Lait 63 (1983) 129-147
DOI: 10.1051/lait:1983625-62611

Corrosion des aciers inoxydables par les solutions d'eau de javel

L. KERHERVE, G. DAUFIN and Françoise MICHEL

Institut National de la Recherche Agronomique, Laboratoire de Recherches de Technologie Laitière, 65, rue de Saint-Brieuc - 35042 Rennes cedex

Abstract - Corrosion of stainless steels by commercial sodium hypochlorite solutions
Chloride ions (Cl^-) are responsible for a critical electrochemical potential of crevice and pitting corrosion when stainless steels are in contact with sodium hypochlorite solutions. Hypochlorite ions (C10 ^-) only act as oxidizing agents: they increase the free electrochemical potential of stainless steel up to values equal or higher than that of the critical potential, inducing spontaneous corrosion of steels. Since 1976, potassium dichromate is no more added to commercial hypochlorite extracts but the corrosive power of solution is not modified.
Mechanically polished ferritic (17 % chromium type) and austenitic (18 % chromium - 10 % nickel type) stainless steels show similar corrosion resistance. Addition of molybdenum or titanium or especially both improve resistance of both types of steels.
For 18 % chromium - 10 % Nickel stainless steel (AISI 304 L) we have defined a wide area of couples temperature-contact time where hypochlorite solutions do not induce any corrosion. The higher the concentration (100, 300, 1 000 mg Cl₂.l^-1), the smaller the area. Absence of agitation also reduces aera without corrosion. Finally, the higher the temperature (up to 90° C), the shorter the time to corrosion

Résumé - La présence d'ions chlorure (Cl^-) dans les solutions d'eau de javel est responsable de l'existence de potentiels électrochimiques critiques de corrosion caverneuse et de corrosion par piqûres sur les aciers inoxydables. Les ions hypochlorite (C10^-) interviennent comme agents oxydants qui élèvent le potentiel électrochimique libre jusqu'à des valeurs égales ou supérieures aux potentiels critiques, provoquant ainsi la corrosion spontanée de l'acier. La suppression, depuis la fin de 1976, de l'addition d'ions dichromate (Cr207^2-) n'entraîne aucune modification du pouvoir corrosif des solutions d'eau de javel.
A l'état poli mécanique (80 μm), les aciers ferritiques du type 17 % Cr et les aciers austénitiques du type 18 ° / o Cr 10 % Ni présentent une résistance à la corrosion tout à fait comparable. L'addition de titane ou de molybdène et surtout de ces 2 éléments simultanément, renforce la résistance à la corrosion aussi bien des aciers ferritiques que des aciers austénitiques.
Nous avons défini, pour les aciers inoxydables à 18 % Cr 10 % Ni, un large domaine de couples température-durée de contact, où les solutions d'eau de javel n'entraînent aucune corrosion. Ce domaine est d'autant plus restreint que la concentration est plus élevée (100, 300, 1 000 mg Cl₂.l^-1). L'absence d'agitation réduit également le domaine sans corrosion. Enfin, les durées de contact possibles sans apparition de la corrosion sont d'autant plus courtes que la température est plus élevée

Key words: Crevice corrosion / Pitting corrosion / Stainless steels / Sodium hypochlorite / Food industry

Mots clés : Corrosion caverneuse / Corrosion par piqûres / Aciers inoxydables / Eau de javel / Hypochlorite / Industrie alimentaire