Inhibition de la corrosion d'un acier au carbone par des produits dérivés de phosphonates en association avec des sels de zinc

Dans cette étude, des mesures électrochimiques ont été utilisées pour caractériser l'efficacité inhibitrice de produits dérivés de phosphonates associés à des sels de zinc, employés pour le traitement des eaux des circuits de refroidissement. L'influence de la concentration de cette formulation ainsi que l'effet du pH du milieu ont été étudiés.Les courbes courant-tension stationnaires et les diagrammes d'impédance électrochimique ont été obtenus avec des électrodes tournantes en acier au carbone dans une solution de chlorure de sodium à 200 mg l-1. Ce milieu a été choisi car sa faible conductivité électrique est proche de celle rencontrée dans les eaux naturelles.La méthode stationnaire (relevé des courbes courant-tension) a permis de déterminer la vitesse de corrosion en l'absence et en présence de l'inhibiteur et par conséquent, le taux de protection. Ainsi, le composé présente une très bonne efficacité dès les faibles concentrations (50 mg · l-1). Entre 50 et 200 mg · l-1, l'efficacité inhibitrice augmente de 95 à 98 %. Pour la concentration de 100 mg · l-1 il est efficace dans un large domaine de pH (de 5,5 à 9). Cette efficacité apparaît légèrement supérieure à pH = 7 et à pH = 8.Les valeurs des résistances de polarisation mesurées à partir des diagrammes d'impédance confirment les résultats obtenus à partir des courbes stationnaires.En outre, l'efficacité inhibitrice du composé a été comparée à celle de produits déjà testés au Laboratoire pour des utilisations identiques. Le chlorure de zinc, le monofluorophosphate de zinc et l'association d'une amine grasse et d'acide phosphonique présentent des efficacités moindres que le mélange testé ici à base de produits dérivés de phosphonates associés aux sels de zinc.In this study, electrochemical measurements were carried out to characterize the inhibitive efficiency of the association of phosphonate-derived products with zinc salts, employed for water treatment in cooling circuits.The influence of parameters such as the concentration of the formulation and the effect of the solutions pH on the protection of the metal were studied.Steady-state current-voltage curves and electrochemical impedance diagrams have been obtained for a carbon steel rotating disc in a 200 mg · l-1 NaCl solution. The choice of this medium is based upon the following criteria :(i) its low electrical conductivity is close to that encountered in natural saline waters ;(ii) its corrosivity is fairly high ;(iii) it Is formed by an easily reproducible baseline solution.The inhibitive efficiency has been determined tram the plotting of the cathodic potentiostatic curves. It is important to note that in low conductivity media, the current-voltage curves are distorted by a non-negligible uncompensated ohmic drop (I.Re), Re being the electrolyte resistance between the working and the reference electrodes. The interpretation of these curves (i.e. corrosion rate evaluation, Tafel slopes determination) is only possible if they have been corrected according to the following relationship. Eapparent = Etrue + ReIIn this study, the electrolytic resistance value has been determined from electrochemical Impedance measurements : the high frequency limit of the impedance gives Re.The ohmic drop is then automatically compensated by the potentiostat to obtain the corrected steady-state curve.The inhibitive efficiency is evaluated by the relationship :Ei = (icorr0-icorr / icorr0) x 100in which iocorr and icorr represent the current densities without and with inhibitor, respectively.In addition to the determination of the current densities obtained from the steady-state current-voltage curves, the polarization resistance, Rp, has been measured from the impedance diagram : the low frequency limit of the impedance gives the sum Re + Rp ; Rp is equal to the slope of the steady-state current voltage curve.In this study, only the evolution of this value as a function of concentration has been examined.It has been shown from the steady-state technique that the compound presents a very good efficiency for low concentrations (50 mg · l-1). Between 50 and 200 mg · l-1, the inhibitive efficiency increases from 95 to 98 %. For 100 mg · l-1 it is effective over a wide pH range (5.5 to 9) with a better protection for pH = 7 and pH = 8.The measurements of the polarization resistance corroborate these results.In a second part, the inhibitive efficiency of the compound has been compared to different inhibitors used for similar uses and tested in the laboratory. Thus, zinc chloride, zinc fluorophosphate and the association of fatty amine and phosphonic acid present a lower efficiency than the product tested here

Effet inhibiteur à la longues chaînes et de dérivés thiazolés sur la corrosion du laiton Amirauté.optimale des petites stations d'épuration à boues activées

Dans cette étude, des mesures électrochimiques ont été réalisées pour caractériser le comportement du laiton Amirauté dans une solution de chlorure de sodium 0,5 M en l'absence d'inhibiteur et en présence d'un mélange d'amines à longue chaîne et de dérivés thiazolés. Cette formulation est utilisée pour le traitement des eaux des circuits de refroidissement. Les courbes courant-tension stationnaires et les diagrammes d'impédance électrochimique ont été obtenus avec une electrode tournante.La première partie de cette étude présente les résultats obtenus pour deux concentrations du mélange et deux temps d'immersion préalable au potentiel de corrosion. Les essais électrochimiques montrent que l'effet inhibiteur est d'autant plus marqué que la concentration augmente. Une légère diminution de la protection de la surface du laiton Amirauté est observée avec l'augmentation du temps de maintien au potentiel de corrosion.La deuxième partie de l'étude compare les effets inhibiteurs de chacun des constituants du mélange, d'une part, pour les valeurs de concentration utilisées lors du traitement des eaux des circuits de refroidissement (0,1 mg/l de solution contenant les dérivés thiazolés et 1 mg/l de solution contenant les alkylamines) et, d'autre part, pour des valeurs de concentration comparables (5 mg/l).Pour la concentration de 0,1 mg/l l'action inhibitrice des dérivés thiazolés n'a pas été clairement mise en évidence. Ainsi, la protection contre la corrosion des circuits de refroidissement en laiton Amirauté avec le mélange est apportée principalement par les alkylamines. Celles-ci forment un film compact très protecteur à la surface de l'électrode.Pour des valeurs de concentration plus importantes, l'addition de 0,5 mg/l de dérivés thiazolés à 5 mg/l d'alkylamines améliore la protection du matériau.In this study, electrochemical measurements were carriet out to characterize the behaviour of Admiralty Brass in a 0.5 M sodium chloride solution in the absence of inhibitors and in the presence of a mixture of alkylamines and thiazol-derived products. This formulation is employed for water treatment in cooling circuits.The steady-state current voltage curves and the impedance diagrams were obtained with a rotating disc electrode in order to control the hydrodynamic conditions.The first part of this study deals with the results obtained for two concentrations of the mixture and for two immersion times at the corrosion potential. It has been shown that the inhibitive effect is more marked when the concentration increases from 10 to 50 mg/l. A slight decrease of the protection of the brass surface is observed when the immersion time increasesThe second part of this study is a comparison of the inhibitive effects of each compound of the mixture, on one hand, for concentration values used in the water treatment (0.1 mg/l of tbe solution containing the thiazol-derived products and 1 mg/l of the solution containing the alkylamines) and on the other hand, for identical concentration values (5 mg/l ). For 0.1 mg/l, no inhibitive action of thiazol-derived products could be detected. Thus, the corrosion protection of cooling circuits in Admiralty brass is attributed essentially to the alkylamines. They form a thick, protective film at the electrode surface. For higher concentration values, the addition of 0.5 mg/l of thiazol-derived products to 5 mg/l of alkylamines improves the corrosion resistance of brass

As cast microstructures on the mechanical and corrosion behaviour of ZK40 modified with Gd and Nd additions

The microstructure of ZK40, ZK40 with 2 wt% of Nd and Gd (ZK40-2Nd and ZK40-2Gd, respectively) were investigated with optical, scanning and transmission electron microscopy, X-ray diffraction and Scanning Kelvin Probe Force Microscopy. The mechanical properties and the corrosion behaviour were correlated with the microstructure. The 2 wt% Gd addition enhanced the ductility, while the Nd addition resulted in deterioration in mechanical properties. The corrosion behaviour was also enhanced with the addition of Gd.The authors acknowledge the Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) for the provision of facilities within the framework of proposal I-20130434. RHB acknowledges University of Sao Paulo for granting the fellowship ´Bolsa Empreendedorismo´. MM acknowledges the Alexander von Humboldt foundation for the provision of financial support in the form of post-doctoral fellowship

Corrosion Performance of Friction Stir Linear Lap Welded AM60B Joints

A corrosion investigation of friction stir linear lap welded AM60B joints used to fabricate an Mg alloy-intensive automotive front end sub-assembly was performed. The stir zone exhibited a slightly refined grain size and significant break-up and re-distribution of the divorced Mg17Al12 (β-phase) relative to the base material. Exposures in NaCl (aq) environments revealed that the stir zone was more susceptible to localized corrosion than the base material. Scanning vibrating electrode technique measurements revealed differential galvanic activity across the joint. Anodic activity was confined to the stir zone surface and involved initiation and lateral propagation of localized filaments. Cathodic activity was initially confined to the base material surface, but was rapidly modified to include the cathodically-activated corrosion products in the filament wake. Site-specific surface analyses revealed that the corrosion observed across the welded joint was likely linked to variations in Al distribution across the surface film/metal interface

Comportement électrochimique de l'acier inoxydable 316L dans le procédé de blanchiment par le chlorite de sodium

Ce travail consacré à l'étude du comportement électrochimique de l'acier inoxydable 316L dans le procédé de blanchiment du coton par le chlorite de sodium a permis de déduire les conclusions suivantes :

Réactivité d'une amine filmante pour la protection des aciers au carbone application à l'industrie nucléaire

National audienceL'industrie nucléaire est en constante recherche de voies d'optimisation afin d’améliorer la disponibilité des centrales. Concernant le circuit secondaire des réacteurs à eau sous pression (REP), les exploitants cherchent à limiter voire stopper les phénomènes de corrosion pouvant affecter les matériaux en acier au carbone, composant en grande majorité ce circuit. En effet, lors des phases d’arrêt, la corrosion généralisée de l'acier au carbone peut conduire à la degradation de certains composants. En fonctionnement, les tuyauteries en acier au carbone subissent un phénomène de corrosion-érosion conduisant à diminuer leur épaisseur et engendrer la presence de produits de corrosion dans l’écoulement.L'optimisation du conditionnement chimique du circuit secondaire en fonctionnement et des conditions de conservation lors des arrêts fait l'objet de recherches continues au sein d'EDF. L'utilisation d'inhibiteurs de corrosion, respectueux de l'environnement, de type amines filmantes (AF) constitue une voie d'etude intéressante afin de protéger les composants en acier au carbone en particulier lors des phases d’arrêt.Le but de ce travail de these est d’étudier le comportement et l’efficacité d'une amine filmante pour la protection des aciers au carbone dans les conditions representatives des centrales REP. Pour ce travail, les outils électrochimiques sont tout à fait adaptes pour identifier et caractériser l'adsorption d'un inhibiteur sur des surfaces métalliques en fonction des conditions de depot, choisies de manière à se rapprocher des conditions réelles. Ainsi, il est par exemple possible de suivre par spectroscopie d'impédance électrochimique l'influence de paramètres physico-chimiques (pH, concentration en AF, temperature, vitesse d’écoulement) sur l’efficacité de l'inhibiteur vis-a-vis de la corrosion. En outre, les courbes de polarisation renseignent sur le caractère anodique, cathodique ou mixte de l'amine filmante déposée. Ces résultats seront completes par des observations au microscope optique et des mesures d'angles de gouttes afin de faire le lien entre morphologie, caractère hydrophobe et efficacité inhibitrice des films formes

Réactivité d'une amine filmante pour la protection des aciers au carbone application à l'industrie nucléaire

National audienceL'industrie nucléaire est en constante recherche de voies d'optimisation afin d’améliorer la disponibilité des centrales. Concernant le circuit secondaire des réacteurs à eau sous pression (REP), les exploitants cherchent à limiter voire stopper les phénomènes de corrosion pouvant affecter les matériaux en acier au carbone, composant en grande majorité ce circuit. En effet, lors des phases d’arrêt, la corrosion généralisée de l'acier au carbone peut conduire à la degradation de certains composants. En fonctionnement, les tuyauteries en acier au carbone subissent un phénomène de corrosion-érosion conduisant à diminuer leur épaisseur et engendrer la presence de produits de corrosion dans l’écoulement.L'optimisation du conditionnement chimique du circuit secondaire en fonctionnement et des conditions de conservation lors des arrêts fait l'objet de recherches continues au sein d'EDF. L'utilisation d'inhibiteurs de corrosion, respectueux de l'environnement, de type amines filmantes (AF) constitue une voie d'etude intéressante afin de protéger les composants en acier au carbone en particulier lors des phases d’arrêt.Le but de ce travail de these est d’étudier le comportement et l’efficacité d'une amine filmante pour la protection des aciers au carbone dans les conditions representatives des centrales REP. Pour ce travail, les outils électrochimiques sont tout à fait adaptes pour identifier et caractériser l'adsorption d'un inhibiteur sur des surfaces métalliques en fonction des conditions de depot, choisies de manière à se rapprocher des conditions réelles. Ainsi, il est par exemple possible de suivre par spectroscopie d'impédance électrochimique l'influence de paramètres physico-chimiques (pH, concentration en AF, temperature, vitesse d’écoulement) sur l’efficacité de l'inhibiteur vis-a-vis de la corrosion. En outre, les courbes de polarisation renseignent sur le caractère anodique, cathodique ou mixte de l'amine filmante déposée. Ces résultats seront completes par des observations au microscope optique et des mesures d'angles de gouttes afin de faire le lien entre morphologie, caractère hydrophobe et efficacité inhibitrice des films formes

Impedance analysis of film-forming amines for the corrosion protection of a carbon steel

International audienceOctadecylamine (ODA) is a well-known organic inhibitor for the corrosion protection of carbon steels. Inthe present study, electrochemical impedance data analysis was performed to extract physical param-eters of the ODA thin film that formed on a P275 carbon steel surface. First, surface observations andcontact angle measurements showed the steel surface modification after the ODA treatment linked to theadsorption of an organic hydrophobic thin film. X-ray photoelectron spectroscopy confirmed the pres-ence of a very thin organic layer and revealed the presence of iron oxide-hydroxide underlying the ODAfilm. The impedance data analysis with a power-law distribution of resistivity in the organic film allowedthe permittivity and thickness to be extracted. Finally, from the impedance results with and withoutODA, the instantaneous corrosion inhibition efficiency was determined