Qu'est-ce que la passivation ?

En chimie, la passivation consiste à traiter une surface afin qu'elle devienne chimiquement moins réactive. Pour les métaux, cela signifie généralement qu'une couche d'oxyde protectrice se forme et protège le matériau de base contre la corrosion.

Pourquoi l'acier inoxydable doit-il être passivé ?

De nombreux aciers inoxydables sont fondamentalement « autopassivants » : le chrome, et selon l'alliage le nickel, réagit avec l'oxygène et forme une fine couche d'oxyde protectrice. Dans la pratique, cette protection peut toutefois être altérée, par exemple par :

• du fer libre (p. ex. par les outils, l'usinage, les fluides, le contact)
• l'usinage mécanique (meulage, sablage, polissage)
• le soudage (chaleur locale, couleurs de revenu/calamine)
• des environnements contenant des chlorures (p. ex. sels, air marin, agents de blanchiment)

Que signifie concrètement « passiver l'acier inoxydable » ?

Dans de nombreuses applications, la passivation élimine avant tout chimiquement le fer libre de la surface, généralement avec une solution acide. Les éléments d'alliage résistants à la corrosion, comme le chrome/le nickel, restent ainsi disponibles en surface et peuvent former une couche protectrice stable. Cette définition se retrouve notamment dans ASTM A-967 et AMS2700.

Pourquoi la passivation doit-elle être la dernière étape de travail ?

La couche d'oxyde passive peut être à nouveau perturbée par un traitement ultérieur. C'est pourquoi la séquence suivante est souvent appliquée :
Nettoyage → (si nécessaire : décapage/élimination des couleurs de revenu) → Passivation → Rinçage/séchage

Ainsi, la couche passive n'est pas immédiatement endommagée ou contaminée à nouveau.

La passivation ne fonctionne de manière fiable que si la préparation est correcte :

Nettoyage approfondi

Un nettoyage efficace est une condition de base, indépendamment de l'utilisation d'acide nitrique ou d'acide citrique.

Couleurs de revenu et zones de soudure

Les couleurs de revenu sur les cordons de soudure doivent être éliminées soigneusement. Les mesures appropriées comprennent le meulage, le polissage et les procédés électrolytiques, selon la pièce, la surface et les exigences de qualité.

Remarque sur les « brosses pour acier inoxydable »

L'utilisation de soi-disant brosses pour acier inoxydable n'est pas recommandée, car elle peut introduire du fer supplémentaire dans la surface.

Ultrasons, rinçage, séchage - souvent sous-estimés

Trois points sont décisifs pour des résultats reproductibles :

1. mouillage uniforme (si nécessaire, p. ex. avec ultrasons)
2. rinçage approfondi (éviter les résidus)
3. temps de séchage/passivation suffisant (soutenir la formation de la couche protectrice)

L'acier inoxydable est considéré comme résistant à la corrosion, mais pas automatiquement. La corrosion résulte souvent d'une combinaison de facteurs :

Choix du matériau

Tous les aciers inoxydables ne conviennent pas à tous les environnements. Dans des environnements marins ou autrement corrosifs, un « acier inoxydable standard » peut rapidement présenter des problèmes de corrosion. Le choix du matériau, les fluides, la température et les chlorures jouent un rôle déterminant.

Surface & traitement

Pour une protection élevée contre la corrosion, la qualité de surface, le nettoyage et la passivation sont décisifs. Une surface passivée est nettement plus résistante qu'une surface contaminée ou sollicitée par l'usinage.

Contaminations : le fer libre comme principal problème

Même de petites particules de fer, par exemple dues aux outils, aux fluides ou à la corrosion de contact, peuvent servir de point de départ à la rouille. C'est précisément là qu'intervient CitriSurf®, en éliminant le fer libre de la surface.

Cas pratiques typiques

* Rouille superficielle : souvent conséquence d'une contamination par le fer à la surface
* Piqûres/rouille après marquage laser : le laser peut modifier localement l'intégrité de surface
* Assemblages mixtes : pièces avec p. ex. plastiques/aluminium/laiton (selon le processus et l'essai de la pièce)

Indication matériau : teneurs en carbone et en soufre

Dans les aciers inoxydables présentant une teneur accrue en carbone ou en soufre, l'élimination sélective du fer libre peut rendre d'autres composants plus « visibles ». Effets possibles :

* colorations grises (souvent pour les nuances contenant du carbone)
* dépôts pouvant ressembler à de la rouille (p. ex. pour les nuances contenant du soufre)

Dans de nombreux cas, cela peut être évité par :

* un pré-nettoyage fortement alcalin (typiquement pH > 11)
* des processus de rinçage et de séchage propres
Nous vous conseillons volontiers à ce sujet en fonction du matériau et de l'application.

Applications avancées : derouging & élimination des couleurs de revenu

En complément du nettoyage et de la passivation classiques, des produits ont été développés pour :

* le derouging des installations d'eau pure et ultrapure
* l'élimination des couleurs de revenu sur les cordons de soudure

Ces solutions ont été développées en collaboration avec nos clients, avec un accent sur les exigences pratiques.

Passivation à l'acide citrique : avantages typiques

La passivation à l'acide citrique est décrite dans les normes comme une alternative et offre souvent des avantages pratiques, notamment en matière de sécurité au travail et de manipulation :

* danger moindre par rapport aux acides minéraux fortement oxydants

* souvent fiable en procédé et facile à intégrer (p. ex. comme étape de nettoyage supplémentaire)

* l'acide citrique forme avec les ions fer des complexes solubles dans l'eau, ce qui permet de dissoudre le fer de la surface/zone proche de la surface

* selon la conduite du procédé, des températures plus élevées sont possibles (typiquement jusqu'à env. 60 °C, selon le procédé), ce qui peut accélérer les déroulements

Acide nitrique : défis typiques

Les acides minéraux tels que l'acide nitrique sont fortement corrosifs et imposent des exigences plus élevées en matière de sécurité au travail et d'élimination. En outre, une mauvaise conduite du procédé peut augmenter le risque d'attaque de surface/piqûres. L'élimination est souvent plus complexe, notamment lorsque des métaux passent dans le bain.

> Important : l'aptitude dépend toujours du matériau, de la surface, de la géométrie de la pièce, des exigences de propreté et des prescriptions normatives/client.

La passivation de l'acier inoxydable est décrite dans certaines normes, particulièrement pertinentes dans l'aéronautique et le spatial. Les références importantes sont :

* AMS2700
* ASTM A-967

Ces normes décrivent la passivation à l'acide citrique comme alternative à la passivation à l'acide nitrique. Les produits CitriSurf® répondent à ces exigences selon le matériau, la pièce et la conception du procédé.

REACH & sécurité au travail : pourquoi les alternatives gagnent en importance

En raison des exigences actuelles et des évolutions dans le cadre de REACH, l'utilisation de certaines substances est évaluée de manière de plus en plus critique. CitriSurf® peut dans de nombreux cas constituer une alternative pour la passivation de l'acier inoxydable, en particulier lorsque la sécurité au travail, la protection de l'environnement et la sécurité du procédé doivent être davantage prises en compte.