Maitriser la corrosion : le bon choix entre Bronze et Laiton pour une utilisation nautique
Le défi entre le bronze et le laiton comme meilleur matériau pour une utilisation nautique.
Sur les bateaux, les systèmes de plomberie ont changé. Aujourd'hui, ils sont beaucoup plus sophistiqués, avancés et technologiquement perfectionnés, ils sont connectés à des systèmes électriques et électroniques, ils sont beaucoup plus délicats. Pour cette raison, la corrosion éventuelle des accessoires utilisés peut entraîner de graves dommages et, par conséquent, des réparations coûteuses.
Au moment de l'achat, les accessoires sont souvent sous-estimés. Parfois pour économiser une poignée d'euros, parfois par manque de connaissance des produits. Et si vous combinez également un entretien médiocre et imprudent, c'est tout.
Voici les problèmes: corrosion des tuyaux, blocage des poignées des vannes, fuites pouvant devenir nuisibles, dysfonctionnements dans la salle des machines...
Les accessoires dont nous parlons accompagnent les propriétaires dans la mer et font partie du dessalement, de la climatisation, des systèmes de refroidissement, des groupes moteurs principaux et secondaires:
• vannes
• filtres
• prises d’eau de mer
• passes coque
• raccords
Le conseil est de faire attention à ce que vous achetez et de préférer le bronze. Le bronze est le meilleur choix car il est plus performant, noble et plus résistant à la corrosion que le laiton.
Certains alliages sont commercialisés en tant qu'améliorations du bronze ou même sans zinc.Ces alliages sont appelés ADZ, DZR, CR.
Ils sont relativement plus résistants à la corrosion que les autres alliages mais ils ne sont pas cependant comparables à la résistance du bronze aux divers types de corrosion.
Les plus courants sont:
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Laiton CW602N Norme UNI EN 12164 |
Laiton CW602N Norme UNI EN 12165 |
Laiton CB752S Norme UNI EN 1982 |
Dans le bronze, le zinc est présent en très faibles quantités avec un pourcentage maximum de 5%. Le zinc est un élément soumis à des niveaux élevés de corrosion. Dans les alliages que nous avons listés, il atteint des pourcentages beaucoup plus élevés, 35-36%.
Les techniciens Guidi ont sélectionné différents matériaux au fil des ans, préférant et recommandant le bronze pour sa résistance aux divers types de corrosion. Le choix est le résultat de recherches et de tests minutieux.
Les principaux matériaux utilisés, utilisables aussi bien dans le monde nautique que dans le monde hydraulique, sont:
Bronze :
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Bronze CC491K Norme UNI EN 1982 |
Bronze CC498K Norme UNI EN 1982 |
Bronze CC499K Norme UNI EN 1982 |
Laiton :
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Laiton CW617 Norme UNI EN 12165 Laiton CW617N Norme UNI EN 12164 |
Laiton CW602N Norme UNI EN 12164 Laiton CW602N Norme UNI EN 12165 |
Laiton CC770S Norme UNI EN 1982 Laiton CC753S Norme UNI EN 1982 |
(*) On passe progressivement du bronze à 5% de plomb à un bronze à 2% et 3%
Quelques mots sur le bronze.
Le bronze à l'étain.
L'étain ajouté au bronze produit des alliages avec une excellente résistance à la corrosion et de bonnes caractéristiques mécaniques.
L'étain est ajouté en pourcentage croissant jusqu'à ce qu'il atteigne 9-10%. Plus son pourcentage est élevé, plus sa dureté est grande, donc moins malléable.
Le bronze a une haute résistance à la corrosion. Ceci explique son utilisation dans le domaine nautique, au contact de liquides ou d'atmosphères corrosives.
Le Bronze aluminium.
Le bronze d'aluminium (cuproaluminium) est un alliage de cuivre dans lequel l'aluminium est le principal élément supplémentaire. Les alliages les plus courants contiennent de 5 à 12% d'aluminium.
Ils ont une excellente résistance mécanique et à la corrosion. Ils peuvent remplacer des alliages plus coûteux, tels que les bronzes à l'étain.
La teneur en aluminium détermine la résistance mécanique. L'alliage est encore travaillable à froid jusqu'à 8%, adapté à la production de tubes, plaques et fils. Il est usinable à chaud entre 8 et 10% et, à plus de 10%, des alliages spéciaux sont obtenus pour les applications contre la corrosion et l'usure.
Quelques mots sur le laiton
Le laiton est un alliage de cuivre et de zinc :
La teneur en zinc détermine des propriétés telles que: résistance mécanique, couleur, usinabilité, ductilité, conduction de l'électricité et de la chaleur, résistance à l'abrasion et à la corrosion. Les laitons peuvent être:
• binaires, constitués de cuivre et de zinc
• ternaires, constitués de cuivre, de zinc et d'un autre élément
Les éléments ajoutés confèrent différentes propriétés au laiton :
• le fer augmente la charge de rupture de l'alliage métallique
• l'aluminium augmente la résistance à la corrosion et à l'abrasion
• le nickel améliore les caractéristiques mécaniques et la résistance à la corrosion
• le plomb améliore la maniabilité avec les machines-outils
• le manganèse et l'étain augmentent la résistance à la corrosion
• l'antimoine et l'arsenic inhibent la dézincification
Approfondissement.
Les alliages ADZ, DZR, CR font partie d'une liste de matériaux utilisables pour le passage de l'eau potable, conforme à :
Décret du Ministère de la Santé no. 174 du 6 avril 2004 :
Règlement concernant les matériaux et objets pouvant être utilisés dans les systèmes fixes pour la collecte, le traitement, l'adduction et la distribution des eaux destinées à la consommation humaine.
(Journal Officiel Série Générale n ° 166 du 17-07-2004).
Entrée en vigueur du décret: 1er août 2004
Directive 98/83 / CE du Conseil du 3 novembre 1998 :
Concernant la qualité des eaux destinées à la consommation humaine.
Elle établit des normes relatives à l'eau potable.
Son objectif est de protéger la santé publique des effets négatifs découlant de la contamination de l'eau destinée à la consommation humaine, en garantissant sa salubrité et sa propreté.
(Journal officiel n ° L 330 du 05-12-1998 p. 0032-0054).
Elle est appliquée depuis le 25 décembre 1998. Les pays de l'UE ont dû l'intégrer dans leur législation nationale avant le 25 décembre 2000.
Corrosion.
Connaître les formes de corrosion est la base de la prévention, du choix des matériaux et des méthodes de diagnostic.
La corrosion galvanique se produit en raison d'un processus électrochimique: c'est le contact de deux métaux différents de noblesse différente qui interagissent avec l'environnement de corrosion. L'eau de mer et de lac fonctionne comme un électrolyte et tout métal qui entre en contact avec elle se comporte comme une électrode. Le métal le moins noble sera le premier à se corroder.
La corrosion généralisée affecte une grande partie ou la totalité de la surface d'un métal en contact avec un électrolyte. Une distinction est faite entre la corrosion généralisée uniforme ou non uniforme. Elle est uniforme lorsque la corrosion pénètre sur toute la surface; non uniforme quand elle suit un trajet presque régulier.
Le processus corrosif peut changer en fonction de différents facteurs:
• température
• Ph
• composition de l'électrolyte (paramètre directement lié à la zone climatique)
• présence d'autres substances
• résistivité
• oxygénation
La corrosion bimétallique se produit en couplant deux métaux avec des potentiels différents. Le métal le moins noble, celui qui a le potentiel électrochimique le plus faible, a tendance à subir une attaque corrosive plus rapidement.
Des situations de couplage galvanique intense sont rencontrées dans l'eau de mer (salinité, conductivité élevée, oxygénation).
La corrosion par piqûres est un type d'attaque localisée appelée fosse ou piqûre. Depuis la surface, elle pénètre dans le métal à une vitesse souvent très élevée. Les dimensions des fosses varient de quelques dizaines de microns à quelques millimètres et ont des morphologies très variables.
Les piqûres affectent les métaux dans des conditions de passivation, où la surface métallique est protégée par un film d'oxyde. Les alliages potentiellement sujets sont : les aciers inoxydables, le cuivre et ses alliages, l'aluminium.
La corrosion sélective affecte les alliages métalliques. Elle consiste en la corrosion du métal le moins noble. L'alliage perd ses caractéristiques mécaniques. Le laiton subit ce type de corrosion : la dézincification. Le zinc entre en solution et le cuivre reste sous forme de résidu métallique dommage significatif. De nombreux bateaux sont équipés de produits en laiton mais, comme nous l'avons déjà dit, à bord les éléments électriques et électroniques se multiplient. Il vaut certainement mieux se tourner vers les produits en bronze pour leurs performances anti-corrosion inégalées.
Contrôle visuel après le test.
Il est évident en regardant les images que le bronze a une plus grande noblesse électrochimique.
| Comparaison A-B / B-A Elle permet d'apprécier visuellement le couplage galvanique. L'échantillon B est plus noble que l'échantillon A dans les conditions de test adoptées. |
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| Comparaison P-A Dans ce cas, P apparaît moins noble que A dans les conditions de test retenues. |
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| Comparaison P-B Le couplage montre évidemment à quel point B est plus noble que P dans ces conditions de test. |
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La cote de noblesse électrochimique détectée est donc :
BZ (bronze)> ADZ et PTL (laiton).
Alors méfiez-vous des offres d'alliages rehaussant le bronze, même sans zinc! Ce ne sont pas les panacées de tous les problèmes des systèmes à bord.
Laiton et alliages de basse qualité.
Malheureusement, il existe un autre problème sur le marché: la présence de matériaux inadaptés, à savoir le laiton et les alliages de mauvaise qualité.
Dans ce cadre également, nous avons demandé au même laboratoire des contrôles sur 5 échantillons prélevés sur le marché des accessoires, dont 2 produits par nos soins.
Les échantillons testés sont 5 produits en laiton déclarés en alliage :
• CuZn37Pb2Ni1AlFe-C (UNI EN 1982) • CW617N (UNI EN 12165) • .coude 90° ø50mm • .coude 90° ø30mm GUIDI • .vanne ø50mm • .prise eau de mer ø32mm GUIDI • .prise eau de mer ø20mm |
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La procédure et la norme :
Spectrométrie d'émission optique. Norme de test UNI EN 15079:2007.
Résultats d’analyse :
1 Laiton au plomb avec identification complexe: par exemple Fe% et Si% trop élevés pour CuZn35Pb2AlFe.
2 Comparable au bronze UNS C38000 (ASTM B455)
3 Assimilable au laiton CuZn33Pb2SiC (CC75153)
4 ~ CuZn33Pb2-C laiton
5 Il n'a pas été possible d'identifier cet alliage
Faites attention à ce que vous achetez : il y a parfois de mauvaises surprises derrière des prix trop compétitifs!
La prévention.
En plus de privilégier le bronze et d'assurer un excellent entretien, la corrosion doit être évitée.
La protection cathodique garantit par voie électrochimique une protection contre la corrosion des structures métalliques exposées à un environnement électrolytique potentiellement agressif.
La protection par couplage galvanique ou couplage à une anode sacrificielle est indispensable pour préserver le bateau et les systèmes.
Ce type de protection se produit en reliant le métal à protéger (cathode) à un métal moins noble (anode).
L'anode sacrificielle est destinée à s'user progressivement en préservant les qualités du métal le plus noble.
Les anodes peuvent être en aluminium, en zinc ou en magnésium et doivent être choisies en fonction de l'utilisation.
Ces matériaux ont une très faible électronégativité. Dans le cas du courant galvanique, l'anode sacrificielle, composée d'un de ces matériaux, fera office d'électrode, perdant progressivement des électrons et donc se corrodant. Les autres pièces en métal plus noble restent ainsi protégées.
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