dézincification

La dézincification est l'élimination corrosive sélective du zinc du laiton et d'autres alliages de cuivre contenant du zinc, laissant derrière elle un résidu riche en cuivre, faible et poreux. Le processus se produit lorsque l'alliage est exposé à certains environnements corrosifs, en particulier ceux contenant de l'oxygène dissous, des chlorures ou des acides organiques. Le zinc se dissout préférentiellement dans le fluide environnant tandis que le cuivre reste, créant une couche qui semble intacte en surface mais qui a perdu son intégrité structurelle et peut s'effriter sous contrainte.

Le phénomène est particulièrement notoire dans les raccords de plomberie en laiton, où il apparaît sous forme de «pourriture rouge»: une décoloration rougeâtre ou rosâtre accompagnée de piqûres, de fuites par piqûres et, à terme, de la défaillance du raccord. Cela se produit dans les systèmes transportant de l'eau légèrement acide ou où des nettoyants à base d'ammoniac s'accumulent. Les tuyaux en laiton qui étaient standard dans les systèmes d'eau domestiques du milieu du 20e siècle ont causé d'importantes défaillances de plomberie pour cette raison. Le métal affecté devient cassant et perd sa résistance à la corrosion, ce qui le rend dangereux pour les applications sous pression.

Mécanisme et variables

La dézincification se produit par corrosion galvanique au sein de l'alliage lui-même. Le zinc est plus électronégatif que le cuivre, il agit donc comme anode sacrificielle en présence d'humidité et d'oxygène. Le taux d'attaque dépend de la composition de l'alliage, de la chimie de l'eau, de la température et de la vitesse d'écoulement. Le laiton avec une teneur en zinc supérieure à 15 pour cent est plus susceptible. L'eau stagnante ou les systèmes à faible vitesse sont particulièrement vulnérables car les produits de corrosion ne peuvent pas être emportés et peuvent s'accumuler localement, intensifiant l'attaque. Un pH de l'eau inférieur à 7 et la présence de chlorures ou de sulfates accélèrent considérablement le processus.

La résistance à la dézincification peut être améliorée par des additions d'alliage. Des additions d'étain d'environ 0,7 à 1,5 pour cent, produisant du laiton amirauté, réduisent considérablement la susceptibilité en stabilisant la microstructure. Des additions d'arsenic ou d'antimoine à des niveaux de traces inhibent également le mécanisme, bien que celles-ci soient moins courantes maintenant en raison de préoccupations sanitaires et environnementales. Les revêtements protecteurs et le traitement de l'eau à base d'inhibiteurs offrent des méthodes de contrôle alternatives dans les systèmes déjà installés.

Le terme dézincification apparaît dans des normes telles que ASTM B117 et B154, où le laiton est classé selon sa résistance à ce mode de défaillance. Comprendre ce mécanisme de défaillance est essentiel pour la sélection des matériaux dans les systèmes d'eau, les environnements marins et toute application où le laiton est en contact avec des fluides légèrement acides ou contenant des chlorures pendant des périodes prolongées.