EP4433803A1 - Procédé d'évaluation de la résistance à la corrosion d'une surface - Google Patents

Procédé d'évaluation de la résistance à la corrosion d'une surface

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Publication number
EP4433803A1
EP4433803A1 EP22821322.9A EP22821322A EP4433803A1 EP 4433803 A1 EP4433803 A1 EP 4433803A1 EP 22821322 A EP22821322 A EP 22821322A EP 4433803 A1 EP4433803 A1 EP 4433803A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrochemical
sequence
corrosion resistance
degradation
cycles
Prior art date
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Pending
Application number
EP22821322.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Alex JACOBONI
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Safran Landing Systems SAS
Original Assignee
Safran Landing Systems SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Safran Landing Systems SAS filed Critical Safran Landing Systems SAS
Publication of EP4433803A1 publication Critical patent/EP4433803A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
    • G01N17/02—Electrochemical measuring systems for weathering, corrosion or corrosion-protection measurement

Definitions

  • TITLE Process for evaluating the corrosion resistance of a surface
  • the present invention generally relates to the corrosion resistance of a surface.
  • the invention relates to a method for evaluating the corrosion resistance of a surface, such as the surface of an aircraft part.
  • An existing solution consists in applying a coating to the surface of the part made of a material having corrosion resistance properties greater than the properties of the part receiving the coating. According to one example, it is possible to deposit a layer of paint.
  • salt spray tests are carried out in order to discriminate between different means of protection according to their ability to resist corrosion and to detect the best candidate according to the role and location of the part in the aircraft.
  • a salt solution is sprayed on the surface of each of the materials to be evaluated under certain predefined conditions of pressure, pH and temperature.
  • the object of the invention is therefore to remedy these drawbacks and to propose a method which is simple to implement and which makes it possible to rapidly assess the corrosion resistance of a surface.
  • a method for evaluating the resistance to corrosion of at least one surface comprising: a) carrying out one or more sequences of n cyclic electrochemical test cycles on the surface, where n is a whole number greater than or equal to 1, each cycle comprising the following three successive steps: a first step of measurement by electrochemical impedance spectroscopy of one or more electrochemical quantities reflecting the corrosion resistance of the surface; a second cathodic polarization step; and a third step of potential relaxation; b) carrying out a visual inspection at the end of each cyclic electrochemical test sequence for the detection of surface degradation and, upon detection by visual inspection of the appearance of surface degradation during of a sequence, the cyclic electrochemical test cycles being stopped at the end of said sequence; and c) evaluation of the corrosion resistance of the surface from the study of the electrochemical quantities measured.
  • FIG 1 is a photograph of a metal sample coated with a layer of non-chromated solvent-based paint A obtained at the end of a corrosion resistance evaluation process according to the invention.
  • FIG 2 is a photograph of a metal sample coated with a layer of chromated paint B obtained at the end of a method for evaluating the resistance to corrosion according to the invention.
  • FIG 3 is a photograph of a metal sample coated with a layer of non-chromated water-dilutable paint C obtained at the end of a process for evaluating the resistance to corrosion according to the invention.
  • the limits of a domain of values are included in this domain, in particular in the expression “included between”.
  • the surface whose corrosion resistance is evaluated can be, for example, the surface of an aircraft part.
  • the method relates to the evaluation of the corrosion resistance of a surface of a part of a different sector.
  • the surface studied can be the surface of a part that has undergone a surface treatment.
  • the surface studied is the surface of a coating applied to the part, such as a paint.
  • one or more sequences of n cyclic electrochemical test cycles are carried out on the surface.
  • the Cyclic Electrochemical Test is an Accelerated Cyclic Electrochemical Test or "ACET", short for Accelerated Cyclic Electrochemical Test, otherwise known as the AC-DC-AC test method, is conventionally used to theoretically characterize the properties of resistance to coating corrosion.
  • Each cycle comprises three successive stages.
  • the first step is a step of measurement by electrochemical impedance spectroscopy making it possible to characterize the surface by obtaining one or more electrochemical quantities from which it is possible to determine the corrosion resistance of the surface.
  • Measurements can be conducted using a potentiostat with an electrochemical impedance spectroscopy component.
  • the first step of measurement by electrochemical impedance spectroscopy comprises the establishment of one or more graphical representations from among: a phase diagram, an impedance modulus diagram and a Nyquist diagram.
  • the second step is a cathodic polarization step, making it possible to cathodically stress the surface in order to degrade it.
  • the cathodic polarization step includes monitoring the evolution of the intensity as a function of time by establishing a graphical representation.
  • the third stage of potential relaxation is a stage of rest which allows the surface to regain its balance after solicitation.
  • the potential relaxation step comprises monitoring the evolution of the abandonment potential, also called open circuit potential (OCP) as a function of time by establishing a graphical representation.
  • OCP open circuit potential
  • the Accelerated Cyclic Electrochemical Test (ACET) sequences and in particular the interpretation of the data from the first stage, are correlated with a visual inspection of the surface.
  • the accelerated cyclic electrochemical test cycles are stopped at the end of the sequence during which the appearance of surface degradation has been detected by visual inspection.
  • the corrosion resistance of the surface is thus determined from the study of the results obtained during the first accelerated cyclic electrochemical test step, that is to say from the measured electrochemical quantities.
  • a fourth step similar to the first step for the measurement by electrochemical impedance spectroscopy of a or several electrochemical quantities reflecting the corrosion resistance of the surface.
  • the method for evaluating the corrosion resistance of the surface comprises determining the cycle during which the degradation, observed by visual inspection, appeared. This determination is made by studying the electrochemical quantities measured during the last sequence that was carried out, i.e. before stopping the accelerated cyclic electrochemical test cycles.
  • the determination of the cycle during which the degradation appeared includes the study of the established graphical representations, such as a phase diagram, an impedance modulus diagram and a Nyquist diagram.
  • the second cathodic bias step is carried out at a voltage lower than -5V in order to create defects on the surface, preferably between -5V and -10V, more preferably between -7V and -9V.
  • the number n of cycles of an accelerated cyclic electrochemical test sequence can be between 2 and 10, preferably between 4 and 8, more preferably equal to 6.
  • the number n of cycles of a sequence can be adjusted according to the nature of the surface, for example the surface of a coating, studied.
  • the second cathodic polarization step can be carried out, preferably, for a time comprised between 10 min and 60 min, preferably comprised between 15 min and 25 min.
  • a duration of between 15 and 25 min is particularly advantageous for obtaining visible degradation without being too severe.
  • a step to verify the absence of surface defects can be carried out in order to ensure that no defect is likely to distort the results. assessment results the corrosion resistance of the surface, in particular by the formation of preferential corrosion at the level of this potential defect.
  • the corrosion resistance evaluation method may then include a step of comparing the corrosion resistance of a plurality of surfaces.
  • the evaluation of the resistance to corrosion of a plurality of surfaces can, for example, make it possible to discriminate between different coatings according to their capacity to resist corrosion and to detect the best candidate according to the role and the location of the coated part.
  • the different surfaces can be classified by considering the number of sequences of n cycles that each of these surfaces resists.
  • the accelerated cyclic electrochemical test cycles of the plurality of surfaces are stopped at the end of this sequence.
  • the various coatings are of the same thickness.
  • the method for evaluating the resistance to corrosion may comprise a step for verifying the equality of the thicknesses of the various coatings.
  • the equality of the thicknesses of the various coatings can be carried out by a method based on the principle of eddy currents.
  • Three samples of aircraft parts were prepared from coated 7050 aluminum alloy metal substrates, respectively, a layer of non-chromated solvent-based paint A, a layer of chromated paint B and a layer of non-chromated water-based paint C and the corrosion resistance of the three samples is studied using a method for evaluating the resistance to corrosion according to an embodiment of the invention.
  • the corrosion resistance of these three coatings is evaluated using a three-electrode system comprising an Ag/AgCl reference electrode, a graphite counter electrode, and an electrolyte NaCl solution with a mass concentration of between 20 and 40g.
  • a three-electrode system comprising an Ag/AgCl reference electrode, a graphite counter electrode, and an electrolyte NaCl solution with a mass concentration of between 20 and 40g.
  • the studied surface of the coatings of the three samples, exposed to the NaCl solution, is 7.07 cm 2 .
  • a sequence of six successive Accelerated Cyclic Electrochemical Test (ACET) cycles is performed on the surface of the three samples.
  • Each cycle comprises successive first, second and third stages.
  • a first step for measuring electrochemical quantities comprising the establishment, by electrochemical impedance spectroscopy, of Bode diagrams, in particular phase diagram and impedance modulus diagram, and of a Nyquist diagram.
  • Electrochemical impedance spectroscopy is performed for a time t equal to 7min and at a voltage equal to ⁇ 10mV vs OCP, where OCP is the open circuit potential or dropout potential.
  • a second cathodic polarization step is carried out for a time between 15 and 25min and at a voltage between -7 and -9V vs OCP, making it possible to cathodically stress the surface in order to degrade it.
  • a graphical representation of the intensity as a function of time is produced.
  • a third step of potential relaxation is performed. This resting stage allows the surface to return to its equilibrium after having been heavily stressed.
  • the number n of cycles per sequence is chosen equal to 6. At the end of each sequence of 6 cycles, a visual inspection of the surface is carried out in order to detect the appearance of a degradation on the three coatings.
  • the accelerated cyclic electrochemical test (ACET) cycles are then stopped at the end of this first sequence of 6 cycles.
  • the phase diagram shows the presence of a capacitive behavior during the 6 cycles and the absence of degradation.
  • the impedance modulus diagram shows a high overall resistance to corrosion 1 O 10 Q .cm 2 . This reflects good corrosion resistance according to the graph.
  • the Nyquist diagram shows a negligible reduction in the arcs of circles and an absence of degradation.
  • non-chromated solvent-based paint 1 is an effective protective coating against corrosion, not undergoing any degradation after a sequence of 6 ACET cycles.
  • the phase diagram shows the transition from a capacitive character to a resistive character during the 6 ACET test cycles, reflecting a degradation.
  • the impedance modulus diagram makes it possible to observe a high overall corrosion resistance but which decreases during the 6 ACET test cycles, with a change from 10 10 Q.cm 2 to 10 8 Q.cm 2 . This reflects good corrosion resistance and low or occasional degradation.
  • the Nyquist diagram makes it possible to observe a negligible reduction in the arcs of circles reflecting little or no degradation.
  • phase diagram shows the transition from a capacitive character to a resistive character during the 6 cycles, and this in two stages. This reflects the appearance of a degradation.
  • the impedance modulus diagram shows a high overall resistance to corrosion initially, but which decreases during the 6 cycles, with a change from 10 9 Q.cm 2 to 10 5 Q.cm 2 . This reflects significant degradation of the system, 10 5 Q .cm 2 being a low value for a paint.
  • the Nyquist diagram makes it possible to observe a significant reduction in the arcs of circles reflecting a degradation.
  • the graphical representation of the intensity as a function of time obtained during the cathodic polarization reflects a transfer of charges which increases during the 6 cycles of ACET test up to 40mA. This high current indicates the appearance of corrosion phenomena.
  • the graphical representation of the abandonment potential as a function of time obtained during the relaxation of potential makes it possible to note the obtaining of potentials equal to the corrosion potential of the aluminum alloy 7050. This reflects a risk of infiltration of the electrolyte to the metal substrate which could lead to degradation of the coating.

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Abstract

Procédé d'évaluation de la résistance à la corrosion d'au moins une surface, comprenant : • a) la réalisation d'une ou plusieurs séquences de n cycles de test électrochimique cyclique sur la surface, où n est un nombre entier supérieur ou égal à 1, chaque cycle comportant les trois étapes successives suivantes : • une première étape de mesure par spectroscopie d'impédance électrochimique d'une ou plusieurs grandeurs électrochimiques traduisant la résistance à la corrosion de la surface; • une deuxième étape de polarisation cathodique réalisée à une tension inférieure à -5V, de préférence comprise entre -5V et -10V, plus préférentiellement comprise entre -7V et -9V; • une troisième étape de relaxation de potentiel; et • b) la réalisation d'une inspection visuelle à la fin de chaque séquence de test électrochimique cyclique pour la détection d'une dégradation de la surface, et dès la détection par inspection visuelle de l'apparition d'une dégradation de la surface au cours d'une séquence, les cycles de test électrochimique cyclique étant arrêtés à la fin de cette séquence; et • c) l'évaluation de la résistance à la corrosion de la surface à partir de l'étude des grandeurs électrochimiques mesurées.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Procédé d’ évaluation de la résistance à la corrosion d’ une surface
Domaine technique
La présente invention concerne, de manière générale, la résistance à la corrosion d’une surface.
Plus précisément, l ’ invention se rapporte à un procédé d’ évaluation de la résistance à la corrosion d’une surface, telle que la surface d’une pièce d’ aéronef.
Etat de la technique
Dans le domaine de l ’ aéronautique, la protection contre la corrosion des pièces constitutives d’un aéronef est un enj eu important afin de pouvoir garantir leur fiabilité et leur longévité.
Plusieurs moyens de protection contre la corrosion peuvent être obtenues par traitement de la surface de la pièce d’ aéronef.
Une solution existante consi ste à appliquer un revêtement à la surface de la pièce en un matériau possédant des propriétés de résistance à la corrosion supérieure aux propriétés de la pièce recevant le revêtement. Selon un exemple, il est possible de déposer une couche de peinture.
Classiquement, des essais au brouillard salin sont réalisés afin de discriminer différents moyens de protection en fonction de leur capacité à rési ster à la corrosion et de déceler le meilleur candidat selon le rôle et l ’ emplacement de la pièce dans l ’ aéronef.
Une solution salée est vaporisée à la surface de chacun des matériaux à évaluer dans certaines conditions prédéfinies de pression, de pH et de température.
Cependant, le procédé peut nécessiter jusqu’ à des milliers d’ heures de fonctionnement notamment pour les traitements de surface particulièrement résistant à la corrosion tels que certaines peintures. Par conséquent, la mise en œuvre des essais au brouillard salin est longue et fastidieuse.
Exposé de l’invention L’invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients et de proposer un procédé simple à mettre en œuvre permettant d’ évaluer rapidement la résistance à la corrosion d’une surface.
Il est donc proposé un procédé d’ évaluation de la rési stance à la corrosion d’ au moins une surface, comprenant : a) la réalisation d’une ou plusieurs séquences de n cycles de test électrochimique cyclique sur la surface, où n est un nombre entier supérieur ou égal à 1 , chaque cycle comportant les trois étapes successives suivantes : une première étape de mesure par spectroscopie d’ impédance électrochimique d’une ou plusieurs grandeurs électrochimiques traduisant la résistance à la corrosion de la surface ; une deuxième étape de polari sation cathodique ; et une troisième étape de relaxation de potentiel ; b) la réalisation d’une inspection visuelle à la fin de chaque séquence de test électrochimique cyclique pour la détection d’une dégradation de la surface et, dès la détection par inspection visuelle de l ’ apparition d’une dégradation de la surface au cours d’une séquence, les cycles de test électrochimique cyclique étant arrêtés à la fin de ladite séquence ; et c) l ’ évaluation de la résistance à la corrosion de la surface à partir de l’ étude des grandeurs électrochimiques mesurées.
D'autres obj ets, caractéristiques, aspects et avantages de l'invention apparaîtront encore plus clairement à la lecture de la description des dessins annexés sur lesquel s :
[Fig 1 ] est une photographie d’un échantillon métallique revêtu d’une couche de peinture A solvantée non chromatée obtenu à l ’ issue d’un procédé d’ évaluation de la rési stance à la corrosion selon l ’ invention.
[Fig 2] est une photographie d’un échantillon métallique revêtu d’une couche de peinture B chromatée obtenu à l ’ issue d’un procédé d’ évaluation de la résistance à la corrosion selon l ’invention.
[Fig 3 ] est une photographie d’un échantillon métallique revêtu d’une couche de peinture C hydrodiluable non chromatée obtenu à l ’ issue d’un procédé d’ évaluation de la rési stance à la corrosion selon l ’ invention. Dans ce qui va suivre, les bornes d’un domaine de valeurs sont comprises dans ce domaine, notamment dans l ’ expression « compri s entre » .
Par ailleurs, l ’ expression « au moins un » utilisée dans la présente description est équivalente à l ’ expression « un ou plusieurs » .
La surface dont la résistance à la corrosion est évaluée peut être, par exemple, la surface d’une pièce d’ aéronef.
On ne sort pas du cadre de l ’ invention si le procédé se rapporte à l ’ évaluation de la résistance à la corrosion d’une surface d’une pièce d’un secteur différent.
La surface étudiée peut être la surface d’une pièce ayant subie un traitement de surface.
Selon un exemple, la surface étudiée est la surface d’un revêtement appliqué sur la pièce, tel qu’une peinture.
Lors d’une première phase du procédé d’ évaluation de la résistance à la corrosion de la surface, une ou plusieurs séquences de n cycles de test électrochimique cyclique sont réalisées sur la surface.
Le test électrochimique cyclique est un test électrochimique cyclique accéléré ou « ACET », abréviation des termes anglais Accelerated Cyclic Electrochemical Test, autrement connu sous le nom de méthode de test AC-DC-AC, est classiquement utilisée pour caractériser théoriquement les propriétés de résistance à la corrosion d’un revêtement.
Chaque cycle comporte trois étapes successives.
La première étape est une étape de mesure par spectroscopie d’impédance électrochimique permettant de caractéri ser la surface par l ’ obtention d’une ou plusieurs grandeurs électrochimiques à partir desquelles il est possible de déterminer la résistance à la corrosion de la surface.
Les mesures peuvent être conduites à l ’ aide d’un potentiostat comportant un composant de spectroscopie d’impédance électrochimique.
De manière préférée, la première étape de mesure par spectroscopie d’impédance électrochimique comporte l ’ établi ssement d’une ou plusieurs représentations graphiques parmi : un diagramme de phase, un diagramme de module d’impédance et un diagramme de Nyqui st. La deuxième étape est une étape de polarisation cathodique, permettant de solliciter cathodiquement la surface afin de la dégrader.
De préférence, l ’ étape de polari sation cathodique comprend le suivi de l ’ évolution de l ’ intensité en fonction de temps par l ’ établissement d’une représentation graphique.
La troisième étape de relaxation de potentiel est une étape de repos qui permet à la surface de retrouver son équilibre après sollicitation.
De préférence, l ’ étape de relaxation de potentiel comprend le suivi de l ’ évolution du potentiel d’ abandon, dit également potentiel à circuit ouvert (OCP) en fonction du temps par l ’ établissement d’une représentation graphique.
Selon l ’ invention, les séquences de test électrochimique cyclique accéléré (ACET), et en particulier l ’interprétation des données issues de la première étape, sont corrélées à une inspection visuelle de la surface.
Par inspection visuelle, on entend la détection d’une dégradation à l ’œil nue par un opérateur.
En effet, une inspection visuelle est réalisée à la fin de chaque séquence de test électrochimique cyclique accéléré (ACET) afin de détecter une dégradation de la surface.
Dès la détection, par inspection visuelle, de l ’ apparition d’une dégradation au cours d’une séquence, les cycles de test électrochimique cyclique accéléré sont arrêtés.
Plus précisément, les cycles de test électrochimique cyclique accéléré sont arrêtés à la fin de la séquence au cours de laquelle l’ apparition d’une dégradation de la surface a été détectée par inspection visuelle.
Cette corrélation permet de simplifier et d’ optimiser la caractérisation des propriétés de résistance à la corrosion d’une surface et de les définir avec une plus grande précision.
La résistance à la corrosion de la surface est ainsi déterminée à partir de l ’ étude des résultats obtenus au cours de la première étape de test électrochimique cyclique accéléré, c’ est-à-dire à partir des grandeurs électrochimiques mesurées. Selon un mode de réalisation, après détection d’une dégradation par inspection visuelle, on pourra prévoir, lors du dernier cycle de la dernière séquence, une quatrième étape similaire à la première étape, pour la mesure par spectroscopie d’ impédance électrochimique d’une ou plusieurs grandeurs électrochimiques traduisant la résistance à la corrosion de la surface.
De manière préférée, le procédé d’ évaluation de la résistance à la corrosion de la surface comprend la détermination du cycle lors duquel la dégradation, constatée par inspection visuelle, est apparue. Cette détermination est effectuée par l ’ étude des grandeurs électrochimiques mesurées lors de la dernière séquence qui a été réalisée, c’ est-à-dire avant l ’ arrêt des cycles de test électrochimique cyclique accéléré.
De préférence, la détermination du cycle lors duquel la dégradation est apparue comprend l ’ étude des représentations graphiques établies, telles qu’un diagramme de phase, un diagramme de module d’ impédance et un diagramme de Nyquist.
De préférence, la deuxième étape de polarisation cathodique est réalisée à une tension inférieure à -5V afin de créer des défauts sur la surface, de préférence comprise entre -5V et - 10V, plus préférentiellement comprise entre -7V et -9V.
De plus, le nombre n de cycles d’une séquence de test électrochimique cyclique accéléré peut être compris entre 2 et 10, de préférence compris entre 4 et 8, plus préférentiellement égal à 6.
Le nombre n de cycles d’une séquence pourra être ajusté en fonction de la nature de la surface, par exemple la surface d’un revêtement, étudié.
La deuxième étape de polarisation cathodique peut être réalisée, de préférence, pendant un temps compris entre 10 min et 60 min, de préférence compris entre 15 min et 25 min.
Une durée comprise entre 15 et 25min est particulièrement avantageuse pour obtenir une dégradation visible sans être trop sévère.
Préalablement à la réalisation des séquences de n cycles de test électrochimique cyclique accéléré (ACET), une étape de vérification de l ’ absence de défaut de la surface pourra être effectuée afin de s’ assurer qu’ aucun défaut n’ est susceptible de fausser les résultats de l ’ évaluation de la résistance à la corrosion de la surface, notamment par la formation d’une corrosion préférentielle au niveau de ce potentiel défaut.
Selon un mode de réalisation, on pourra prévoir l ’ évaluation de la rési stance à la corrosion d’une pluralité de surfaces. Le procédé d’ évaluation de la résistance à la corrosion pourra alors comprendre une étape de comparaison de la résistance à la corrosion d’une pluralité de surfaces.
L’ évaluation de la rési stance à la corrosion d’une pluralité de surfaces peut, par exemple, permettre de discriminer différents revêtements en fonction de leur capacité à résister à la corrosion et de déceler le meilleur candidat selon le rôle et l ’ emplacement de la pièce revêtue.
Il est alors possible de déterminer et classer les différentes surfaces en fonction de leur résistance à la corrosion. Les différentes surfaces peuvent être classées en considérant le nombre de séquence de n cycles auxquelles chacune de ces surfaces résiste.
Selon un mode de réalisation, dès la détection par inspection visuelle de l ’ apparition d’une dégradation de l ’une des surfaces au cours d’une séquence, les cycles de test électrochimique cyclique accéléré de la pluralité des surfaces sont arrêtés à la fin de cette séquence.
Avantageusement, les différents revêtements sont de même épaisseur.
De manière avantageuse, préalablement à la réalisation des séquences de n cycles de test électrochimique cyclique accéléré (ACET), le procédé d’ évaluation de la résistance à la corrosion pourra comprendre une étape de vérification de l ’ égalité des épaisseurs des différents revêtements.
Selon un exemple, l ’ égalité des épaisseurs des différents revêtements peut être effectuée par une méthode reposant sur le principe des courants de Foucault.
Exposé détaillé d’ un mode de réalisation
Exemple :
Trois échantillons de pièces d’ aéronef ont été préparés à partir de substrats métalliques en alliage d’ aluminium 7050 revêtus, respectivement, d’une couche de peinture A solvantée non chromatée, d’une couche de peinture B chromatée et d’une couche de peinture C hydrodiluable non chromatée et la résistance à la corrosion des trois échantillons est étudiée à l ’ aide d’un procédé d’ évaluation de la résistance à la corrosion selon un mode de réalisation de l ’ invention.
La résistance à la corrosion de ces trois revêtements est évaluée à partir d’un système à trois électrodes comportant une électrode de référence Ag/AgCl, une contre électrode en graphite, et une solution de NaCl d’ électrolyte de concentration massique comprise entre 20 et 40g. L" i
La surface étudiée des revêtements des trois échantillons, exposée à la solution de NaCl, est de 7,07cm2.
Une séquence de six cycles de test électrochimique cyclique accéléré (ACET) successifs est réalisée à la surface des trois échantillons.
Chaque cycle comprend des première, deuxième et troisième étapes successives.
Une première étape de mesure de grandeurs électrochimiques comprenant l ’ établissement, par spectroscopie d’ impédance électrochimique, de diagrammes de Bode, notamment diagramme de phase et diagramme de module d’ impédance, et d’un diagramme de Nyquist.
La spectroscopie d’impédance électrochimique est effectuée pendant un temps t égal à 7min et à une tension égale à ± 10mV vs OCP, où OCP est le potentiel à circuit ouvert ou potentiel d’ abandon.
Une deuxième étape de polarisation cathodique est effectuée pendant un temps compris entre 15 et 25min et à une tension comprise entre -7 et -9V vs OCP, permettant de solliciter cathodiquement la surface afin de la dégrader. Une représentation graphique de l ’ intensité en fonction du temps est réalisée.
Une troisième étape de relaxation de potentiel est effectuée. Cette étape de repos permet à la surface de revenir à son équilibre après avoir été fortement sollicitée. Une représentation graphique de l ’ évolution du potentiel à circuit ouvert en fonction du temps, sur un temps total égal à 3h, est réalisée.
Le nombre n de cycle par séquence est choisi égal à 6. A la fin de chaque séquence de 6 cycles, une inspection visuelle de la surface est effectuée afin de déceler l ’ apparition d’une dégradation sur les trois revêtements.
Lorsqu’une dégradation de l ’une des surfaces est détectée au cours d’une séquence, les cycles de test électrochimique cyclique accéléré (ACET) des trois revêtements sont arrêtés à la fin de cette séquence.
L’inspection visuelle a permis de constater l ’ apparition d’une dégradation lors de la première séquence de 6 cycles. Une cloque est apparue à la surface de la peinture C hydrodiluable non chromatée et un cloquage et une piqûration sont apparus à la surface de la peinture B chromatée, comme cela est visible, respectivement, sur les figures 3 et 2.
Aucune dégradation n’ est apparue à la surface de la peinture A solvantée non chromatée comme cela peut être constaté sur la figure 1.
Les cycles de test électrochimique cyclique accéléré (ACET) sont alors arrêtés à la fin de cette première séquence de 6 cycles.
Interprétation des résultats pour le système électrochimique avec la peinture A solvantée non chromatée après 6 cycles de test ACET
Le diagramme de phase permet de constater la présence d’un comportement capacitif durant les 6 cycles et l ’ absence de dégradation. Le diagramme de module d’ impédance permet de constater une résistance globale à la corrosion élevée 1 O 10 Q .cm2. Ceci traduit une bonne résistance à la corrosion selon le graphe.
Le diagramme de Nyquist permet de constater une diminution négligeable des arcs de cercles et une absence de dégradation.
La représentation graphique de l ’ intensité en fonction du temps lors de la polarisation cathodique permet d’ observer un transfert de charges très faible de 10'9A et donc l ’ absence de dégradation.
La représentation graphique du potentiel d’ abandon en fonction du temps lors de la relaxation de potentiel permet de constater l ’ obtention de potentiels élevés et la présence de faibles variations, traduisant l ’ absence de dégradation. Aucune dégradation n’ est apparue à la surface de la peinture A solvantée non chromatée et l ’ étude des cycles électrochimiques permet de valider cette observation visuelle.
Toutes ces interprétations amènent à la conclusion que la peinture 1 solvantée non chromatée est un revêtement protecteur efficace contre la corrosion, ne subi ssant pas de dégradations après une séquence de 6 cycles ACET.
Interprétation des résultats pour le système électrochimique avec la peinture C hydrodiluable non chromatée après 6 cycles ACET
Le diagramme de phase permet de constater le passage d’un caractère capacitif à un caractère résistif durant les 6 cycles de test ACET, traduisant une dégradation.
Le diagramme de module d’ impédance permet d’ observer une résistance globale à la corrosion élevée mai s qui diminue au cours des 6 cycles de test ACET, avec un passage de 1 O10 Q. cm2 à 108 Q. cm2. Ceci traduit une bonne résistance à la corrosion et une dégradation faible ou ponctuelle.
Le diagramme de Nyquist permet d’ ob server une diminution négligeable des arcs de cercles traduisant peu ou pas de dégradations.
La représentation graphique de l ’intensité en fonction du temps obtenue au cours de la polarisation cathodique permet de constater un transfert de charges très faible 10'7A, mai s qui augmente pour les cycles 5 et 6 avec des intensités de l ’ ordre de 10'4A. Ceci traduit une dégradation au cours des cycles.
La représentation graphique de potentiel d’ abandon en fonction du temps obtenue au cours de la relaxation de potentiel permet de constater l ’ obtention de potentiels égaux au potentiel de corrosion de l ’ alliage d’ aluminium 7050. Ceci traduit un risque d’ infiltration de l ’ électrolyte jusqu’ au substrat métallique qui pourrait conduire à une dégradation du revêtement.
Toutes ces interprétations amènent à la conclusion que, d’ après le diagramme de module d’ impédance, la peinture C hydrodiluable non chromatée a globalement une bonne rési stance à la corrosion. Néanmoins, d’ après les représentations graphiques obtenues lors de la polarisation cathodique, et de la relaxation de potentiel au cours des cycles de test ACET, une dégradation semble apparaître. En effet, une cloque est apparue à la surface de la peinture C hydrodiluable non chromatée et l ’ étude des cycles électrochimiques permet de valider cette observation visuelle.
Interprétation des résultats pour le système électrochimique avec la peinture B chromatée après 6 cycles ACET
Le diagramme de phase permet de constater le passage d’un caractère capacitif à un caractère résistif durant les 6 cycles, et ce en deux temps. Ceci traduisant l ’ apparition d’une dégradation.
Le diagramme de module d’ impédance permet de constater une rési stance globale à la corrosion élevée initialement, mais qui diminue au cours des 6 cycles, avec un passage de 109 Q .cm2 à 105 Q. cm2. Ceci traduit une dégradation importante du système, 105 Q .cm2 étant une valeur faible pour une peinture.
Le diagramme de Nyquist permet d’ ob server une diminution importante des arcs de cercles traduisant une dégradation.
La représentation graphique de l ’intensité en fonction du temps obtenue au cours de la polarisation cathodique traduit un transfert de charges qui augmente au cours des 6 cycles de test ACET jusqu’ à 40mA. Ce courant important indique l ’ apparition de phénomènes de corrosion.
La représentation graphique du potentiel d’ abandon en fonction du temps obtenue au cours de la relaxation de potentiel permet de constater l ’ obtention de potentiels égaux au potentiel de corrosion de l ’ alliage d’ aluminium 7050. Ceci traduit un risque d’ infiltration de l ’ électrolyte jusqu’ au substrat métallique qui pourrait conduire à une dégradation du revêtement.
Un cloquage et une piqûration sont apparus à la surface de la peinture B chromatée et l ’ étude des cycles électrochimiques permet de valider cette observation visuelle.
Toutes ces interprétations amènent à la conclusion que le revêtement en peinture B chromatée peut présenter des défauts après 6 cycles de test ACET. En conclusion, après 6 cycles de test ACET, il est attendu d’ après les interprétations des résultats, aucune dégradation de la peinture A solvantée non chromatée, une dégradation locali sée de la peinture C hydrodiluable non chromatée et une dégradation généralisée de la peinture B chromatée. Ces interprétations faites par l ’ étude des cycles électrochimiques permettent de valider l ’ observation visuelle de la surface des échantillons.
Il est ainsi possible de classer les trois peintures en fonction de leur résistance à la corrosion par l ’ étude des mesures électrochimiques relevées au cours des cycles corrélées à l ’ aspect visuel relevé de la surface des trois revêtements.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d’ évaluation de la résistance à la corrosion d’ au moins une surface, comprenant : a) la réalisation d’une ou plusieurs séquences de n cycles de test électrochimique cyclique sur la surface, où n est un nombre entier supérieur ou égal à 1 , chaque cycle comportant les trois étapes successives suivantes : une première étape de mesure par spectroscopie d’ impédance électrochimique d’une ou plusieurs grandeurs électrochimiques tradui sant la résistance à la corrosion de la surface ; une deuxième étape de polari sation cathodique réalisée à une tension inférieure à -5V, de préférence comprise entre -5V et - 10V, plus préférentiellement comprise entre -7V et -9V ; et une troisième étape de relaxation de potentiel ; b) la réalisation d’une inspection visuelle à la fin de chaque séquence de test électrochimique cyclique pour la détection d’une dégradation de la surface et, dès la détection par inspection visuelle de l ’ apparition d’une dégradation de la surface au cours d’une séquence, les cycles de test électrochimique cyclique étant arrêtés à la fin de ladite séquence ; et c) l ’ évaluation de la résistance à la corrosion de la surface à partir de l ’ étude des grandeurs électrochimiques mesurées.
2. Procédé selon la revendication 1 , comprenant la détermination du cycle lors duquel la dégradation est apparue par l ’ étude des grandeurs électrochimiques mesurées lors de la dernière séquence réali sée.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la première étape de mesure par spectroscopie d’ impédance électrochimique comprend l ’ établissement d’une ou plusieurs représentations graphiques parmi : un diagramme de phase, un diagramme de module d’impédance et un diagramme de Nyquist.
4. Procédé selon l ’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le nombre n de cycles d’une séquence de test électrochimique cyclique est compris entre 2 et 10, de préférence compri s entre 4 et 8, plus préférentiellement égal à 6.
5. Procédé selon l ’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième étape de polarisation cathodique est réalisée pendant un temps compris entre 10 min et 60 min, de préférence compri s entre 15 min et 25 min.
6. Procédé selon l ’une quelconque des revendications précédentes, comprenant l ’ évaluation de la résistance à la corrosion de la surface d’ au moins une pièce d’ aéronef.
7. Procédé selon l ’une quelconque des revendications précédentes, comprenant la comparaison de la résistance à la corrosion d’une pluralité de surfaces.
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel dès la détection par inspection visuelle de l ’ apparition d’une dégradation de l ’ une des surfaces au cours d’une séquence, les cycles de test électrochimique cyclique de la pluralité des surfaces étant arrêtés à la fin de ladite séquence.
9. Procédé selon l ’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une étape de vérification de l ’ ab sence de défaut de la surface préalablement à la réalisation des séquences de n cycles de test électrochimique cyclique.
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