L’acier inoxydable est largement reconnu pour son impressionnante résistance à la corrosion, mais il n’est pas invincible. Lorsqu’il est exposé à des environnements contenant des ions chlorure, comme l’eau de mer, le risque de corrosion augmente. Pour obtenir l’aspect lisse et propre pour lequel le matériau est célèbre, les fabricants meulent généralement la surface pour l’aplanir. Cependant, ce procédé de finition réduit la résistance à la corrosion, et le mécanisme sous-jacent est resté mal compris.
Des chercheurs de l’université du Tohoku ont maintenant éclairci ce phénomène. Ils ont découvert que le meulage laisse de fines rayures sur la surface, qui peuvent entailler les minuscules particules de sulfure de manganèse incorporées dans l’acier. Là où ces rayures croisent des particules de sulfure de manganèse, la surface devient plus vulnérable aux dommages.
En utilisant un grade courant d’acier inoxydable (type 304), l’équipe a examiné le comportement de corrosion dans des conditions d’eau salée. Le meulage seul n’a pas déclenché la corrosion ; au lieu de cela, la corrosion par piqûres s’est produite uniquement dans les régions contenant des particules de sulfure de manganèse (MnS). Cela indique que les rayures de surface à elles seules sont insuffisantes pour affaiblir la résistance à la corrosion et que les inclusions de MnS jouent un rôle clé dans le processus.
Les chercheurs ont ensuite analysé comment le meulage modifie à la fois la couche de surface protectrice et les inclusions de MnS. Alors que la composition chimique de la couche protectrice restait largement inchangée, son épaisseur est devenue inégale après meulage. En revanche, les inclusions de MnS ont subi des dommages importants — elles ont été déformées, fissurées et dans certains cas enfoncées plus profondément dans l’acier.
« Ces modifications des inclusions de MnS causées par le meulage ont été le facteur le plus important derrière la réduction de la résistance à la corrosion par piqûres », a expliqué Masashi Nishimoto, un auteur de l’étude et professeur au département d’ingénierie de l’université du Tohoku. « En fin de compte, nous avons montré que le meulage réduit la résistance non seulement en perturbant la couche protectrice, mais principalement en endommageant simultanément les inclusions de MnS. »
Nishimoto et ses collègues espèrent que la clarification des effets de la finition de surface sur la corrosion conduira à des directives améliorées pour les méthodes de meulage et de traitement de surface qui minimisent les risques. Les futures stratégies devront s’attaquer à l’impact nocif des inclusions de MnS après meulage. Cela pourrait améliorer la durabilité et la fiabilité des composants en acier inoxydable utilisés dans les usines chimiques, les machines industrielles et les dispositifs médicaux, où la finition de surface est essentielle.
Article : Grinding-induced degradation in the pitting corrosion resistance of stainless steel: insights into passive film and MnS – Journal : npj Materials Degradation – DOI : Lien vers l’étude
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Source : Tohoku U.
