Quels éléments confèrent à l'Incoloy 825 une excellente résistance à la corrosion aux acides réducteurs ?
L'Incoloy 825 est un superalliage de nickel-fer-chrome spécialement conçu pour les environnements acides réducteurs difficiles, et sa résistance exceptionnelle à la corrosion est principalement attribuée à l'effet synergique de plusieurs éléments d'alliage clés, comme détaillé ci-dessous :
Nickel (Ni, ~ 38 à 46 % en poids)
En tant qu'élément matriciel principal de l'Incoloy 825, le nickel forme une structure austénitique stable, qui confère à l'alliage une excellente stabilité thermodynamique dans les milieux acides réducteurs. Il résiste à la réaction de réduction des ions corrosifs et empêche la matrice d'être directement érodée par des acides tels que l'acide chlorhydrique et l'acide sulfurique. De plus, le nickel peut améliorer la capacité de l'alliage à former un film passif continu et à améliorer l'adhérence du film à la matrice.
Chrome (Cr, ~19,5–23,5 % en poids)
Le chrome est l’élément central pour former un film protecteur passif. Il réagit avec l'oxygène de l'environnement pour former unoxyde de chrome (Cr₂O₃)film sur la surface de l'alliage. Ce film peut bloquer efficacement la pénétration des anions corrosifs (par exemple Cl⁻, SO₄²⁻) dans les acides réducteurs et possède de bonnes -propriétés d'auto-guérison-lorsque le film est légèrement endommagé, le chrome dans la matrice peut rapidement reformer-le film protecteur pour maintenir la résistance à la corrosion.
Molybdène (Mo, ~ 2,5 à 3,5 % en poids)
Le molybdène améliore considérablement la résistance de l'alliage à la corrosion localisée due aux acides réducteurs. Il peut être incorporé dans le film passif d'oxyde de chrome pour former un film plus stable.film d'oxyde composite de chrome-molybdène, ce qui améliore la compacité du film et réduit sa perméabilité aux ions corrosifs. De plus, le molybdène peut inhiber l'apparition de corrosion par piqûre et de corrosion caverneuse provoquée par les ions Cl⁻, ce qui est crucial pour la durée de vie de l'alliage dans des environnements acides réducteurs contenant du chlorure-.
Cuivre (Cu, ~1,5–3,0 % en poids)
Le cuivre est un élément auxiliaire clé pour améliorer la résistance à la corrosion dans les acides réducteurs. Dans les environnements d'acide sulfurique ou d'acide chlorhydrique faiblement réducteurs, le cuivre peut précipiter sous forme d'une fine phase de cuivre sur la surface de l'alliage, qui agit comme un inhibiteur cathodique pour réduire la densité de courant de corrosion de l'alliage et ralentir le processus de dissolution anodique de la matrice. Il améliore également la résistance de l'alliage aux acides non-oxydants tels que l'acide chlorhydrique dilué.
Titane (Ti, ~0,6 à 1,2 % en poids)
Le titane est ajouté comme élément stabilisant. Il se combine préférentiellement avec le carbone de l'alliage pour formercarbure de titane (TiC)au lieu du carbure de chrome. Cela évite la formation de zones appauvries en chrome-aux joints de grains, ce qui empêche la corrosion intergranulaire de se produire dans les environnements acides réducteurs. La stabilité des joints de grains garantit en outre que la résistance globale à la corrosion de l’alliage n’est pas compromise.
L'effet synergique des éléments ci-dessus permet à l'Incoloy 825 de présenter une excellente résistance à la corrosion dans les environnements acides réducteurs typiques tels que l'acide chlorhydrique, l'acide sulfurique dilué et l'acide phosphorique.
