurocodes révisés, et sans être en contradiction avec le tableau actuel, nous conseillons d’utiliser les précisions révisées sur le besoin de protéger la surface des alliages d’aluminium contre la corrosion de surface en fonction des environnements, présentées dans le Tableau 3.

Tableau 3 : Protection contre la corrosion de surface – révision

Le nouveau tableau, par comparaison avec celui actuellement en vigueur, permet une lecture plus simple des environnements (selon 8 catégories de corrosivité internationalement reconnues et applicables pour toutes sortes d’environnement, intérieur, extérieur, immergé, à la place des 8 descriptions d’environnements, exclusivement extérieurs et immergés, dans le tableau actuel). Il est aussi moins volumineux.

Note : une protection supplémentaire est nécessaire pour la corrosion galvanique (au contact avec d’autres métaux). Elle sera présentée dans la 2de partie de cet article.

Références

Mouatt O. : Corrosion des métaux – Catégorie de corrosivité, Métalétech, août 2022.

NF EN 1999-1-1:2007 : Eurocode 9 – Calcul des structures en aluminium – Partie 1-1 : Règles générales ; AFNOR, 2007.

NF EN ISO 9223:2012 : Corrosion des métaux et alliages – Corrosivité des atmosphères – Classification, détermination et estimation ; AFNOR, 2012.

prEN 1999-1-1:2021 : Eurocode 9: Design of aluminium structures – Part 1-1: General structural rules (projet de révision de l’EN 1999-1-1 :2007) ; CEN, 2021.

NF EN ISO 9223:2012 : Corrosion des métaux et alliages – Corrosivité des atmosphères – Classification, détermination et estimation ; AFNOR, 2012.

prEN 1999-1-1:2021 : Eurocode 9: Design of aluminium structures – Part 1-1: General structural rules (projet de révision de l’EN 1999-1-1 :2007) ; CEN, 2021.

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Mladen Lukić , directeur de projet de recherche, CTICM