Evaluating the corrosion resistance of ancient metallic artefacts: reactivity of thick layers in the iron atmospheric corrosion process

Que ce soit à des fins architecturales ou artistiques, le fer et les aciers sont des métaux largement employés dans le domaine du patrimoine. L’entretien et la conservation des structures et objets réalisés en métaux ferreux nécessitent de connaître les processus de dégradation sur le très long terme. L’étude présentée ici se focalise sur la compréhension des systèmes de corrosion développés en conditions atmosphériques sous abri sur des durées multiséculaires.

Une méthodologie analytique couplant des techniques classiques de laboratoire (microscopie électronique, diffraction des rayons~X, microspectrométrie Raman) à l’utilisation de microfaisceaux synchrotrons a été développée. La combinaison de la microfluorescence~X et de la microspectroscopie d’absorption des rayons~X au seuil du fer et du phosphore –~ce dernier élément étant susceptible de jouer un rôle protecteur en corrosion atmosphérique~– a permis d’une part de caractériser les phases en présence dans le système de corrosion et d’autre part d’éclairer de manière significative, par la détermination de la distribution et de la spéciation du phosphore, l’éventuelle interaction de ce dernier avec les composés oxydés du fer. Le phosphore est complexé avec les produits de corrosion dans l’ensemble du système altéré, mais ne forme pas de phosphate de fer peu ou prou cristallisé comme cela a pu être mentionné dans la littérature.