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Jul 19, 2023

Corrosion influencée microbiologiquement du 2707 Hyper

Scientific Reports volume 6, Numéro d'article : 20190 (2016) Citer cet article 6601 Accès 108 Citations 6 Détails des mesures Altmetric La corrosion sous influence microbiologique (CMI) est un problème sérieux dans

Rapports scientifiques volume 6, Numéro d'article : 20190 (2016) Citer cet article

6601 Accès

108 citations

6 Altmétrique

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La corrosion sous influence microbiologique (CMI) constitue un problème sérieux dans de nombreuses industries car elle entraîne d'énormes pertes économiques. En raison de son excellente résistance à la corrosion chimique, l’acier inoxydable hyper duplex 2707 (2707 HDSS) a été utilisé dans le milieu marin. Cependant, sa résistance au MIC n’a pas été prouvée expérimentalement. Dans cette étude, le comportement MIC du 2707 HDSS provoqué par l'aérobie marin Pseudomonas aeruginosa a été étudié. Les analyses électrochimiques ont démontré un déplacement positif du potentiel de corrosion et une augmentation de la densité du courant de corrosion en présence du biofilm de P. aeruginosa dans le milieu 2216E. Les résultats de l'analyse par spectroscopie photoélectronique à rayons X (XPS) ont montré une diminution de la teneur en Cr sur la surface du coupon sous le biofilm. L'analyse d'imagerie des fosses a montré que le biofilm de P. aeruginosa provoquait une profondeur de fosse maximale de 0,69 μm en 14 jours d'incubation. Bien que ce chiffre soit assez faible, cela indique que le 2707 HDSS n'est pas complètement immunisé contre la CMI par le biofilm de P. aeruginosa.

L'acier inoxydable duplex (DSS) est largement utilisé dans diverses industries en raison de sa combinaison souhaitable d'excellentes propriétés mécaniques et de résistance à la corrosion1,2. Cependant, une corrosion par piqûre localisée peut toujours se produire et affecte l’intégrité de ce type d’acier3,4. Le DSS n’est pas à l’abri de la corrosion microbiologiquement influencée (MIC)5,6. Malgré une très large gamme d'applications pour le DSS, il existe encore des environnements dans lesquels la résistance à la corrosion du DSS est insuffisante pour des services à long terme. Cela signifie que des matériaux plus coûteux et plus résistants à la corrosion sont nécessaires. Jeon et al.7 ont découvert que même les aciers inoxydables super duplex (SDSS) présentent certaines limites en termes de résistance à la corrosion. Par conséquent, des aciers inoxydables hyper duplex (HDSS) offrant une résistance à la corrosion plus élevée sont nécessaires dans certaines applications. Cela a conduit au développement de HDSS hautement alliés.

La résistance à la corrosion du DSS est déterminée par le rapport entre la phase α et la phase γ et par les régions appauvries en Cr, Mo et W qui sont adjacentes aux phases secondaires8,9,10. Le HDSS contient des niveaux élevés de Cr, Mo et N11, ce qui lui confère une excellente résistance à la corrosion et une valeur élevée (45-50) de l'indice équivalent de résistance aux piqûres (PREN), calculé à partir du % en poids de Cr + 3,3 (% en poids de Mo + 0,5 % en poids W) + 16 % en poids N12. Ses excellentes propriétés de résistance à la corrosion reposent sur une composition bien équilibrée avec environ 50 % de phases de ferrite (α) et 50 % d'austénite (γ), qui offrent au HDSS des propriétés mécaniques améliorées et une résistance à la corrosion des chlorures plus élevée par rapport au DSS13 conventionnel. La résistance améliorée à la corrosion étend l'utilisation du HDSS dans des environnements chlorés plus agressifs, tels que les environnements marins.

Le MIC constitue un problème majeur dans de nombreuses industries telles que celles du pétrole et du gaz, ainsi que dans les services d’eau14. Les MIC représentent 20 % de tous les dommages dus à la corrosion15. La MIC est une corrosion bioélectrochimique qui peut être observée dans de nombreux environnements16. Les biofilms formés sur une surface métallique modifieront les conditions électrochimiques et influenceront ainsi les processus de corrosion. Il est largement admis que la corrosion MIC est causée par des biofilms14. Les microbes électrogènes corrodent les métaux afin d’obtenir l’énergie de maintien nécessaire à la survie17. Les recherches les plus récentes sur la CMI suggèrent que l’EET (transfert d’électrons extracellulaires) est un facteur limitant la CMI provoquée par des microbes électrogènes. Zhang et al.18 ont démontré qu'un médiateur électronique accélérait le transfert d'électrons entre les cellules sessiles de Desulfovibrio vulgaris et l'acier inoxydable 304, entraînant une attaque MIC beaucoup plus grave. Enning et al.19 et Venzlaff et al.20 ont montré qu'un biofilm corrosif de bactérie sulfato-réductrice (SRB) était capable d'absorber directement les électrons de la matrice métallique, entraînant une grave corrosion par piqûres.