Qu'est-ce que SCC ?
L'essai de fissuration par corrosion sous contrainte est un essai dans lequel l'éprouvette est exposée à un environnement corrosif défini sous une contrainte de traction définie, déterminant la formation de fissures, le temps de fissuration ou la contrainte seuil.
Objectif de SCC
L’objectif est de déterminer si la combinaison matériau-environnement-contrainte conduit à une fissuration par corrosion sous contrainte et de vérifier les limites d’utilisation sûre.
À quels produits SCC s'applique-t-il ?
- Aciers inoxydables et alliages de nickel
- Matériaux de production de pétrole et de gaz
- Composants en aluminium et en laiton
- Matériaux des appareils sous pression et des tuyaux
Dans quels secteurs SCC est-il utilisé ?
Normes relatives à SCC
- ASTM G36 (chlorure de magnésium bouillant)
- ASTM G39 (échantillon de poutre courbée)
- ASTM G30 (échantillon plié en U)
- NACETM0177
- Série ISO 7539
Conditions de SCC
- Environnement
- Défini dans la norme ; par exemple, faire bouillir une solution de chlorure de magnésium dans ASTM G36
- Souche
- Appliqué comme charge constante, déformation constante ou vitesse de déformation lente
- Durée
- Durée d'exposition définie dans la norme ou la spécification
- Température
- Défini dans la méthode
Équipement pour SCC
- Cellule de test en environnement corrosif et condenseur à reflux
- Appareil à charge constante ou à déformation constante
- Machine d'essai à vitesse de déformation lente
- Microscope métallurgique et stéréo
Exigences d'échantillon pour SCC
- Géométrie de l'éprouvette et préparation de surface définies dans la norme
- Le niveau de stress appliqué doit être documenté
- L'orientation de l'éprouvette (par rapport au sens de roulement) doit être définie
- Les échantillons de contrôle doivent être analysés à côté
Durée de SCC
Des jours à des mois, selon la méthode ; Les tests NACE TM0177 durent généralement 720 heures.
Procédure de SCC
- 1L'échantillon est préparé et une contrainte est appliquée.
- 2Il est exposé à l'environnement corrosif défini.
- 3Il est surveillé pendant la durée spécifiée ou jusqu'à l'apparition de fissures.
- 4Le spécimen est retiré et nettoyé.
- 5La présence de fissures est évaluée visuellement et métallographiquement.
Critères d'acceptation de SCC
Le critère d'acceptation est donné dans le cahier des charges : pas de fissuration sous la durée et la contrainte définies, ou une contrainte seuil supérieure à la valeur spécifiée.
Évaluation des résultats
Les environnements SCC accélérés (par exemple, chlorure de magnésium bouillant) sont destinés à des fins de dépistage ; ils ne peuvent pas être directement convertis en durée de vie sur le terrain. Le résultat n'est valable que pour l'environnement et les conditions de contrainte utilisés dans le test.
Rapport de SCC
- Norme et méthode appliquée
- Composition de l'environnement et température
- Contrainte appliquée
- Durée d'exposition
- Constatations de fissures et coupes métallographiques
Accréditation
EUROLAB détient une accréditation internationalement reconnue obtenue auprès des organismes d'accréditation parties aux accords de reconnaissance multilatérale de l'IAF et de l'ILAC, selon ISO/IEC 17025 pour les tests en laboratoire, ISO/IEC 17020 pour l'inspection et la surveillance, et ISO/IEC 17021-1 et ISO/IEC 17065 pour la certification des systèmes et des produits. Cette chaîne garantit que les rapports et certificats délivrés sont acceptés dans le monde entier.
La possibilité de proposer ce test dans le cadre d'une accréditation dépend de votre produit et de la norme appliquée ; l'accréditation étant méthodologique, le périmètre est confirmé par écrit au stade du devis.
Portée et autorisationsRèglements connexes
- Spécifications des matériaux pétroliers et gaziers (par exemple NACE MR0175 / ISO 15156)
Essais métaux et métallurgie — Que couvre ce domaine d'essai ?
La section ci-dessous décrit le domaine auquel appartient l'essai SCC ; les conditions et critères d'acceptation de cet essai figurent dans les sections ci-dessus. Le périmètre propre à votre produit est confirmé par écrit au stade du devis.
Les essais métalliques et métallurgiques déterminent la charge qu'un métal ou un assemblage soudé peut supporter, son mode de rupture et sa structure interne. Le résultat de cette famille concerne souvent non le produit lui-même mais l'identité du MATÉRIAU : l'acier est-il vraiment de la nuance déclarée, le cordon de soudure délivre-t-il la résistance attendue par la conception, la pièce coulée contient-elle un défaut interne inacceptable ?
L'importance pratique du domaine tient au fait qu'une pièce métallique rompt rarement de façon progressive. Une pièce plastique se déforme, vieillit, se fissure et donne généralement un signe avant-coureur. Un cordon de soudure ou un élément de fixation, en revanche, rompt souvent sans avertissement — surtout en cas de fatigue et de rupture fragile. C'est pourquoi, dans des domaines comme les équipements sous pression, les appareils de levage, l'acier de construction et les canalisations, l'essai de matériau est une exigence de la RÉGLEMENTATION et non de la conception.
La famille réunit trois groupes de méthodes, chacun répondant à une question différente. Les essais mécaniques quantifient le comportement du matériau sous charge. Le contrôle non destructif recherche les défauts sans endommager la pièce. La métallographie et l'analyse chimique expliquent pourquoi le matériau se comporte ainsi — via la structure du grain, la répartition des phases, la teneur en inclusions et la composition de l'alliage.
Le critère d'acceptation de ces essais ne provient presque jamais de la norme d'essai, et c'est la clé pour comprendre ce domaine. La norme d'essai indique comment effectuer la mesure ; les valeurs acceptables proviennent de la norme produit, de la nuance du matériau ou du code de fabrication. L'ISO 6892-1 explique comment réaliser un essai de traction ; l'EN 10025 indique la limite d'élasticité que cet acier doit fournir. À la lecture d'un rapport, la norme produit par rapport à laquelle il a été évalué est essentielle.
L'échantillonnage fait partie intégrante du résultat dans ce domaine. Deux éprouvettes prélevées sur la même coulée peuvent donner des valeurs différentes selon la direction et l'endroit du prélèvement ; dans les produits laminés, les éprouvettes parallèles et perpendiculaires au sens de laminage donnent des résultats différents. Les normes produit régissent donc aussi l'emplacement et l'orientation du prélèvement, et le rapport doit le documenter.
Groupes de méthodes dans ce domaine
Essais mécaniques
Traction, compression, flexion, résilience sur éprouvette entaillée (Charpy), dureté (Brinell, Vickers, Rockwell), fatigue, fluage et ténacité à la rupture. Elles donnent le comportement du matériau sous charge sous forme numérique.
Contrôle non destructif
Radiographie, examen par ultrasons, ressuage, magnétoscopie et examen visuel. Elle recherche les défauts de surface et internes sans endommager la pièce et constitue une étape indispensable des constructions soudées.
Métallographie
Préparation de l'éprouvette, attaque chimique et examen microscopique. La taille du grain, la répartition des phases, la teneur en inclusions, la profondeur de cémentation et la zone affectée thermiquement de la soudure sont évaluées.
Analyse chimique
La composition de l'alliage est vérifiée par spectrométrie d'émission optique et par chimie humide ; la confirmation de la nuance du matériau passe par cette étape.
Comportement à la corrosion
Essais au brouillard salin, de corrosion caverneuse et par piqûres, et de corrosion intergranulaire. Dans les aciers inoxydables, ils peuvent indiquer la qualité du traitement thermique.
Confusions fréquentes dans ce domaine
- Un certificat matière (comme l'EN 10204 3.1) n'est pas un rapport d'essai ; c'est la déclaration du fabricant. Pour les applications critiques, une vérification indépendante est réalisée, et les deux ne doivent pas être confondus.
- Les essais de traction ASTM et ISO mesurent les mêmes grandeurs mais utilisent des géométries d'éprouvette différentes ; les résultats ne sont pas considérés comme directement équivalents, et c'est ce que demande le cahier des charges qui est appliqué.
- Les tables de conversion entre dureté et résistance sont APPROXIMATIVES. Calculer la limite d'élasticité à partir de la dureté n'est pas une preuve suffisante pour l'acceptation du matériau.
- Dans le contrôle non destructif, « aucun défaut trouvé » ne signifie pas qu'il n'y a pas de défaut ; des défauts en dessous de la limite de détection de la méthode peuvent être présents. Le rapport doit indiquer la méthode appliquée et le niveau de sensibilité.
- La réussite d'un cordon de soudure ne prouve pas que le soudeur ou le mode opératoire est qualifié ; ce sont des processus distincts.
Quelles décisions ces résultats étayent
- Vérification du certificat matière et acceptation des matières entrantes
- Approbation de la fabrication soudée ; qualification du soudeur et du mode opératoire
- Contrôle de fabrication des équipements sous pression et des éléments structurels
- Analyse de défaillance et détermination de la cause première des dommages sur le terrain
- Vérification des procédés de traitement thermique et de surface
Tests associés
Questions fréquentes sur SCC
Un matériau qui réussit le test SCC ne se fissure-t-il pas non plus sur le terrain ?
Le résultat n’est valable que pour l’environnement, la température et les conditions de contrainte testés. Un environnement de service différent donne un résultat différent ; la sélection des matériaux doit être évaluée par rapport aux conditions de service réelles.