Heures de brouillard salin : ce que valent 500 heures, et ce qu’elles ne disent pas

Deux horloges, et la plupart des spécifications n’en nomment aucune

Une vis zinguée échoue deux fois à l’essai au brouillard salin, à deux moments différents et pour deux raisons différentes.

Ce à quoi le chiffre sert vraiment

L’essai n’est pas inutile. Il sert à une seule chose, et cette chose vaut qu’on la paie :

• La régularité d’un lot à l’autre. Même revêtement, même procédé, même enceinte — si les heures baissent, quelque chose a changé sur la ligne de traitement
• Comparer deux procédés de revêtement dans des conditions identiques, lorsque vous devez choisir entre eux
• Détecter un procédé qui a dérivé — dépôt trop mince, passivation médiocre, bain contaminé — avant l’expédition

Exiger plus d’heures — et le chiffre ne veut plus rien dire

L’enceinte et le monde réel corrodent le métal par des mécanismes différents :

• L’enceinte est mouillée en permanence. Brouillard salin neutre continu, température constante, aucune phase de séchage
• En service réel, c’est mouillé, puis sec, puis de nouveau mouillé. C’est ce cycle qui permet au zinc de former le film de carbonate stable qui assure l’essentiel de sa protection à long terme — et l’enceinte ne le laisse jamais se former
• Le service réel apporte des chlorures, mais aussi du soufre, des UV, des variations de température et de l’usure mécanique. L’enceinte n’a qu’une seule variable

L’éprouvette n’est pas la pièce

La plupart des valeurs de brouillard salin publiées sont mesurées sur une éprouvette plane. Une vis n’est pas une plaque plane, et la différence n’a rien d’esthétique :

• Un dépôt électrolytique ne se répartit pas uniformément sur un filetage. La densité de courant est maximale au sommet du filet et minimale à fond de filet, si bien que le revêtement le plus mince se trouve exactement là où la pièce est la plus sollicitée
• Le rayon sous tête et l’empreinte sont aussi des zones de faible densité de courant — et c’est dans l’empreinte que l’outil raye le revêtement pendant l’assemblage
• Le traitement au tonneau ajoute de la dispersion d’une pièce à l’autre. Les pièces se masquent mutuellement pendant la rotation ; une vis restée enfouie plus longtemps reçoit moins de revêtement

Quatre lignes qui donnent un sens au chiffre

Remplacez « 500h brouillard salin » sur le plan par ceci :

• La norme de revêtement et la classe d’épaisseur — pas les heures. Les heures sont un résultat ; l’épaisseur est ce que vous achetez. En dessous de M1.4, la tolérance de filetage limite l’épaisseur même possible
• Les deux critères d’arrêt, séparément. Heures avant rouille blanche et heures avant rouille rouge
• Essai sur la pièce finie, à l’état de livraison — après dégazage, après toute passivation ou tout colmatage complémentaire
• Combien de pièces, à quelle fréquence. Un seul rapport sur un seul lot datant de deux ans n’est pas de la maîtrise de procédé

Quand demander un autre essai

Si les pièces vont réellement à l’extérieur et que la décision coûte cher, un essai de corrosion cyclique — phases humide, sèche et à forte humidité en alternance, comme dans la SAE J2334 et ses équivalents — est conçu pour reproduire le cycle humide/sec que le brouillard salin neutre supprime. Il coûte plus cher et dure plus longtemps. C’est le compromis : le brouillard salin neutre est bon marché et rapide parce qu’il ne cherche pas à être réaliste.

Et avant de changer de revêtement pour courir après un chiffre de corrosion, chiffrez la nouvelle vérification — un changement de revêtement modifie le coefficient de frottement, donc l’effort de serrage obtenu avec le même couple. C’est un changement d’assemblage, pas de finition (en anglais).

Cet article traite de l’étape 5 : finition. L’ordre complet est support, filetage, tête, empreinte, finition et documentation. L’article anglais Specifying a screw explique pourquoi le modifier entraîne une reprise.

Questions fréquentes

500 heures de brouillard salin signifient-elles que la vis dure un certain nombre d’années ?

Non. L’ASTM B117 indique dans son propre domaine d’application que la pratique fournit un environnement corrosif contrôlé et que les résultats ne se sont généralement pas révélés être une prédiction fiable de la durée de vie. Les heures sont une comparaison entre revêtements essayés dans des conditions identiques, pas une prévision du comportement en service.

Quelle est la différence entre les heures avant rouille blanche et les heures avant rouille rouge ?

La rouille blanche est la corrosion du revêtement de zinc lui-même, c’est-à-dire le revêtement qui fonctionne comme prévu — le zinc se corrode en premier pour que l’acier ne se corrode pas. La rouille rouge signifie que le revêtement est consommé à cet endroit et que le support en acier se corrode. Elles apparaissent à des moments très différents ; une exigence de brouillard salin qui ne précise pas quel critère est compté n’a donc rien spécifié.

Pourquoi un revêtement qui tient moins d’heures au brouillard salin peut-il durer plus longtemps en service qu’un autre qui en tient davantage ?

Parce que les mécanismes diffèrent. Le brouillard salin neutre est mouillé en permanence, alors que l’exposition réelle alterne mouillé et sec. C’est la phase de séchage qui permet au zinc de former un film de carbonate stable, qui assure une grande partie de sa protection à long terme, et l’enceinte ne le laisse jamais se former. Une finition qui repose sur ce film est pénalisée par l’essai ; une finition qui a simplement plus de zinc sacrificiel est avantagée.

Faut-il faire l’essai au brouillard salin sur une éprouvette ou sur la vis elle-même ?

Sur la pièce elle-même, à l’état de livraison. Un dépôt électrolytique se répartit de façon inégale sur un filetage — la densité de courant est maximale au sommet du filet et minimale à fond de filet —, si bien que le revêtement le plus mince se trouve là où la pièce est la plus sollicitée. Le traitement au tonneau ajoute encore de la dispersion d’une pièce à l’autre. Une valeur sur éprouvette plane et une valeur sur pièce finie issues du même bain ne sont pas le même chiffre.

Références

• ASTM B117 — Standard Practice for Operating Salt Spray (Fog) Apparatus. Le domaine d’application indique que la pratique fournit un environnement corrosif contrôlé et que les résultats ne se sont généralement pas révélés être une prédiction fiable de la durée de vie
• ISO 9227 — Corrosion tests in artificial atmospheres — Salt spray tests (l’équivalent ISO, y compris NSS, AASS et CASS)
• ISO 4042:2022 — Fasteners — Electroplated coating systems (classes d’épaisseur de revêtement)
• SAE J2334 — Cosmetic Corrosion Lab Test (essai cyclique humide/sec/humidité)
• Le rappel des vis de direction VW — rupture après que la corrosion a réduit la section