ISO/TR 16335:2013

RAPPORT ISO/TR
TECHNIQUE 16335
Première édition
2013-09-01
Corrosion des métaux et alliages —
Essais de corrosion en atmosphères
artificielles — Lignes directrices
pour sélectionner un essai
de corrosion accéléré pour la
qualification du produit
Corrosion of metals and alloys — Corrosion tests in artificial
atmospheres — Guidelines for selection of accelerated corrosion test
for product qualification
Numéro de référence
©
ISO 2013
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Catégories et caractéristiques des essais de corrosion accélérés .2
4 Domaines d’application recommandés pour les différents types d’essais et adéquation des
méthodes proposées . 4
5 Corrosivité des essais et vitesses de corrosion relatives de métaux ordinaires .7
6 Exigences relatives au matériel d’essai et reproductibilité des résultats .8
7 Modes opératoires recommandés pour la qualification des produits .9
Annexe A (informative) Caractéristiques des essais de corrosion atmosphérique
accélérés normalisés .10
Annexe B (informative) Analyse initiale des risques de défaillance potentielle des produits ou
unités fonctionnelles .16
Bibliographie .19
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/CEI, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou sur la liste ISO des déclarations de brevets reçues
(voir www.iso.org/brevets).
Les éventuelles appellations commerciales utilisées dans le présent document sont données pour
information à l’intention des utilisateurs et ne constituent pas une approbation ou une recommandation.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation
de la conformité, aussi bien que pour des informations au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de
l’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC) voir le lien suivant: Avant-propos —
Informations supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 156, Corrosion des métaux et alliages.
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Introduction
Le présent document donne des lignes directrices pour la sélection d’essais de corrosion accélérés
adaptés et examine les différentes méthodes d’essai normalisées à l’échelle internationale.
Par conséquent, ce document n’est pas destiné à être normalisé mais offre une aide appréciable à
l’industrie et aux instituts d’essai.
C’est la raison pour laquelle il a été élaboré sous forme de Rapport technique.
Les essais de corrosion ont connu une évolution pour passer des méthodes qualitatives à des méthodes
plus quantitatives et les conditions préalables aux essais de corrosion pour la qualification des produits
évoluent. L’intégration des technologies modernes de contrôle et de régulation des paramètres d’essais
climatiques dans les matériels d’essai a engendré une augmentation de la reproductibilité des essais.
Pour améliorer la corrélation entre les résultats des essais en laboratoire et les performances en service,
des méthodes quantitatives ont été introduites au cours de ces dernières années afin de caractériser
la corrosivité. Pour évaluer l’effet de la corrosion sur la performance fonctionnelle des produits, des
méthodes quantitatives sont adoptées afin d’évaluer les variations des propriétés fonctionnelles, ainsi que
les changements de nature chimique associés qui résultent de la corrosion des matériaux du composant.
Les essais d’exposition en milieu naturel étaient et demeurent la méthode traditionnellement utilisée
pour contrôler la résistance à la corrosion des nouveaux matériaux et produits, notamment pour
soumettre les nouveaux revêtements ou systèmes de traitement de surface à des essais de protection
contre la corrosion. Les sites d’essai choisis peuvent présenter une corrosivité importante, tels que les
zones marines ou industrielles. Par conséquent, les sites d’essai représentent souvent les milieux les
plus défavorables et en tant que tel, les essais effectués sur ces sites peuvent être assimilés à des essais
accélérés. Cependant, le degré d’accélération est souvent modéré et la qualification d’un matériau ou
produit soumis à des essais de résistance à la corrosion est généralement longue.
Par conséquent, pour qualifier de nouveaux matériaux et produits en fonction de leur résistance à la
corrosion, des essais de corrosion accélérés doivent généralement être adoptés au cours de la phase
de conception des produits. Plus le degré d’accélération d’un essai de corrosion sera élevé, plus l’essai
de corrosion accéléré sera favorable et plus la durée d’essai requise sera courte. D’autre part, plus
l’accélération du processus de corrosion pendant les essais sera élevée, plus il sera difficile de simuler
correctement les processus de corrosion naturels. Cette corrélation constitue le principal problème lors
de la conception d’essais de corrosion accélérés significatifs pour la qualification des produits.
Des efforts considérables ont été déployés pour mettre au point des essais de corrosion accélérés à des
fins de qualification des produits. Ces travaux ont engendré l’élaboration d’un large éventail de méthodes
dont certaines sont également disponibles sous forme de Normes internationales. Cependant, certains
de ces essais sont uniquement destinés à vérifier la qualité comparative d’un matériau métallique
protégé ou non protégé contre la corrosion, alors que d’autres peuvent s’avérer utiles pour prédire ou
estimer la performance à long terme d’un produit incluant des matériaux métalliques, en l’exposant à
une contrainte de corrosion représentant les conditions de service.
Pour identifier la méthode la plus pertinente pour une application spécifique, il faut disposer de
connaissances allant généralement au-delà de celles contenues dans une seule norme. Les présentes
lignes directrices fournissent donc un cadre pour comparer les essais de corrosion accélérés existants
afin de pouvoir tenir compte des différents aspects et de choisir la méthode et le mode opératoire les
plus appropriés.
RAPPORT TECHNIQUE ISO/TR 16335:2013(F)
Corrosion des métaux et alliages — Essais de corrosion
en atmosphères artificielles — Lignes directrices pour
sélectionner un essai de corrosion accéléré pour la
qualification du produit
1 Domaine d’application
Le présent Rapport technique s’applique pour la sélection d’essais de corrosion atmosphérique accélérés
adaptés pour la qualification de produits contenant des matériaux métalliques pourvus ou dépourvus
d’une protection contre la corrosion, ou protégés de manière temporaire. Les caractéristiques d’un
certain nombre d’essais de corrosion accélérés normalisés sont également indiquées à titre de guide
pour l’élaboration de spécifications d’essai.
Le présent Rapport technique examine les aspects suivants:
— Catégories d’essais de corrosion atmosphérique accélérés
— Domaines d’application recommandés pour les différents types d’essais et adéquation
— Corrosivité des essais et vitesses de corrosion relatives de métaux ordinaires
— Exigences relatives au matériel d’essai, critères de reproductibilité et corrélation avec les
performances en service
— Modes opératoires recommandés pour la qualification des produits
Le présent Rapport technique vise principalement à présenter un cadre pour comparer les différentes
méthodes d’essais de corrosion accélérés, qui sont actuellement disponibles sous forme de Normes
internationales. L’adéquation d’une méthode d’essai varie en fonction des exigences fixées par
l’application prévue du produit.
2 Références normatives
Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de manière normative dans le présent
document et sont indispensables pour son application. Pour les références datées, seule l’édition citée
s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y
compris les éventuels amendements).
ISO 9223, Corrosion des métaux et alliages — Corrosivité des atmosphères — Classification, détermination
et estimation
ISO 9224:2012, Corrosion des métaux et alliages — Corrosivité des atmosphères — Valeurs de référence
relatives aux classes de corrosivité
ISO 9225, Corrosion des métaux et alliages — Corrosivité des atmosphères — Mesurage des paramètres
environnementaux affectant la corrosivité des atmosphères
ISO 9226, Corrosion des métaux et alliages — Corrosivité des atmosphères — Détermination de la vitesse de
corrosion d’éprouvettes de référence pour l’évaluation de la corrosivité
ISO 9227, Essais de corrosion en atmosphères artificielles — Essais aux brouillards salins
ISO 10062, Corrosion des métaux et alliages — Essais de corrosion en atmosphère artificielle à très faible
concentration en gaz polluants
ISO 11130, Corrosion des métaux et alliages — Essai en immersions alternées en solution saline
ISO 11474, Corrosion des métaux et alliages — Essais de corrosion en atmosphère artificielle — Essai de
corrosion accéléré en extérieur par vaporisation intermittente d’un brouillard salin («Scab test»)
ISO 11844-1, Corrosion des métaux et alliages — Classification de la corrosivité faible des atmosphères
d’intérieur — Partie 1: Détermination et estimation de la corrosivité des atmosphères d’intérieur
ISO 11997-1, Peintures et vernis — Détermination de la résistance aux conditions de corrosion cyclique —
Partie 1: Brouillard salin/sécheresse/humidité
ISO 11997-2, Peintures et vernis — Détermination de la résistance aux conditions de corrosion cyclique —
Partie 2: Brouillard salin/sécheresse/humidité/lumière UV
ISO 14993, Corrosion des métaux et alliages — Essais accélérés comprenant des expositions cycliques à des
conditions de brouillard salin, de séchage et d’humidité
ISO 16151, Corrosion des métaux et alliages — Essais cycliques accélérés avec exposition au brouillard salin
acidifié, en conditions «sèches» et en conditions «humides»
ISO 16701, Corrosion des métaux et alliages — Corrosion en atmosphère artificielle — Essai de corrosion
accélérée comprenant des expositions sous conditions contrôlées à des cycles d’humidité et à des vaporisations
intermittentes de solution saline
ISO 20340, Peintures et vernis — Exigences de performance relatives aux systèmes de peinture pour la
protection des structures offshore et structures associées
ISO 21207, Essais de corrosion en atmosphères artificielles — Essais de corrosion accélérée par expositions
alternées à des gaz oxydants ou au brouillard salin neutre et à un séchage
CEI 60068-2-11, Essais d’environnement — Partie 2: Essais — Essai Ka: brouillard salin
CEI 60068-2-30, Essais d’environnement — Partie 2-30: Essais — Essai Db: essai cyclique de chaleur humide
(cycle de 12 h + 12 h)
CEI 60068-2-52, Essais d’environnement — Partie 2: Essais — Essai Kb: brouillard salin, essai cyclique
(solution de chlorure de sodium)
CEI 60068-2-60, Essais d’environnement — Partie 2: Essais — Essai Ke: essai de corrosion dans un flux de
mélange de gaz
CEI 60068-2-78, Essais d’environnement — Partie 2-78: Essais — Essai Cab: chaleur humide, essai continu
3 Catégories et caractéristiques des essais de corrosion accélérés
La méthode la plus ancienne et la plus couramment utilisée pour les essais de corrosion accélérés en
laboratoire est peut-être l’essai au brouillard salin neutre (catégorie A du Tableau 1). L’essai continu au
brouillard salin neutre est particulièrement utile pour détecter les discontinuités telles que les pores
et d’autres défauts dans certains revêtements métalliques, d’oxyde anodique et de conversion, ainsi
que dans les revêtements organiques. Cependant, bien qu’ils soient couramment utilisés pour les essais
de qualification, les résultats des essais continus aux brouillards salins correspondent rarement aux
performances en service.
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Tableau 1 — Catégories d’essais de corrosion atmosphérique accélérés
Catégorie d’essai Exemples de normes
A Essais continus aux brouillards salins ISO 9227; CEI 60068-2-11
Essais avec immersion alternée d’objets dans une solution saline
B suivie d’un séchage ou d’une vaporisation intermittente d’un ISO 11130
brouillard salin et d’un séchage
Essais avec variation cyclique de l’humidité (conditions sèches/ ISO 11474, ISO 14993; ISO 11997-1;
C humides) et incluant également des étapes de vaporisation d’un ISO 11997-2; ISO 16151; ISO 16701,
brouillard salin ISO 20340, CEI 60068-2-52
Essais avec exposition continue à des atmosphères à faible
D concentration de gaz corrosifs et à une humidité modérément ISO 10062; CEI 60068-2-60
élevée
Essais avec exposition continue à des atmosphères à concen-
tration de gaz corrosifs plus élevée et à humidité supérieure,
E ISO 21207
incluant également des étapes de séchage et une courte période
de vaporisation de brouillard salin
CEI 60068-2-78, CEI 60068-2-30,
NT ELEC 025 (avec condensation)
F Essais sous forte humidité
Voir Référence [1] dans la Bibliogra-
phie
Une solution pour améliorer cette corrélation consiste à introduire une étape de séchage après
l’exposition au brouillard salin (catégorie B du Tableau 1). Une solution encore plus préférable est de
combiner l’exposition au brouillard salin avec un cycle alternant entre des niveaux d’humidité élevé et
faible (catégorie C du Tableau 1), en introduisant ainsi l’humidification et le séchage dans le cycle d’essai
de corrosion.
La corrélation entre les résultats de ces essais et les performances en service dans des conditions
normales en extérieur semble raisonnablement bonne. Un certain nombre d’essais de corrosion cycliques
accélérés, fondés sur ce principe ont été élaborés et normalisés. Cependant, la complexité de ces essais
varie, ainsi que les exigences relatives au matériel d’essai. Pour mieux maîtriser les facteurs ayant un
impact sur la vitesse de corrosion et leur pertinence par rapport à la corrosion en service, des systèmes
avancés ont été introduits.
Certains polluants de l’air, tels que le dioxyde de soufre SO , le dioxyde d’azote NO , le sulfure d’hydrogène
2 2
H S et le chlore Cl , présents sous forme d’éléments à l’état de traces favorisent la corrosion des métaux
2 2
dans des conditions de forte humidité et doivent être pris en considération lors de l’évaluation de la
résistance à la corrosion de produits particulièrement sensibles aux avaries de corrosion, tels que les
dispositifs électroniques. Les essais d’exposition sous forte humidité en présence de ces polluants de l’air
sont donc souvent utilisés pour la qualification de produits électroniques en fonction de la résistance à
la corrosion (catégorie D du Tableau 1).
Les effets de la corrosion peuvent apparaître à des fractions de volume de polluants dans l’air inférieures à
−6
10 . La réalisation des essais de corrosion par les polluants de l’air nécessite donc un type de matériel d’essai
très spécial. En outre, des mélanges de gaz polluants sont souvent utilisés pour simuler les effets de synergie.
Pour évaluer la résistance à la corrosion de certains produits, des essais combinant la vaporisation
intermittente d’un brouillard salin et l’exposition à des gaz corrosifs ont également été introduits
(catégorie E du Tableau 1). Ces méthodes permettent d’évaluer d’autres effets synergiques. Ces essais sont
également recommandés pour la qualification de produits conçus pour des milieux relativement corrosifs.
Les essais impliquant l’exposition d’éprouvettes à une forte humidité et à de l’eau condensée sont parfois
assimilés à des essais de corrosion (catégorie F du Tableau 1). Ces essais peuvent avoir des effets corrosifs
sur les parties métalliques des produits en cas de contaminants de surface se présentant sous forme de
sels. Des essais de condensation sont également utilisés pour les revêtements organiques car ils peuvent
induire des dommages dus au gonflement et au relargage d’additifs. Pour les essais de dispositifs
électroniques, des essais sous forte humidité sont utilisés pour contrôler l’étanchéité à l’air et les fuites
d’eau dans les équipements. L’essai visant à évaluer la capacité de protection contre la corrosion d’une
enceinte semi perméable incluant un dispositif électrique, en déclenchant un refroidissement rapide de
l’enceinte, constitue un cas d’essai spécial. Cet essai entraînera le pompage d’air humide dans l’enceinte
et la condensation de la vapeur d’eau si l’effet de refroidissement est suffisamment important.
4 Domaines d’application recommandés pour les différents types d’essais et
adéquation des méthodes proposées
Au cours de ces dernières années, des méthodes d’évaluation quantitative et de classification de la
corrosivité atmosphérique ont été développées et certaines d’entre elles existent également sous
forme de Normes internationales. La corrosivité atmosphérique à un endroit spécifique peut être soit
estimée à partir de données météorologiques conformément à la description de l’ISO 9223, soit évaluée
en mesurant la vitesse de corrosion d’éprouvettes en métal ordinaire à cet endroit conformément à la
description de l’ISO 9226.
L’adéquation des différentes catégories d’essais de corrosion pour la qualification des produits est
indiquée dans le Tableau 2 pour quatre différents domaines d’application avec une corrosivité variable
d’un milieu de service attendu pour ces applications.
Les catégories de corrosivité (C1 = très faible, C2 = faible, C3 = moyenne, C4 = élevée, C5 = très élevée et
CX = extrême) indiquées dans le Tableau 2 sont définies quantitativement dans l’ISO 9223. Les classes de
sévérité (G1 = faible, G2 = modérée, G3 = élevée et GX = extrême) indiquées dans le Tableau 2 sont également
définies quantitativement dans l’ISA S71.04 (Référence [2] dans la Bibliographie). La classification de la
corrosivité en atmosphères faiblement corrosives est également décrite dans l’ISO 11844-1 qui inclut
une comparaison des catégories de corrosivité ISO et ISA.
Les classes suivantes sont utilisées pour exprimer l’adéquation d’une catégorie spécifique d’essai de corrosion:
P = Type de méthode préféré
U = Utile pour les essais comparatifs de produits similaires
N = Inutile sauf pour le contrôle qualité du même produit
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Tableau 2 — Adéquation des méthodes d’essai de corrosion pour différents domaines
d’application
Domaine d’application Adéquation des différentes catégories d’essais de corrosion
A B C D E F
(brouil- (immersion (cycle d’hu- (exposi- (exposi- (condensa-
lard salin alternée) midité avec tion aux tion aux tion)
Description Corrosivité
constant) brouillard polluants de polluants de
salin) l’air) l’air, séchage
et brouil-
lard salin)
Site extérieur
2)
N U P – P –
(C4-C5)
Construc-
tions marines
Embruns (C5) N U – – – –
1)
Sous la mer – – – – – –
Châssis
2)
N U P – P –
(C4-C5)
Compartiment
Automobile
moteur
2)
N U P – P –
(C2-C4)
2)
Habitacle (C1) – – – P – P
À l’air libre
2)
N U P – P –
(C3-C5)
Sous abri
Construction
2)
N U P – P –
de bâtiments
(C2-C4)
En intérieur
2)
– – – P – P
(C1-C2)
3) 3) 3) 4)
Sévère (GX) U U U – P P
3) 3) 3) 4)
Élevée (G3) U U U – P P
Dispositifs
Faible à modé-
électriques
rée
– – – P P
(G1-G2)
P = Type de méthode préféré
U = Utile pour les essais comparatifs de produits similaires
N = Inutile sauf pour le contrôle qualité du même produit
1)
Il convient d’utiliser l’essai avec immersion totale.
2)
Il s’agit du type de méthode préféré pour les dispositifs électriques mais son applicabilité est également plus générale.
3)
Pour les essais d’étanchéité.
4)
Type de méthode préféré lorsque l’effet des contaminants salins intérieurs prédomine.
Des indications générales concernant l’aptitude des différentes catégories d’essais à évaluer la résistance
à la corrosion de matériaux métalliques spécifiques sont indiquées dans le Tableau 3, en utilisant les
mêmes classes d’aptitude que celles utilisées dans le Tableau 2.
Tableau 3 — Aptitude des différents essais à évaluer la résistance à la corrosion de matériaux
métalliques spécifiques avec ou sans protection contre la corrosion
Aptitude des différentes catégories d’essais de corrosion
A B C D E F
(brouil- (immersion (cycle d’hu- (exposition (exposition (condensa-
Matériau métallique lard salin alternée) midité avec aux polluants aux polluants tion)
constant) brouillard de l’air) de l’air,
salin) séchage et
brouillard
salin)
4) 5) 7)
Métaux et alliages N U P P
Métaux protégés par
4) 5) 7)
des revêtements catho- U U P P
diques
Métaux protégés par
1) 4) 5) 7)
des revêtements ano- N N P P
diques
Métaux protégés par un
revêtement de conver-
4) 5) 7)
N U P P
sion sur un revêtement
anodique
Métaux protégés par
2), 3) 4) 5) 6), 7)
des revêtements orga- N U P P P
niques
Métaux avec protection
8)
temporaire contre la – – – – – P
corrosion
P = Type de méthode préféré
U = Utile pour les essais comparatifs de produits similaires
N = Inutile sauf pour le contrôle qualité du même produit
1)
Il convient de tenir compte du fait que certaines méthodes d’essai améliorent la corrosion du zinc par rapport à celle de
l’acier au carbone (voir Tableau 5).
2)
Il convient de tenir compte du fait que pour certaines méthodes, les durées de séchage sont trop courtes et la salinité
trop élevée pour éviter le blocage de la corrosion sous-jacente des peintures pour de nombreux systèmes de revêtement.
La corrosion caverneuse peut être empêchée pour la même raison. Lors du choix de la méthode d’essai de corrosion et de la
spécification de la sévérité de l’essai, il convient de tenir compte du fait que la corrosion à l’air libre ou caverneuse est la plus
critique.
3)
La plupart des méthodes ne peuvent pas simuler tous les types de modes de défaillance pour l’aluminium peint.
4)
Type de méthode principalement destiné aux essais de dispositifs électriques pour les milieux allant de faiblement à
très corrosifs.
5)
Ce type de méthode est préférable en relation avec les essais de dispositifs électriques, mais il est également applicable
de manière plus générale.
6)
Essais de condensation présentant un intérêt pour vérifier l’adhérence des revêtements en conditions humides.
7)
Type de méthode préféré pour soumettre les dispositifs électriques à essai lorsque l’effet des contaminants salins
intérieurs prédomine.
8)
Dans ce cas, la protection temporaire contre la corrosion inclut un traitement de surface avec des cires ou d’autres
agents afin de protéger la surface du métal contre l’humidité.
Le tableau indique également certains facteurs à prendre en compte lors de la sélection de la méthode
d’essai la plus appropriée au sein d’une catégorie d’essais de corrosion spécifique.
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5 Corrosivité des essais et vitesses de corrosion relatives de métaux ordinaires
Pour caractériser la contrainte de corrosion dans un essai de corrosion accéléré spécifique, il convient
d’adopter l’exposition d’éprouvettes en métal ordinaire afin d’évaluer la corrosivité ou la contrainte de
corrosion. Des données sur la corrosivité par rapport à la corrosion d’éprouvettes en métal ordinaire
sont disponibles pour de nombreux essais normalisés et ces données peuvent être utilisées pour
comparer les différents essais. Pour montrer la manière dont la contrainte de corrosion varie entre
certains essais normalisés, le Tableau 4 présente des durées d’essai moyennes estimées pour atteindre
−2
une perte de masse métallique d’un acier au carbone de 670 g m , correspondant approximativement
à 5 ans d’exposition en extérieur dans la catégorie de corrosivité C3, conformément à l’ISO 9224:2012.
Les données sur la corrosivité des différents essais sont fournies dans les normes respectives mais sont
également disponibles dans l’Annexe A du présent Rapport technique.
Tableau 4 — Durée d’essai pour atteindre une perte de masse métallique d’un acier au carbone
−2
de 670 g m , correspondant approximativement à 5 ans d’exposition en extérieur dans la
catégorie de corrosivité C3 conformément à l’ISO 9224:2012
1)
Durée d’essai moyenne pour atteindre
une perte de masse métallique d’un acier
Méthode d’essai
au carbone = 670 g/m due à la corrosion
(jours)
Exposition en extérieur sous des conditions de cor-
rosivité atmosphérique moyenne C3 conformément à 1780
l’ISO 9224
Exposition en extérieur sous des conditions de cor-
rosivité atmosphérique moyenne C4 conformément à 622
l’ISO 9224
Exposition en extérieur sous des conditions de cor-
rosivité atmosphérique moyenne C5 conformément à 143
l’ISO 9224
Exposition en extérieur sous des conditions de cor-
rosivité atmosphérique moyenne CX conformément à 15
l’ISO 9224
ISO 9227 19
ISO 14993 7
ISO 16151A 12
ISO 16151B 15
ISO 16701 19
ISO 21207B 24
ISO 11997-1 32
2)
ISO 11474 120
1)
Les durées d’essai moyennes ont été estimées à partir des données de perte de masse métallique trouvées dans les
normes respectives et en supposant également que la perte de masse métallique en fonction de la durée de l’exposition pour
les essais accélérés est linéaire.
2)
Données représentatives des essais en période hivernale à l’Institut suédois de recherche technique SP.
Lors du choix de l’essai le plus approprié pour une application donnée, il convient de tenir compte de la
vitesse de corrosion d’un métal ordinaire par rapport à la vitesse de corrosion d’un autre métal ordinaire
dans un essai de corrosion accéléré. La vitesse de corrosion relative des deux métaux ordinaires au
cours de l’essai, comparée à la vitesse de corrosion relative des mêmes métaux en conditions de service,
est une indication de la manière dont l’essai reproduit le comportement sous corrosion en service. Pour
illustrer cela, le Tableau 5 présente des données de contrainte de corrosion pour l’acier au carbone et
le zinc dans certains essais de corrosion accélérés normalisés. Ce tableau indique une plage admise
estimée de perte de masse métallique de l’acier au carbone et du zinc en référence à une perte de masse
métallique moyenne de l’acier au carbone égale à 670 g/m , par rapport à des données obtenues à
partir d’une exposition en extérieur pendant 5 ans dans la catégorie de corrosivité atmosphérique C3
conformément à l’ISO 9224:2012.
Tableau 5 — Plage admise de perte de masse métallique de l’acier au carbone et du zinc en
référence à une perte de masse métallique de l’acier au carbone égale à 670 g/m
Méthode d’essai/durée d’exposi- Perte de masse métallique de Perte de masse métallique du
1) 2 2
tion l’acier au carbone (g/m ) zinc (g/m )
Catégorie de corrosivité atmosphé-
450 – 900 18 – 55
rique C3 pendant 5 ans
ISO 9227 pendant 19 jours 480 – 860 240 – 710
ISO 14993 pendant 7 jours 530 – 800 100 – 170
ISO 16151 A pendant 12 jours 460 – 880 140 – 250
ISO 16151 B pendant 15 jours 470 – 870 15 – 50
ISO 16701 pendant 19 jours 630 – 710 25 – 35
2) 2)
ISO 21207 B pendant 24 jours 670 104
2) 2)
ISO 11997-1 pendant 32 jours 670 241
2) 2)
ISO 11474 pendant 4 mois 670 63
1)
Les durées d’essai moyennes ont été estimées à partir des données de perte de masse métallique trouvées dans les
normes respectives et en supposant également que la perte de masse métallique en fonction de la durée de l’exposition pour
les essais accélérés est linéaire.
2)
Les données disponibles étant limitées, il est impossible d’indiquer un intervalle admis de perte de masse métallique
dans ces cas.
Pour la qualification des produits, il convient d’utiliser les résultats obtenus à partir d’une exposition
d’éprouvettes en métal ordinaire à des conditions de service afin d’estimer la contrainte de corrosion la
plus probable tout au long de la durée de vie en service théorique d’un produit. Cette contrainte estimée
de corrosion en service peut ensuite être utilisée pour estimer la durée d’exposition nécessaire pour un
essai de qualification du produit. La pertinence de cette approche basée sur la contrainte de corrosion
équivalente pour le produit à soumettre à essai et à qualifier dépend de nombreux facteurs tels que les
propriétés de corrosion des matériaux du produit, le métal ordinaire utilisé pour les estimations de
contrainte de corrosion, les données de corrosion en service disponibles, et l’essai accéléré choisi pour la
qualification du produit. Cependant, plus l’essai accéléré est apte à simuler le comportement sous corrosion
en service, plus les prévisions effectuées à partir des résultats de l’essai seront naturellement fiables.
6 Exigences relatives au matériel d’essai et reproductibilité des résultats
Les exigences relatives au matériel d’essai peuvent considérablement varier entre les différents essais
de corrosion accélérés normalisés indiqués à l’Annexe A, où d’importantes caractéristiques de certains
essais de corrosion accélérés normalisés sont mentionnées.
Pour le choix du matériel d’essai, il convient de considérer en premier lieu les exigences imposées par la
méthode d’essai jugée la plus adaptée, ainsi que la reproductibilité des résultats d’essai. La disponibilité du
matériel requis pour les différents essais est également un facteur important, ainsi que le coût de l’essai.
NOTE En cas d’utilisation de méthodes simples, il est important de vérifier très soigneusement les conditions
d’essai afin d’obtenir une reproductibilité raisonnablement élevée. Il convient de contrôler la corrosivité de l’essai
par l’exposition d’éprouvettes en métal ordinaire et de l’ajuster pour qu’elle se situe dans l’intervalle spécifié
dans la plupart des normes les plus récentes. Cependant, il est également important de tenir compte du fait que la
corrélation entre les résultats d’essai et les performances sous corrosion en service est généralement nettement
inférieure lorsqu’un essai simple fortement accéléré est utilisé plutôt qu’un essai de corrosion accéléré plus pointu
utilisé dans le même but.
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7 Modes opératoires recommandés pour la qualification des produits
Pour les essais de qualification des produits ou unités fonctionnelles par rapport à la résistance à la
corrosion, il est recommandé d’adopter le mode opératoire général suivant:
1) Utiliser les résultats d’une analyse initiale des risques de modes de défaillance potentiels du produit
ou de l’unité fonctionnelle à qualifier, conformément à la description de l’Annexe B, pour identifier
un mode de défaillance critique et le processus de corrosion associé qui doit être évalué au moyen
d’essais de corrosion accélérés.
2) Sélectionner l’essai de corrosion accéléré approprié (Articles 3, 4, 5, 6 et Annexe A).
3) Sélectionner l’attribut adapté de l’unité fonctionnelle qui servira d’indicateur de dégradation.
À partir de l’exigence de performance, évaluer le niveau tolérable minimal de cet indicateur de
dégradation pour définir la défaillance de l’unité fonctionnelle (voir paragraphe B.2).
4) Spécifier la corrosivité en service et la contrainte de corrosion pendant la durée de vie théorique pour
l’unité fonctionnelle à soumettre à essai. L’exposition d’éprouvettes métalliques et la détermination
de la vitesse de corrosion de ces éprouvettes constituent la méthode préférée pour déterminer les
classes de sévérité ou de corrosivité atmosphérique dans des milieux de service spécifiques (voir
paragraphe B.3 et Article 5).
5) À partir de la contrainte de corrosion pendant la durée de vie théorique de l’unité fonctionnelle,
estimer le temps acceptable jusqu’à la défaillance au cours de l’essai accéléré. Adopter le principe de
la contrainte de corrosion équivalente conformément à la description de l’Article 5.
6) Réaliser l’essai et conclure si l’unité fonctionnelle soumise à essai présente un temps jusqu’à la
défaillance supérieur à la valeur acceptable. Analyser également les éprouvettes par rapport au
mécanisme de dégradation attendu.
7) À partir des résultats obtenus, conclure si l’unité fonctionnelle doit être considérée comme qualifiée
compte tenu de sa résistance à la corrosion.
L’Annexe A indique la manière dont la méthodologie proposée peut être adoptée, en présentant plusieurs
exemples de programmes de qualification de produit basés sur des essais de corrosion accélérés.
Annexe A
(informative)
Caractéristiques des essais de corrosion atmosphérique
accélérés normalisés
AVERTISSEMENT — Dans la présente annexe, les caractéristiques générales de certains essais
de corrosion accélérés normalisés sont présentées à des fins de comparaison des essais. Pour
réaliser les essais, il est nécessaire de se rapporter au texte complet des normes concernées.
A.1 ISO 9227, Essais de corrosion en atmosphères artificielles — Essais aux
brouillards salins
La méthode la plus ancienne et la plus couramment utilisée pour les essais de corrosion accélérés
en laboratoire est l’essai continu au brouillard salin neutre décrit, par exemple, dans les ASTM B117,
ISO 9227 et CEI 60068-2-11.
A.1.1 Domaines d’application recommandés
Toutes les méthodes basées sur les brouillards salins sont adaptées pour vérifier que la qualité
comparative d’un matériau métallique est maintenue, avec ou sans protection contre la corrosion. Il
convient de ne pas les utiliser pour des essais comparatifs visant à classer différents matériaux les uns
par rapport aux autres en fonction de la résistance à la corrosion.
Les essais aux brouillards salins sont particulièrement utiles pour détecter les discontinuités telles que
les pores et d’autres défauts dans certains revêtements métalliques, organiques, d’oxyde anodique et de
conversion. Selon la composition du brouillard salin, trois méthodes distinctes d’essais aux brouillards
salins peuvent être utilisées pour différents matériaux:
— l’essai au brouillard salin neutre (NSS) s’applique aux métaux et à leurs alliages, aux revêtements
métalliques (anodiques et cathodiques), aux revêtements de conversion, aux revêtements d’oxyde
anodique et aux revêtements organiques sur matériaux métalliques,
— l’essai au brouillard salin acétique (AASS) est particulièrement utile pour les revêtements décoratifs
à base de cuivre + nickel + chrome ou de nickel + chrome,
— l’essai au brouillard salin cupro-acétique (CASS) est utile pour les revêtements décoratifs à base de
cuivre + nickel + chrome ou de nickel + chrome; il s’est également avéré adapté pour les revêtements
anodiques sur aluminium. Toutefois, il convient de préciser qu’aucune base de comparaison
satisfaisante ne peut être établie à partir de cet essai en ce qui concerne la qualité respective des
revêtements de nickel + chrome et de cuivre + nickel + chrome car le réactif utilisé contient des ions
cuivre qui favorisent la corrosion en présence de nickel mais qui n’ont aucune influence sur le cuivre.
A.1.2 Conditions d’essai
Dans l’essai continu au brouillard salin, les objets en essai sont exposés en continu à un brouillard salin
dans des conditions de température constantes. Dans l’essai NSS, la solution saline est une solution
aqueuse de chlorure de sodium présentant une concentration de 50 g/l, donnant un pH compris entre
6,5 et 7,2 pour la solution de brouillard salin. Dans l’essai AASS, de l’acide acétique «glacial» est ajouté
à la solution saline de chlorure de sodium à 50 g/l de manière à obtenir une solution de brouillard
salin dont le pH avoisine 3,2. Dans l’essai CASS, du dihydrate de chlorure de cuivre(II) (CuCl , 2H O) est
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ajouté à la solution AASS pour obtenir une solution dont la concentration de CuCl est de 0,26 g/l et le
pH avoisine 3,2.
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A.1.3 Reproductibilité et corrélation avec les expositions en service par rapport au
dommage observé
Il existe rarement une relation directe entre la résistance à l’action d’un brouillard salin continu et la
résistance à la corrosion dans d’autres milieux car plusieurs facteurs ayant un impact sur l’évolution de
la corrosion, tels que la formation de films protecteurs, varient fortement en fonction des conditions
rencontrées. Par conséquent, il convient de ne pas considérer les résultats comme une indication directe
de la résistance à la corrosion des matériaux métalliques soumis à essai. Néanmoins, la méthode décrite
permet de vérifier que la qualité comparative d’un matériau métallique est maintenue, avec ou sans
protection contre la corrosion.
Les essais aux brouillards salins sont généralement adaptés en tant qu’essais de protection contre la
corrosion destinés à analyser rapidement les discontinuités, les pores et les dommages causés aux
revêtements organiques et inorganiques. De plus, pour le contrôle qualité, une comparaison peut être
faite entre des éprouvettes pourvues du même revêtement. Pour les essais comparatifs, les essais aux
brouillards salins ne sont adaptés que si la nature des revêtements présente une similitude suffisante.
Il est souvent impossible d’utiliser les résultats obtenus à partir d’essais aux brouillards salins comme
guide comparatif du comportement à long terme de différents systèmes de revêtement car la contrainte de
corrosion au cours de ces essais diffère nettement des contraintes de corrosion rencontrées dans la pratique.
A.2 ISO 10062, Essais de corrosion en atmosphère artificielle à très faible con-
centration en gaz polluants
Pendant leur stockage ou leur fonctionnement dans des locaux, les produits ayant, par exemple, des
fonctions électriques sensibles peuvent être affectés par la corrosion atmosphérique qui dépend de
facteurs climatiques tels que la température, l’humidité relative, la vitesse de l’air et la vitesse de variation
due à la température et à l’humidité. De plus, les polluants gazeux peuvent sérieusement affecter la
vitesse de corrosion et favoriser l’apparition de différents mécanismes de corrosion. Les contaminants
présents en surface, tels que les sels, la poussière, l’huile et les composants libérés par les plastiques,
peuvent également affecter la vitesse de corrosion et le mécanisme associé.
Différents polluants gazeux corrosifs prédominent dans différents milieux naturels:
— le dioxyde de soufre et les oxydes d’azote dans les atmosphères influencées par la combustion des
combustibles fossiles et dans les environnements de circulation,
— le sulfure d’hydrogène dans les atmosphères situées au voisinage de sites pétrochimiques et
sidérurgiques, les matières organiques en décomposition, les eaux stagnantes et les abris d’animaux, et
— les composés à base de sulfure d’hydrogène et de chlore au voisinage de sites papetiers, en cas
d’utilisation de chlore pour le blanchiment.
Ces polluants gazeux sont connus pour agir comme des facteurs individuels favorisant la corrosion.
Cependant, dans les atmosphères où plusieurs polluants gazeux sont présents, des effets synergiques
peuvent être obtenus. Une augmentation considérable de la vitesse de corrosion peut en résulter,
comparé au cas où les différents polluants gazeux agissent comme des facteurs corrosifs individuels.
A.2.1 Domaines d’application recommandés
Cette norme spécifie les essais destinés à déterminer l’influence d’un ou plusieurs de ces gaz polluants
circulant dans des conditions de température et d’humidité relative déterminées.
Les essais s’appliquent aux métaux et à leurs alliages, aux revêtements métalliques (anodiques et
cathodiques), aux métaux à revêtements de conversion, aux métaux revêtus d’oxyde anodique et aux
métaux avec revêtement organique.
A.2.2 Conditions d’essai
Dans les essais de corrosion, les objets en e
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