Microsc. Microanal. Microstruct. 8, 175-185 (1997)
DOI: 10.1051/mmm:1997117

An Electrochemical-AFM Study of the Initiation of the Pitting Corrosion of a Martensitic Stainless Steel

Isabelle Reynaud-Laporte, Marylène Vayer, Jean-Pierre Kauffmann et René Erre

Centre de Recherche sur la Matière Divisée, CNRS, Université d'Orléans, 1b rue de la Férollerie, 45071 Orléans Cedex 2, France

Abstract
Pitting corrosion has been studied for more than 5 decades by many different techniques, which have never had the capacity to observe the formation of pits in situ. New techniques such as Atomic Force Microscopy (AFM) or Scanning Tunneling Microscopy (STM) enable the investigations of the evolution of a surface in solution under potential control. The aim of this study was to investigate the mechanism of pitting corrosion of a martensitic stainless steel. Using an AFM able to work in a electrochemical cell, the formation of the corrosion pits was observed in situ. The pitting corrosion was observed to commence on the chromium carbide precipitates and peaks were formed on the surface as an intermediate step.

Résumé
La corrosion par piqûres est étudiée depuis plus de 50 ans mais les différentes techniques employées jusqu'à présent n'ont jamais permis d'observer la formation de piqûres "in situ". De nouvelles techniques comme la microscopie à force atomique et la microscopie à effet tunnel donnent aujourd'hui la possibilité d'étudier, en solution, l'évolution d'une surface sous contrôle de potentiel. Le but de cette étude est de déterminer les mécanismes de la corrosion par piqûres sur les aciers martensitiques. Grâce à un microscope AFM fonctionnant sous cellule électrochimique, la formation de piqûres de corrosion a pu être observée "in situ", mettant ainsi en évidence le rôle joué par les précipités de carbure de chrome dans l'initiation de la piqûre de corrosion.

PACS
8160B - Surface treatment and degradation of metals and alloys.
6820 - Solid surface structure.
8280F - Electrochemical analytical methods.
8245 - Electrochemistry and electrophoresis.

Key words
atomic force microscopy -- corrosion -- electrochemical analysis -- martensitic steel -- stainless steel -- surface topography -- electrochemical AFM study -- initiation -- pitting corrosion -- martensitic stainless steel -- atomic force microscopy -- electrochemical cell -- chromium carbide precipitates -- intermediate step


© EDP Sciences 1997