Norme ASTM B117 brouillard salin : mode opératoire et pièges

La norme ASTM B117 est, de loin, l’essai de corrosion accélérée le plus cité dans les cahiers des charges industriels. Pourtant, son apparente simplicité cache des exigences précises, et beaucoup de laboratoires obtiennent des résultats non reproductibles parce qu’ils négligent des détails de mise en œuvre. Voici un tour d’horizon concret, basé sur la pratique, pour tirer le meilleur de cet essai sans vous faire piéger.

Pourquoi l’ASTM B117 est-elle si utilisée ?

L’ASTM B117 (Standard Practice for Operating Salt Spray (Fog) Apparatus) est une méthode d’essai accéléré qui soumet des éprouvettes à un brouillard salin neutre, dans une enceinte fermée, à température constante. Elle sert à évaluer la résistance relative de revêtements métalliques, de traitements de surface, ou de matériaux nus.

Son succès vient de sa simplicité opérationnelle et de son ancienneté : publiée pour la première fois en 1939, elle est devenue la base de nombreuses spécifications clients, notamment dans l’automobile, l’aéronautique et le bâtiment. Mais attention : l’ASTM B117 est une pratique d’essai, pas une spécification d’exigence. Elle définit le mode opératoire, mais c’est au donneur d’ordre de fixer la durée d’exposition et le critère d’acceptation (par exemple, aucune piqûre après 96 h).

Paramètres clés à contrôler selon l’ASTM B117

Solution saline : concentration et pH

La solution est préparée à partir de chlorure de sodium (NaCl) de qualité technique, à une concentration de 5 % en masse, soit 50 g/L. L’eau utilisée doit être déminéralisée ou distillée, avec une conductivité inférieure à 20 µS/cm (section 6.2 de la norme). En pratique, on prépare la solution avec de l’eau osmosée, et on vérifie la concentration par densité ou par titrage.

Le pH de la solution collectée doit être compris entre 6,5 et 7,2 à 25 °C (section 6.3). Ce pH est mesuré sur la solution recueillie dans l’enceinte, pas sur la solution mère. En effet, l’absorption de CO2 atmosphérique peut le faire baisser. Si votre pH sort de cette plage, vérifiez la pureté du sel et la qualité de l’eau.

Température et collecte

La température de la chambre doit être maintenue à 35 °C ± 2 °C (section 5.3). Le brouillard est généré par un pulvérisateur d’air comprimé humidifié, avec une pression réglée pour obtenir un débit de collecte de 1 à 2 mL/h par collecteur, pour une surface de collecte d’environ 80 cm² (section 7.3). En pratique, on utilise deux collecteurs placés dans la zone d’exposition, l’un près du générateur, l’autre loin, pour vérifier l’homogénéité.

Le volume de solution collectée sur 24 h doit être compris entre 1 et 2 mL/h, sinon il faut ajuster la pression ou la position des buses. Un débit trop faible indique un brouillard insuffisant, un débit trop élevé peut laver les éprouvettes et fausser la corrosion.

Mode opératoire pas à pas

Voici la séquence typique que je recommande pour un essai conforme :

1. Nettoyage des éprouvettes – Dégraisser avec un solvant adapté (acétone ou éthanol), rincer à l’eau déminéralisée, sécher. Ne jamais toucher la surface à évaluer avec les doigts (section 8.2).
2. Masquage éventuel – Si l’on doit évaluer une coupe ou une zone spécifique, masquer le reste avec un ruban adhésif résistant à la vapeur (par exemple, ruban de PTFE).
3. Positionnement – Incliner les éprouvettes à 15° à 30° par rapport à la verticale, la surface à tester vers le haut (section 4.4). Veiller à ce qu’elles ne se touchent pas et ne gouttent pas les unes sur les autres.
4. Mise en route – Remplir le réservoir de solution, régler la température, démarrer le brouillard. Ne pas introduire les éprouvettes tant que la chambre n’est pas à l’équilibre (au moins 1 h).
5. Suivi quotidien – Relever la température, le pH de la solution collectée, le volume de collecte. Ajuster si nécessaire (section 7.4).
6. Arrêt et évaluation – À la fin de la durée prévue, retirer les éprouvettes, les rincer délicatement à l’eau tiède pour enlever les dépôts de sel, puis les sécher immédiatement. Évaluer selon les critères définis (aspect, piqûres, cloques, etc.) dans les 24 h.

Relevés et rapport d’essai

L’ASTM B117 exige de consigner les informations suivantes (section 9.1) :

• la référence de la norme et la date de l’essai ;
• le type de matériau et le traitement de surface des éprouvettes ;
• la durée d’exposition ;
• la température et le pH moyens mesurés ;
• le volume de solution collectée par collecteur ;
• toute déviation par rapport à la pratique standard.

En pratique, je recommande de prendre des photos à intervalles réguliers (par exemple toutes les 24 h) pour documenter l’évolution. Cela aide à interpréter les résultats et à justifier un éventuel arrêt prématuré si le critère d’acceptation est atteint avant la fin.

Pièges courants et bonnes pratiques

Le mythe de la corrélation directe avec la durée de vie réelle

C’est le piège n°1 : beaucoup d’ingénieurs pensent que 100 h en brouillard salin équivalent à X années en extérieur. C’est faux. L’ASTM B117 est un essai comparatif, pas prédictif. Il permet de classer des revêtements entre eux, mais la corrélation avec la tenue en service dépend fortement de l’environnement réel (humidité, UV, polluants). Ne communiquez jamais un équivalent « années » sans étude spécifique.

La préparation des éprouvettes, source majeure de variabilité

Une couche de doigt, un résidu de dégraissant, ou une rayure accidentelle peuvent initier une corrosion précoce. Pour des résultats reproductibles, il faut standardiser le nettoyage et la manipulation (port de gants en nitrile). Certains laboratoires utilisent un gabarit pour positionner les éprouvettes à l’angle exact – c’est une bonne pratique.

La contamination de la solution

Si vous utilisez le même sel pour plusieurs essais, ou si l’eau n’est pas assez pure, des impuretés (chlorures de calcium, sulfates) peuvent modifier le pH et la cinétique de corrosion. Contrôlez la qualité de l’eau et la pureté du NaCl (≥ 99,5 %).

L’entretien de la chambre

Les buses de pulvérisation s’obstruent avec les cristaux de sel. Nettoyez-les régulièrement, ainsi que le serpentin d’humidification de l’air. Un entretien négligé entraîne des variations de débit et de température.

Alternatives et compléments

L’ASTM B117 n’est pas la seule méthode de corrosion accélérée. Selon vos besoins, vous pourrez utiliser :

• ASTM G85 – essais modifiés (brouillard acide, avec cycles de séchage).
• ISO 9227 – équivalent international, très proche de l’ASTM B117, mais avec quelques différences de tolérance (par exemple, pH 6,5-7,2 également, mais collecte de 1,5 mL/h en moyenne).
• ISO 12944-6 pour les peintures, qui combine brouillard salin et UV.

Si votre client exige l’ASTM B117, assurez-vous que votre laboratoire est accrédité ISO 17025 pour cette méthode, et que l’enceinte est étalonnée régulièrement (thermocouple, pH-mètre, débitmètre).

Points clés à retenir

• L’ASTM B117 définit un mode opératoire, pas des critères de conformité.
• Contrôlez la concentration, le pH, la température et le débit de collecte à chaque essai.
• Préparez vos éprouvettes avec rigueur, car c’est la première source de variabilité.
• Documentez tout : les résultats ne valent que si le rapport est complet.
• Ne cherchez pas de corrélation directe avec la durée de vie réelle sans étude dédiée.

En suivant ces recommandations, vous obtiendrez des essais brouillard salin fiables et défendables, que ce soit pour une qualification de revêtement ou un contrôle de production. Si vous débutez, je vous conseille de réaliser un essai de référence avec un matériau connu pour valider votre installation avant de lancer des séries critiques.

Pour aller plus loin, n’hésitez pas à consulter la version la plus récente de la norme (ASTM B117-19), qui inclut des annexes sur la vérification de l’équipement et des guides de diagnostic en cas de non-conformité.