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Conference papers

Effet d'une sollicitation mécanique sur la tenue à la corrosion de tiges en acier chromées

Résumé : Les tiges de vérin en acier utilisées en environnement marin sont revêtues d'une fine couche de chrome (∼20 µm) afin de les protéger contre la corrosion. Cependant, les dépôts de chrome présentent en surface un réseau uniforme de microfissures qui peut évoluer sous chargement mécanique, la propagation de ces microfissures est à l'origine de la corrosion prématurée du substrat d'acier. Cette étude porte sur l'effet d'un chargement en traction monotone sur l'évolution du réseau de microfissures et sur la tenue à la corrosion des revêtements chromés. Il a été mis en évidence par des observations au microscope optique que les microfissures se propageaient pour des niveaux de contraintes supérieurs à la limite d'élasticité du substrat, celles-ci deviennent instantanément traversante sur toute l'épaisseur du revêtement. Le nombre de fissures propagées augmente avec le niveau de déformation du revêtement, la distance moyenne inter-fissures passe de 80 µm pour 1% de déformation totale à 45 µm pour 10%. Les courbes de polarisation réalisées sur des échantillons ayant subi différents niveaux de déformation ont montré la dégradation de la tenue des éprouvettes. Le potentiel de corrosion passe de-200 mV/ECS (potentiel de corrosion du revêtement non déformé) à-650 mV/ECS (potentiel de corrosion du substrat en acier) après 5 ou 10 % de déformation totale. Ces résultats montrent que le revêtement de chrome devient complètement inefficace lorsqu'il est déformé à au moins 5%. Abstract : Steel rods used for hydraulic cylinders in marine environment are protected against corrosion by a thin coating of chromium electroplated (∼20 µm). However, a uniform network of microcracks in chromium coating is evolving under mechanical loadings. The propagation of these microcracks is in the origin of the premature corrosion of the steel substrate. The aim of the study was to evaluate the effect of a tensile monotonic loading on the evolution of the microcracks network and the corrosion resistance of chromium coatings. After monotonic tests, it was demonstrated by microscopic observations that the microcracks propagation began only for stress levels higher than the yield stress of the substrat (520 MPa). Some of microcracks become effective ones, ie. they have passed instantly through the whole thickness of the coating and reached the steel substrate. The density of microcracks increases with the level of total strain, the inter-crack distance go from 80 µm at 1% of total strain to 45 µm at 10%. Electrochemical measurements have shown that the higher the level of plastic strain applied during the mechanical loading, the more the corrosion potential of the sample decreases until reaching that of 1 23 ème Congrès Français de Mécanique Lille, 28 au 1 er Septembre 2017 the steel substrate of approximately-0.65 V/ECS after 2 hours of immersion. The polarization curves also evidenced an increase in the corrosion current density with the strain level. Moreover, we note the absence of the characteristic passive region of the reference samples that have not undergone any loading.
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https://hal-ensta-bretagne.archives-ouvertes.fr/hal-01711102
Contributor : Marie Briec <>
Submitted on : Friday, February 16, 2018 - 5:30:30 PM
Last modification on : Tuesday, December 8, 2020 - 10:20:42 AM
Long-term archiving on: : Saturday, May 5, 2018 - 10:19:04 PM

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Identifiers

  • HAL Id : hal-01711102, version 1

Citation

Mathieu Dhondt, Varvara Shubina Helbert, Rémi Homette, Shabnam Arbab Chirani, Sylvain Calloch. Effet d'une sollicitation mécanique sur la tenue à la corrosion de tiges en acier chromées. 23ème Congrès Français de Mécanique, Aug 2017, Lille, France. ⟨hal-01711102⟩

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