Présentation des différents métaux
Métaux ferreux et alliages ferreux
- Fer (métal pur) : Excellente résistance mécanique mais très sensible à la rouille.
- Acier : Alliage de fer et de carbone qui rouille lorsqu’il entre en contact avec l’air et l’eau.
Comment renforcer l’acier contre la rouille ?
Galvanisation à chaud = acier galvanisé
Principe : La galvanisation à chaud consiste à immerger des pièces en acier dans un bain de zinc en fusion pour produire un revêtement protecteur contre la corrosion sur l’acier. Ce revêtement de zinc est métallurgiquement lié à l’acier de base car il se produit une réaction métallique de diffusion entre le fer et le zinc.
Le procédé de galvanisation à chaud se déroule en 8 étapes :
Dégraissage pour éliminer salissures et graisses, rinçage, décapage pour éliminer calamine et autres oxydes, rinçage, bain de flux pour éviter que l’acier ne s’oxyde de nouveau avant l’entrée dans le bain de zinc, refroidissement et contrôle, bain de zinc et four de séchage.
La galvanisation à froid n'existe pas. Terme utilisé pour les peintures aérosol, qui contiennent souvent de la poudre d’aluminium ou de la poudre de zinc en quantité très faible. Avec ce système, il n’y a pas de création intermétallique (réaction, mélange) entre le fer et le zinc. Aucune tenue au choc ou au frottement.
Acier inoxydable = Inox.
Acier + ajout de chrome pour former une couche protectrice qui le rend inoxydable. Les piqûres de rouilles apparaissent sur l’inox malgré tout dans des milieux particulièrement agressifs (marine) sur des pièces comme les ridoirs, taquets, mains courantes, balcons, chandeliers…
Acier à résistance améliorée à la corrosion atmosphérique (CORTEN, INDATEN, DIWETEN).
Définition suivant l’AFNOR ( EN 10025-5 :2005) « Acier auquel un certain nombre d’alliage, tels que phosphore, cuivre, chrome nickel ont été ajoutés afin d’en accroître la résistance à la corrosion atmosphérique par la formation d’une couche auto-protectrice d’oxyde sur le métal de base sous l’influence des conditions atmosphériques. ». Appelé aussi acier patinable ou acier auto-protecteur.
L’acier Corten est un acier dit auto-patiné à corrosion superficielle forcée dont la teinte évolue dans le temps. L’oxydation de l’acier corten peut engendrer des coulures de rouille. Il est recommandé d'appliquer un antirouille pour fixer la rouille et stopper l'oxydation.
- Fonte : Alliage de fer renforcé par beaucoup de carbone. Il y a plus de carbone que de fer donc meilleure qualité.
Cependant la fonte est poreuse (quille de bateaux).
Métaux non ferreux
De meilleure qualité car ils ne contiennent pas de fer.
- Cuivre : Souvent allié avec de l’étain (bronze) ou avec du zinc nickel (laiton) pour être renforcé. Problème de vert de gris.
- Aluminium : Léger mais résistant (mats, coques de bateaux…). Peut s’oxyder s’il n’est pas traité (rouille blanche ou alumine).
Technique pour le renforcer davantage :
L’anodiser = alu anodisé : traitement de surface (plaquage de chrome) pour protéger l’alu de la corrosion et de l’usure tout en le décorant (aspect brillant). L’épaisseur du plaquage de chrome sera décidée en fonction de la destination du produit final.
Mise en garde : si on utilise un nettoyant trop puissant, il y a un risque d’éliminer partiellement le film anodique. Cependant si aucun nettoyage n’est jamais réalisé, les dépôts qui se forment par attaque chimique, détériorent le film protecteur (apparition de piqûres/micro crevasses/rouille blanche).
- Zinc : Utilisé pour un certain nombre d’alliages (laiton). Peut s’appliquer sur la surface des autres métaux tels que l’acier galvanisé.
- Plomb : S’oxyde avec une patine gris clair (rouille blanche), laiton... Peut devenir terne avec le temps.
- Chrome : Métal de transition. C’est un métal dur, d’une couleur gris acier-argenté qui résiste à la corrosion et au ternissement. Utilisé comme alliage (acier inoxydable), dans le plaquage (aluminium anodisé). Améliore la résistance à la corrosion et donne un fini brillant.
Alliages de cuivre
Bronze : Alliage cuivre + étain. Bonne résistance à l’usure. Bonne conductivité électrique. Souvent utilisé comme matériau de frottement en face de l’acier.
Problème principal : Résistance moyenne à la corrosion car vert de gris.
Bronze chromé : Bronze plus dur que le cuivre pour résister à l’usure.
Laiton : Alliage cuivre + zinc + nickel pour éviter la corrosion.
Problème principal : Résistance moyenne à la corrosion car vert de gris. Le laiton est plus dur que le cuivre et facile à usiner (décoration, plaque médecine, robinets…).
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