Comportement d’aciers inoxydables à hautes caractéristiques mécaniques vis-à-vis de la corrosion par piqûre et de la fragilisation par hydrogène

Pitting corrosion and hydrogen embrittlement behavior of high strength stainless steels

¹ Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l’Aménagement et des Réseaux, Route de Bouaye, BP4129, 44341 Bouguenais, France
e-mail: grimaulb@gmail.com - Doctorant; gaillet@ifsttar.fr; monssef.drissi-habti@lcpc.fr
² Ugitech, Centre de Recherches, Avenue Paul Girod, 73403 Ugine Cedex, France
e-mail: eric.chauveau@ugitech.com; marc.mantel@ugitech.com
³ Université Paris Est, Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l’Aménagement et des Réseaux, 58 boulevard Lefebvre, 75732 Paris Cedex 15, France
e-mail: chaussad@lcpc.fr

Reçu : 19 Avril 2011
Accepté : 23 Janvier 2012

Résumé

Cette étude présente le comportement vis-à-vis de la corrosion par piqûre et de la fragilisation par hydrogène de deux nuances d’aciers inoxydables à hautes caractéristiques mécaniques. Ceci a pour objectif de vérifier si, pour ces aciers, un écrouissage important associé à un détensionnement thermomécanique engendre une baisse notable de leur comportement en corrosion. L’étude électrochimique « à contrainte œ nulle » montre que le potentiel de piqûre E_pit de la nuance austéno-ferritique (duplex) est plus faible que celui de la nuance austénitique, contrairement à ce que prévoit le Pitting Resistant Equivalent Number (PREN). La présence de précipités de nitrure de chrome semble pouvoir expliquer ce résultat. Les observations réalisées après les essais de fragilisation par hydrogène montrent que la fissuration s’amorce sur des piqûres. La nuance duplex présente cependant une durée de vie plus importante que celle de la nuance austénitique. Le piégeage de l’hydrogène aux joints de grains α/γ pourrait expliquer la grande résistance de la nuance duplex.

Abstract

This study focuses on the pitting corrosion and the hydrogen embrittlement behavior of two grades of high strength stainless steels. This aims to establish whether, for these steels, a significant hardening associated with a thermo mechanical stress relieving causes a significant decrease of their corrosion behavior. First, the electrochemical study, realized without stress, shows that the pitting potential of the duplex grade is lower than the austenitic one, although the PREN of the duplex grades is higher. The presence of chromium nitrides in the duplex grade could explain this result. Then, although the hydrogen embrittlement cracks initiate in pits, the duplex grades is more resistant. The hydrogen trapping in the austenite-ferrite interface could explain this behavior.