Abstract:
Ce travail avait pour but d'entreprendre une étude électrochimique de l’acier faiblement allié
42CrMo4. L’effet du traitement de surface par nitruration en bain de sels est aussi considéré.
Le comportement électrochimique de cet acier (suivi du potentiel à l’abandon, polarisation),
a été évalué vis-à-vis de milieu agressif souvent rencontré dans la littérature: une solution
alcaline à 3,5% NaCl assimilée à l’eau de mer.
Les courbes de polarisation, tracées à deux vitesses différentes de balayage (0.5 , 1 mV/s)
dans le milieux d’étude, montrent l'existence d'un large domaine de passivation pour l’acier
nitruré ce qui lui approprié une grande résistance à la corrosion par rapport à son état initial
(brut de livraison) . Par ailleurs, le balayage retour montre que le courant de corrosion reste
globalement très faible, de l'ordre du microampère. Ces observations confirment la très
bonne stabilité du film passif, due à une couche protectrice existant dans un large domaine
de potentiel pour l’acier nitruré. Notons que la vitesse de balayage n'a pas grande influence
sur le phénomène de passivation. Cependant, elle influe sur le potentiel de corrosion ainsi
que le courant de passivation. Les faibles vitesses ont donné une bonne stabilité du système
et le temps suffisant pour la croissance du film d'oxyde. Par conséquent, on peut conclure
que des vitesses comprises entre 0,5 mV/s et 1 mV/s constituent les vitesses les plus
adéquates pour l'étude de ce système du point de vue électrochimique.
Nous avons également étudié l’influence d’un traitement de nitruration en bain de sels à une
température de 570°C pour une heure de maintien sur le comportement mécanique et
électrochimique de l’acier 42CrMo4 .L'objectif recherché étant de mettre en évidence les
avantages et les inconvénients apportés par ce traitement.Les observations microscopiques nous ont permis de délimiter la couche de nitruration et la
structure métallographique de l’acier de référence (brut) .L’imagerie par microscope optique
a bien montré l’existence de la couche de combinaison et de diffusion de la couche traitée et
de la porosité au niveau du substrat.
Le traitement de nitruration a conduit à l'augmentation du durcissement superficiel d'un
facteur 2,2 fois par rapport à celle du substrat ou à l’acier de référence et grenaillé.
L'analyse par rayons X des échantillons traités nous a permis l'identification des nitrures de
fer Fe3N formés à la surface.
Les résultats de la caractérisation électrochimique de l’acier traités ont montré qu'au premier
stade d’immersion dans NaCl 3,5%, le potentiel de corrosion est noble, la résistance de
polarisation est élevée donc la protection est efficace.
On peut conclure que la nitruration en bain de sels a permis d'améliorer les propriétés
mécaniques de l’acier 42CrMo4, par contre le comportement électrochimique à long terme
d’immersion est médiocre dans ces conditions d’étude, ceci est lié à l’existence de la
porosité dans la couche de combinaison.
Il ressort aussi de l’étude comparative entre l’acier 42CrMo4 nitruré, grenaillé et le brut de
livraison, que l’acier traité par nitruration présente un meilleur comportement mécanique,
électrochimique qui se traduit par une grande dureté au niveau de la couche traité et un
large domaine de passivation.