ISO 9223:2012

Corrosion of metals and alloys — Corrosivity of atmospheres — Classification, determination and estimation

ISO 9223:2012 establishes a classification system for the corrosivity of atmospheric environments. It defines corrosivity categories for the atmospheric environments by the first-year corrosion rate of standard specimens, gives dose-response functions for normative estimation of the corrosivity category based on the calculated first-year corrosion loss of standard metals, and makes possible an informative estimation of the corrosivity category based on knowledge of the local environmental situation. ISO 9223:2012 specifies the key factors in the atmospheric corrosion of metals and alloys. These are the temperature-humidity complex, pollution by sulfur dioxide and airborne salinity. The temperature-humidity complex can be evaluated in terms of time of wetness. Corrosion effects of other pollutants (ozone, nitrogen oxides, particulates) are not considered decisive in the assessment of corrosivity according to ISO 9223:2012. ISO 9223:2012 does not characterize the corrosivity of specific service atmospheres, e.g. atmospheres in chemical or metallurgical industries.

Corrosion des métaux et alliages — Corrosivité des atmosphères — Classification, détermination et estimation

L'ISO 9223:2012 établit un système de classification de la corrosivité des environnements atmosphériques. Elle définit des classes de corrosivité des environnements atmosphériques en fonction de la vitesse de corrosion d'éprouvettes de référence sur la première année, donne des fonctions dose-réponse pour l'estimation normative de la classe de corrosivité sur la base de la perte par corrosion sur la première année calculée sur des métaux de référence, et rend possible une estimation informative de la classe de corrosivité fondée sur la connaissance de la situation environnementale locale. L'ISO 9223:2012 spécifie les facteurs clés de la corrosion atmosphérique des métaux et alliages. Ces facteurs sont la relation température-humidité, la pollution par le dioxyde de soufre et les sels contenus dans l'air. La relation température-humidité peut être évaluée en fonction de la durée de persistance de l'humidité. Les effets de la corrosion par d'autres polluants (ozone, oxydes d'azote, particules) ne sont pas considérés comme déterminants pour l'estimation de la corrosivité conformément à l'ISO 9223:2012. L'ISO 9223:2012 ne caractérise pas la corrosivité d'atmosphères de service spécifiques, telles que les atmosphères des industries chimiques ou métallurgiques.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 26-Jan-2012
• ICS: 77.060 - Corrosion of metals
• Technical Committee: ISO/TC 156 - Corrosion of metals and alloys
• Drafting Committee: ISO/TC 156/WG 4 - Atmospheric corrosion testing and classification of corrosivity of atmosphere
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 16-Sep-2022

Relations

• Consolidates: ISO 13041-7:2004 - Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres — Part 7: Evaluation of contouring performance in the coordinate planes
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Revises: ISO 9223:1992 - Corrosion of metals and alloys — Corrosivity of atmospheres — Classification
• Effective Date: 28-Feb-2009

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 9223
Second edition
2012-02-01

Corrosion of metals and alloys —
Corrosivity of atmospheres —
Classification, determination and
estimation
Corrosion des métaux et alliages — Corrosivité des atmosphères —
Classification, détermination et estimation




Reference number
ISO 9223:2012(E)
©
ISO 2012

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ISO 9223:2012(E)

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Published in Switzerland

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ISO 9223:2012(E)
Contents Page
Foreword . iv
Introduction . v
1  Scope . 1
2  Normative references . 1
3  Terms and definitions . 2
4  Symbols and abbreviated terms . 2
4.1  Symbols . 2
4.2  Abbreviated terms . 3
5  Category of corrosivity of the atmosphere . 3
6  Classification of corrosivity of the atmosphere . 3
7  Corrosivity determination based on corrosion rate measurement of standard specimens . 4
8  Corrosivity estimation based on environmental information . 4
8.1  Corrosivity estimation — General . 4
8.2  Normative corrosivity estimation based on calculated first-year corrosion losses . 5
8.3  Informative corrosivity estimation based on description of exposure conditions . 6
Annex A (informative) Sources of uncertainty associated with the determination and estimation of
atmospheric corrosivity . 7
Annex B (informative) Characterization of the atmosphere in relation to its corrosivity . 9
Annex C (informative) Description of typical atmospheric environments related to the estimation
of corrosivity categories . 13
Bibliography . 15

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ISO 9223:2012(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 9223 was prepared by Technical Committee ISO/TC 156, Corrosion of metals and alloys.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 9223:1992), which has been technically revised.
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ISO 9223:2012(E)
Introduction
Metals, alloys and metallic coatings can suffer atmospheric corrosion when their surfaces are wetted. The
nature and rate of the attack depends upon the properties of surface-formed electrolytes, particularly with
regard to the level and type of gaseous and particulate pollutants in the atmosphere and to the duration of
their action on the metallic surface.
The character of the corrosion attack and the corrosion rate are consequences of the corrosion system, which
comprises the metallic materials, the atmospheric environment, technical parameters and operation conditions.
The corrosivity category is a technical characteristic which provides a basis for the selection of materials and
protective measures in atmospheric environments subject to the demands of the specific application,
particularly with regard to service life.
Data on the corrosivity of the atmosphere are essential for the development and specification of optimized
corrosion protection for manufactured products.
The corrosivity categories are defined by the first-year corrosion effects on standard specimens as specified in
ISO 9226. The corrosivity categories can be assessed in terms of the most significant atmospheric factors
influencing the corrosion of metals and alloys.
The measurement of relevant environmental parameters is specified in ISO 9225.
The ways of determining and estimating the corrosivity category of a given location according to this
International Standard and the relationships among them are presented in Figure 1. It is necessary to
distinguish between corrosivity determination and corrosivity estimation. It is also necessary to distinguish
between corrosivity estimation based on application of a dose-response function and that based on
comparison with the description of typical atmospheric environments.
This International Standard does not take into consideration the design and mode of operation of the product,
which can influence its corrosion resistance, since these effects are highly specific and cannot be generalized.
Steps in the choice of optimized corrosion protection measures in atmospheric environments are defined in
ISO 11303.
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ISO 9223:2012(E)

Figure 1 — Classification of atmospheric corrosivity

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 9223:2012(E)

Corrosion of metals and alloys — Corrosivity of atmospheres —
Classification, determination and estimation
1 Scope
This International Standard establishes a classification system for the corrosivity of atmospheric environments.
It
 defines corrosivity categories for the atmospheric environments by the first-year corrosion rate of
standard specimens,
 gives dose-response functions for normative estimation of the corrosivity category based on the
calculated first-year corrosion loss of standard metals, and
 makes possible an informative estimation of the corrosivity category based on knowledge of the local
environmental situation.
This International Standard specifies the key factors in the atmospheric corrosion of metals and alloys. These
are the temperature-humidity complex, pollution by sulfur dioxide and airborne salinity.
Temperature is also considered an important factor for corrosion in areas outside the temperate macroclimatic
zone. The temperature-humidity complex can be evaluated in terms of time of wetness. Corrosion effects of
other pollutants (ozone, nitrogen oxides, particulates) can influence the corrosivity and the evaluated one-year
corrosion loss, but these factors are not considered decisive in the assessment of corrosivity according to this
International Standard.
This International Standard does not characterize the corrosivity of specific service atmospheres,
e.g. atmospheres in chemical or metallurgical industries.
The classified corrosivity categories and introduced pollution levels can be directly used for technical and
economical analyses of corrosion damage and for a rational choice of corrosion protection measures.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 8044, Corrosion of metals and alloys — Basic terms and definitions
ISO 9224, Corrosion of metals and alloys — Corrosivity of atmospheres — Guiding values for the corrosivity
categories
ISO 11844-1, Corrosion of metals and alloys — Classification of low corrosivity of indoor atmospheres —
Part 1: Determination and estimation of indoor corrosivity
ISO 11844-2, Corrosion of metals and alloys — Classification of low corrosivity of indoor atmospheres —
Part 2: Determination of corrosion attack in indoor atmospheres
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ISO 9223:2012(E)
ISO 11844-3, Corrosion of metals and alloys — Classification of low corrosivity of indoor atmospheres —
Part 3: Measurement of environmental parameters affecting indoor corrosivity
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 8044 and the following apply.
3.1
corrosivity of atmosphere
ability of the atmosphere to cause corrosion in a given corrosion system
3.2
category of corrosivity of atmosphere
standardized rating of corrosivity of atmosphere in relation to the one-year corrosion effect
3.3
type of atmosphere
characterization of the atmosphere on the basis of appropriate classification criteria other than corrosivity or of
complementary operation factors
EXAMPLE Rural, urban, industrial, marine, chemical, etc.
3.4
temperature-humidity complex
combined effect of temperature and relative humidity on the corrosivity of the atmosphere
3.5
time of wetness
period when a metallic surface is covered by adsorptive and/or liquid films of electrolyte to be capable of
causing atmospheric corrosion
3.6
pollution level
numbered rank based on quantitative measurements of specific chemically active substances, corrosive
gases or suspended particles in the air (both natural and the result of human activity) that are different from
the normal components of the air
3.7
category of location
conventionally defined typical exposure conditions of a component or structure
EXAMPLE Exposure in the open air, under shelter, in a closed space, etc.
3.8
dose-response function
relationship derived from results of field tests for calculation of corrosion loss from average values of
environmental parameters
4 Symbols and abbreviated terms
4.1 Symbols
r Corrosion rate for the first year of atmospheric exposure
corr
T Air temperature
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ISO 9223:2012(E)
P SO deposition rate
d 2
P SO concentration
c 2

S Cl deposition rate
d
 Time of wetness
4.2 Abbreviated terms
C Atmospheric corrosivity category
RH Relative humidity
5 Category of corrosivity of the atmosphere
The corrosivity of the atmosphere is divided into six categories (see Table 1).
Table 1 — Categories of corrosivity of the atmosphere
Category Corrosivity
C1 Very low
C2 Low
C3 Medium
C4 High
C5 Very high
CX Extreme

6 Classification of corrosivity of the atmosphere
The corrosivity of atmospheric environments shall be classified either by determination of the corrosivity in
accordance with Clause 7 or, where this is not possible, by estimation of the corrosivity in accordance with
Clause 8. Both methods of the corrosivity evaluation represent a generalized approach and are characterized
by some uncertainties and limitations.
A corrosivity category determined from the first-year corrosion loss reflects the specific environmental situation
of the year of exposure.
A corrosivity category estimated from the dose-response function reflects the statistical uncertainty of the
given function.
A corrosivity category estimated using the informative procedure based on the comparison of the local
environmental conditions with the description of typical atmospheric environments can lead to
misinterpretations. This approach is to be used if experimental data are not available.
Annex A defines uncertainties related to the determination and normative estimation of atmospheric corrosivity
categories.
Detailed classification of low corrosivity of indoor atmospheres covering the corrosivity categories C1 and C2
in terms of this International Standard is specified in ISO 11844-1, ISO 11844-2 and ISO 11844-3.
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ISO 9223:2012(E)
7 Corrosivity determination based on corrosion rate measurement of standard
specimens
Numerical values of the first-year corrosion rates for standard metals (carbon steel, zinc, copper, aluminium)
are given in Table 2 for each corrosivity category. One-year exposure tests should start in the spring or
autumn. In climates with marked seasonal differences, a starting time in the most aggressive period is
recommended. The first-year corrosion rates cannot be simply extrapolated for the prediction of long-term
corrosion behaviour. Specific calculation models, guiding corrosion values and additional information on
long-term corrosion behaviour, are given in ISO 9224.
Table 2 — Corrosion rates, r , for the first year of exposure
corr
for the different corrosivity categories
Corrosion rates of metals
Corrosivity
r
corr
category
Unit Carbon steel Zinc Copper Aluminium
2
C1 g/(ma) r  10 r  0,7 r  0,9 negligible
corr corr corr
μm/a r  1,3 r  0,1 r  0,1 —
corr corr corr
2
C2 g/(ma) 10  r  200 0,7  r  5 0,9  r  5 r  0,6
corr corr corr corr
μm/a 1,3  r  25 0,1  r  0,7 0,1  r  0,6 —
corr corr corr
2
C3 g/(ma) 200  r  400 5  r  15 5  r  12 0,6  r  2
corr corr corr corr
μm/a 25  r  50 0,7  r  2,1 0,6  r  1,3 —
corr corr corr
2
C4 g(ma) 400  r  650 15  r  30 12  r  25 2  r  5
corr corr corr corr
μm/a 50  r  80 2,1  r  4,2 1,3  r  2,8 —
corr corr corr
2
C5 g/(ma) 650  r  1 500 30  r  60 25  r  50 5  r  10
corr corr corr corr
μm/a 80  r  200 4,2  r  8,4 2,8  r  5,6 —
corr corr corr
2
CX g/(ma) 1 500  r  5 500 60  r  180 50  r  90 r  10
corr corr corr corr
μm/a 200  r  700 8,4  r  25 5,6  r  10 —
corr corr corr
NOTE 1 The classification criterion is based on the methods of determination of corrosion rates of standard specimens for the
evaluation of corrosivity (see ISO 9226).
2
NOTE 2 The corrosion rates, expressed in grams per square metre per year [g/(m ·a)], are recalculated in micrometres per year
(μm/a) and rounded.
NOTE 3 The standard metallic materials are characterized in ISO 9226.
NOTE 4 Aluminium experiences uniform and localized corrosion. The corrosion rates shown in this table are calculated as uniform
corrosion. Maximum pit depth or number of pits can be a better indicator of potential damage. It depends on the final application.
Uniform corrosion and localized corrosion cannot be evaluated after the first year of exposure due to passivation effects and decreasing
corrosion rates.
NOTE 5 Corrosion rates exceeding the upper limits in category C5 are considered extreme. Corrosivity category CX refers to specific
marine and marine/industrial environments (see Annex C).

8 Corrosivity estimation based on environmental information
8.1 Corrosivity estimation — General
If it is not possible to determine the corrosivity categories by the exposure of standard specimens, an
estimation of corrosivity may be based on corrosion loss calculated from environmental data or on information
on environmental conditions and exposure situation.
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ISO 9223:2012(E)
8.2 Normative corrosivity estimation based on calculated first-year corrosion losses
Dose-response functions for four standard metals are given, describing the corrosion attack after the first year
of exposure in open air as a function of SO dry deposition, chloride dry deposition, temperature and relative
2
humidity. Functions are based on results of worldwide corrosion field exposures and cover climatic earth
conditions and pollution situation within the scope of this International Standard. Some limitations and
uncertainties are characterized in Annex A.
Dose-response functions for calculation of the first-year corrosion loss of structural metals:
Use Equation (1) for carbon steel:
0,52 0,62
rP= 1,77··exp(0,020·RH+f ) + 0,102··S exp(0,033·RH+ 0,040·T ) (1)
corr St
dd
f = 0,150·(T – 10) when T  10 °C; otherwise 0,054·(T – 10)
St
2
N = 128, R = 0,85
Use Equation (2) for zinc:
0,44 0,57
rP= 0,012 9··exp(0,046·RH +f ) + 0,017 5··S exp(0,008·RH+ 0,085·T ) (2)
corr Zn
dd
f = 0,038·(T – 10) when T  10 °C; otherwise, 0,071·(T – 10)
Zn
2
N = 114, R = 0,78
Use Equation (3) for copper:
0,26 0,27
rP= 0,005 3··exp(0,059·RH+f ) + 0,010 25··S exp(0,036·RH+ 0,049·T ) (3)
corr Cu
dd
f = 0,126·(T – 10) when T  10 °C; otherwise, 0,080·(T – 10)
Cu
2
N = 121, R = 0,88
Use Equation (4) for aluminium:
0,73 0,60
rP= 0,004 2··exp(0,025·RH+f ) + 0,0018··S exp(0,020·RH+ 0,094·T ) (4)
corr Al
dd
f = 0,009·(T – 10) when T  10 °C; otherwise 0,043·(T – 10)
Al
2
N = 113, R = 0,65
where
r is first-year corrosion rate of metal, expressed in micrometres per year (µm/a);
corr
T is the annual average temperature, expressed in degrees Celsius (°C);
RH is the annual average relative humidity, expressed as a percentage (%);
P is the annual average SO deposition, expressed in milligrams per square metre per day
d 2
2
[mg/(md)];

S is the annual average Cl deposition, expressed in milligrams per square metre per day
d
2
[mg/(md)].
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ISO 9223:2012(E)
For details of the environmental parameters, see Table 3, which also gives the measured intervals of the
parameters. If P is replaced with 0,8P in the dose-response functions, as explained in the table footnote to
d c
Table 3, P shall also be an annual average.
c
Table 3 — Parameters used in the derivation of dose-response functions,
including symbol, description, interval and unit
Symbol Description Interval Unit
T Temperature 17,1 to 28,7 °C
RH Relative humidity 34 to 93 %

2
P SO deposition 0,7 to 150,4 mg/(md)
d 2
 2
S Cl deposition 0,4 to 760,5 mg/(md)
d
The sulfur dioxide (SO ) values determined by the deposition method, P , and volumetric
2 d
method, P , are equivalent for the purposes of this International Standard. The relationship
c
between measurements using both methods may be approximately expressed as
2 3
P = 0,8 P [P in mg/(md), P in µg/m ].
d c d c
NOTE All parameters are expressed as annual averages.

Care shall be taken when extrapolating the equations outside the intervals of environmental parameters for
their calculations (e.g. in coastal environments).
8.3 Informative corrosivity estimation based on description of exposure conditions
The corrosivity of an atmospheric environment increases with the effect of the temperature-humidity complex
(covering also time of wetness) and the levels of other corrosive
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 9223
Deuxième édition
2012-02-01


Corrosion des métaux et alliages —
Corrosivité des atmosphères —
Classification, détermination et
estimation
Corrosion of metals and alloys — Corrosivity of atmospheres —
Classification, determination and estimation




Numéro de référence
ISO 9223:2012(F)
©
ISO 2012

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ISO 9223:2012(F)

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Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56  CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
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Publié en Suisse

ii © ISO 2012 – Tous droits réservés

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ISO 9223:2012(F)
Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction . v
1  Domaine d'application . 1
2  Références normatives . 1
3  Termes et définitions . 2
4  Symboles et termes abrégés . 3
4.1  Symboles . 3
4.2  Termes abrégés . 3
5  Classe de corrosivité de l'atmosphère . 3
6  Classification de la corrosivité de l'atmosphère . 3
7  Détermination de la corrosivité en fonction des mesurages de vitesse de corrosion sur
des éprouvettes de référence . 4
8  Estimation de la corrosivité basée sur des informations sur le milieu environnant . 5
8.1  Estimation de la corrosivité — Généralités . 5
8.2  Estimation normative de la corrosivité basée sur les pertes par corrosion calculées sur la
première année . 5
8.3  Estimation informative de la corrosivité basée sur la description des conditions
d'exposition . 6
Annexe A (informative) Sources d'incertitude associées à la détermination et à l'estimation de la
corrosivité des atmosphères . 7
Annexe B (informative) Caractérisation de l'atmosphère en fonction de sa corrosivité . 9
Annexe C (informative) Description d'environnements atmosphériques types liés à l'estimation
des classes de corrosivité . 13
Bibliographie . 15

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ISO 9223:2012(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 9223 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 156, Corrosion des métaux et alliages.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 9223:1992), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
iv © ISO 2012 – Tous droits réservés

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ISO 9223:2012(F)
Introduction
Les métaux, alliages et revêtements métalliques peuvent être affectés par la corrosion atmosphérique lorsque
leur surface est humide. La nature et la vitesse de l'attaque dépendent des propriétés des électrolytes qui se
forment en surface, et plus particulièrement du niveau et du type de polluants gazeux et particulaires dans
l'atmosphère et de la durée de leur action sur la surface métallique.
Le caractère de l'attaque par corrosion et la vitesse de corrosion dépendent du système de corrosion qui
comprend les matériaux métalliques, l'environnement atmosphérique, les paramètres techniques et les
conditions d'utilisation.
La classe de corrosivité est une caractéristique technique fournissant les bases d'un choix de matériaux et de
mesures protectrices dans le cadre des environnements atmosphériques de l'application spécifique,
notamment en matière de durée de vie.
Les données relatives à la corrosivité de l'atmosphère sont essentielles pour la mise au point et la
spécification d'une protection anticorrosion optimale des produits manufacturés.
Les classes de corrosivité se définissent en fonction des effets de la corrosion au cours de la première année
sur des éprouvettes de référence comme spécifié dans l'ISO 9226. Elles peuvent aussi s'évaluer en fonction
des facteurs atmosphériques jouant le rôle le plus significatif en matière de corrosion des métaux et alliages.
Le mesurage des paramètres environnementaux significatifs est spécifié dans l'ISO 9225.
La Figure 1 présente les modalités de détermination et d'estimation de la classe de corrosivité de
l'atmosphère d'un lieu donné conformément à la présente Norme internationale ainsi que les relations entre
elles. Il est nécessaire de faire la distinction entre la détermination de la corrosivité et l'estimation de la
corrosivité. Il est également nécessaire de faire la distinction entre l'estimation de la corrosivité basée sur
l'application d'une fonction dose-réponse et celle basée sur la comparaison avec la description
d'environnements atmosphériques types.
La présente Norme internationale ne tient pas compte de la conception et du mode de fonctionnement du
produit, qui peuvent influencer sa résistance à la corrosion, car ces effets sont extrêmement spécifiques et ne
peuvent pas être généralisés. L'ISO 11303 définit des lignes directrices pour le choix des méthodes de
protection optimales contre la corrosion dans les environnements atmosphériques.
© ISO 2012 – Tous droits réservés v

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ISO 9223:2012(F)

Figure 1 — Classification de la corrosivité des atmosphères

vi © ISO 2012 – Tous droits réservés

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NORME INTERNATIONALE ISO 9223:2012(F)

Corrosion des métaux et alliages — Corrosivité des
atmosphères — Classification, détermination et estimation
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale établit un système de classification de la corrosivité des environnements
atmosphériques. Elle
 définit des classes de corrosivité des environnements atmosphériques en fonction de la vitesse de
corrosion d'éprouvettes de référence sur la première année,
 donne des fonctions dose-réponse pour l'estimation normative de la classe de corrosivité sur la base de
la perte par corrosion sur la première année calculée sur des métaux de référence, et
 rend possible une estimation informative de la classe de corrosivité fondée sur la connaissance de la
situation environnementale locale.
La présente Norme internationale spécifie les facteurs clés de la corrosion atmosphérique des métaux et
alliages. Ces facteurs sont la relation température-humidité, la pollution par le dioxyde de soufre et les sels
contenus dans l'air.
La température est également considérée comme un facteur important pour la corrosion dans des zones
situées en dehors de la région macroclimatique tempérée. La relation température-humidité peut être évaluée
en fonction de la durée de persistance de l'humidité. Les effets de la corrosion par d'autres polluants (ozone,
oxydes d'azote, particules) peuvent influencer la corrosivité et la perte par corrosion évaluée sur une année,
mais ces facteurs ne sont pas considérés comme déterminants pour l'estimation de la corrosivité
conformément à la présente Norme internationale.
La présente Norme internationale ne caractérise pas la corrosivité d'atmosphères de service spécifiques,
telles que les atmosphères des industries chimiques ou métallurgiques.
Les classes de corrosivité retenues et les niveaux de pollution introduits peuvent être utilisés directement pour
les analyses techniques et économiques des dommages causés par la corrosion et pour le choix rationnel des
méthodes de protection.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 8044, Corrosion des métaux et alliages — Termes principaux et définitions
ISO 9224, Corrosion des métaux et alliages — Corrosivité des atmosphères — Valeurs de référence relatives
aux classes de corrosivité
ISO 11844-1, Corrosion des métaux et alliages — Classification de la corrosivité faible des atmosphères
d'intérieur — Partie 1: Détermination et estimation de la corrosivité des atmosphères d'intérieur
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ISO 9223:2012(F)
ISO 11844-2, Corrosion des métaux et alliages — Classification de la corrosivité faible des atmosphères
d'intérieur — Partie 2: Détermination de l'attaque par corrosion dans les atmosphères d'intérieur
ISO 11844-3, Corrosion des métaux et alliages — Classification de la corrosivité faible des atmosphères
d'intérieur — Partie 3: Mesurage des paramètres environnementaux affectant la corrosivité des atmosphères
d'intérieur
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 8044 ainsi que les
suivants s'appliquent.
3.1
corrosivité de l'atmosphère
capacité de l'atmosphère à provoquer une corrosion dans un système donné
3.2
classe de corrosivité de l'atmosphère
classement normalisé de la corrosivité de l'atmosphère par rapport à l'effet de la corrosion sur une année
3.3
type d'atmosphère
notion caractérisant l'atmosphère sur la base de critères de classification appropriés autres que sa corrosivité
ou sur la base de facteurs opérationnels complémentaires
EXEMPLE Rurale, urbaine, industrielle, maritime, chimique, etc.
3.4
relation température-humidité
effet conjoint de la température et de l'humidité relative sur la corrosivité de l'atmosphère
3.5
durée de persistance de l'humidité
intervalle de temps pendant lequel une surface métallique est recouverte d'une pellicule adsorbée et/ou
liquide d'électrolyte capable de provoquer une corrosion atmosphérique
3.6
niveau de pollution
classement numéroté basé sur des mesurages quantitatifs de substances chimiquement actives spécifiques,
de gaz corrosifs ou de particules en suspension dans l'air (aussi bien naturels que résultant des activités
humaines) et différents des composantes ordinaires de l'air
3.7
catégorie d'emplacement
conditions types d'exposition d'un composant ou d'une structure, définies par convention
EXEMPLE Exposition à l'air libre, sous abri, dans un espace clos, etc.
3.8
fonction dose-réponse
relation déduite à partir des résultats d'essais sur le terrain pour le calcul de la perte par corrosion à partir de
valeurs moyennes de paramètres environnementaux
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ISO 9223:2012(F)
4 Symboles et termes abrégés
4.1 Symboles
r vitesse de corrosion pour la première année d'exposition atmosphérique
corr
T température de l'air
P vitesse de dépôt du SO
d 2
P concentration en SO
c 2

S vitesse de dépôt du Cl
d
 durée de persistance de l'humidité
4.2 Termes abrégés
C classe de corrosivité de l'atmosphère
HR humidité relative
5 Classe de corrosivité de l'atmosphère
La corrosivité de l'atmosphère est divisée en six classes (voir Tableau 1).
Tableau 1 — Classes de corrosivité de l'atmosphère
Classe Corrosivité
C1 Très faible
C2 Faible
C3 Moyenne
C4 Elevée
C5 Très élevée
CX Extrême

6 Classification de la corrosivité de l'atmosphère
La corrosivité des environnements atmosphériques doit être classée par détermination de la corrosivité
conformément à l'Article 7 ou, si cela n'est pas possible, par estimation de la corrosivité conformément à
l'Article 8. Les deux méthodes d'évaluation de la corrosivité représentent une approche générale et sont
caractérisées par des incertitudes et des limitations.
Une classe de corrosivité déterminée à partir de la perte par corrosion sur la première année reflète la
situation environnementale particulière de l'année d'exposition.
Une classe de corrosivité estimée à partir de la fonction dose-réponse reflète l'incertitude statistique de la
fonction donnée.
La détermination d'une classe de corrosivité par estimation informative à partir de la comparaison des
conditions environnementales locales avec la description des environnements atmosphériques types peut
conduire à des appréciations erronées. Cette approche ne doit être utilisée que si l'on ne dispose pas de
données expérimentales.
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ISO 9223:2012(F)
L'Annexe A définit les incertitudes associées à la détermination et à l'estimation normative des classes de
corrosivité des atmosphères.
La classification détaillée de la faible corrosivité des atmosphères d'intérieur couvrant les classes de
corrosivité C1 et C2 selon la présente Norme internationale est spécifiée dans l'ISO 11844-1, l'ISO 11844-2 et
l'ISO 11844-3.
7 Détermination de la corrosivité en fonction des mesurages de vitesse de
corrosion sur des éprouvettes de référence
Le Tableau 2 donne, pour chaque classe de corrosivité, les valeurs numériques des vitesses de corrosion
relevées après une année sur des métaux de référence (acier au carbone, zinc, cuivre, aluminium). Il convient
qu'une année d'exposition débute au printemps ou en automne. Pour les climats présentant des différences
saisonnières marquées, il est recommandé de faire démarrer l'année d'exposition lors de la période la plus
agressive en termes de corrosion. Les vitesses de corrosion sur la première année ne peuvent pas être
simplement extrapolées pour prédire le comportement à long terme de la corrosion. Des modèles de calcul
spécifiques, des valeurs de référence et des informations complémentaires sur le comportement à la
corrosion à long terme sont données dans l'ISO 9224.
Tableau 2 — Vitesses de corrosion, r , pour la première année
corr
d'exposition dans les différentes classes de corrosivité
Vitesses de corrosion des métaux
Classe de
r
corr
corrosivité
Unité Acier au carbone Zinc Cuivre Aluminium
2
C1 g/(ma) r  10 r  0,7 r  0,9 négligeable
corr corr corr
μm/a r  1,3 r  0,1 r  0,1 —
corr corr corr
2
C2 g/(ma) 10  r  200 0,7  r  5 0,9  r  5 r  0,6
corr corr corr corr
μm/a 1,3  r  25 0,1  r  0,7 0,1  r  0,6 —
corr corr corr
2
C3 g/(ma) 200  r  400 5  r  15 5  r  12 0,6  r  2
corr corr corr corr
μm/a 25  r  50 0,7  r  2,1 0,6  r  1,3 —
corr corr corr
2
C4 g/(ma) 400  r  650 15  r  30 12  r  25 2  r  5
corr corr corr corr
μm/a 50  r  80 2,1  r  4,2 1,3  r  2,8 —
corr corr corr
2
C5 g/(ma) 650  r  1500 30  r  60 25  r  50 5  r  10
corr corr corr corr
μm/a 80  r  200 4,2  r  8,4 2,8  r  5,6 —
corr corr corr
2
CX g/(ma) 1 500  r  5 500 60  r  180 50  r  90 r  10
corr corr corr corr
μm/a 200  r  700 8,4  r  25 5,6 < r  10 —
corr corr corr
NOTE 1 Le critère de classification se fonde sur les méthodes de détermination de la vitesse de corrosion d'éprouvettes de référence
servant à évaluer la corrosivité (voir l'ISO 9226).
2
NOTE 2 Les vitesses de corrosion, exprimées en grammes par mètre carré an [g/(ma)], ont été recalculées en micromètres par an
(μm/a) et arrondies.
NOTE 3 Les matériaux métalliques de référence sont caractérisés dans l'ISO 9226.
NOTE 4 L'aluminium est le siège d'une corrosion généralisée et localisée. Les vitesses de corrosion indiquées dans le présent
tableau sont calculées sur une base de corrosion généralisée. La valeur maximale de profondeur de piqûre ou le nombre de piqûres
peuvent être de meilleurs indicateurs du dommage potentiel. Cela dépend de l'application finale. La corrosion généralisée et la
corrosion localisée ne peuvent pas être évaluées après la première année d'exposition en raison des effets de passivation et de la
diminution des vitesses de corrosion.
NOTE 5 Les vitesses de corrosion dépassant les limites supérieures de la classe C5 sont considérées comme extrêmes. La classe
de corrosivité CX se rapporte à des environnements maritimes et industriels/maritimes spécifiques (voir l'Annexe C).

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8 Estimation de la corrosivité basée sur des informations sur le milieu environnant
8.1 Estimation de la corrosivité — Généralités
S'il n'est pas possible de déterminer les classes de corrosivité par exposition d'éprouvettes de référence, une
estimation de la corrosivité peut être basée sur la perte par corrosion calculée à partir de données
environnementales ou sur des informations sur le milieu environnant et sur la condition d'exposition.
8.2 Estimation normative de la corrosivité basée sur les pertes par corrosion calculées sur
la première année
Les fonctions dose-réponse sont données pour quatre métaux de référence; ces fonctions décrivent l'attaque
par corrosion après la première année d'exposition à l'air libre en fonction des dépôts secs de SO , des
2
dépôts secs de chlorures, de la température et de l'humidité relative. Ces fonctions sont basées sur des
résultats d'expositions à la corrosion partout à travers le monde et couvrent des conditions climatiques
terrestres et des conditions de pollution relevant du domaine d'application de la présente Norme internationale.
Quelques limitations et incertitudes sont caractérisées dans l'Annexe A.
Fonctions dose-réponse pour le calcul de la perte par corrosion sur une année des métaux de construction:
Utiliser l'Équation (1) pour l'acier au carbone:
0,52 0,62
rP= 1,77··exp(0,020·HR +f ) + 0,102··S exp(0,033·HR + 0,040·T ) (1)
corr St
dd
f = 0,150·(T  10) lorsque T  10 °C; sinon 0,054·(T  10)
St
2
N = 128, R = 0,85
Utiliser l'Équation (2) pour le zinc:
0,44 0,57
rP= 0,012 9··exp(0,046·HR +f ) + 0,017 5··S exp(0,008·HR + 0,085·T ) (2)
corr Zn
dd
f = 0,038·(T  10) lorsque T  10 °C; sinon 0,071·(T  10)
Zn
2
N = 114, R = 0,78
Utiliser l'Équation (3) pour le cuivre:
0,26 0,27
rP= 0,005 3··exp(0,059·HR +f ) + 0,010 25··S exp(0,036·HR + 0,049·T ) (3)
corr Cu
dd
f = 0,126·(T  10) lorsque T  10 °C; sinon 0,080·(T  10)
Cu
2
N = 121, R = 0,88
Utiliser l'Équation (4) pour l'aluminium:
0,73 0,60
rP= 0,004 2··exp(0,025·HR +f ) + 0,0018··S exp(0,020·HR + 0,094·T ) (4)
corr Al
dd
f = 0,009·(T  10) lorsque T  10 °C; sinon 0,043·(T  10)
Al

2
N = 113, R = 0,65
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où
r est la vitesse de corrosion du métal pour la première année, exprimée en micromètres par an
corr
(µm/a);
T est la température moyenne annuelle, exprimée en degrés Celsius (°C);
HR est l'humidité relative moyenne annuelle, exprimée en pourcentage (%);
2
P est le dépôt de SO moyen annuel, exprimé en milligrammes par mètre carré jour [mg/(md)];
d 2
 2
S est le dépôt de Cl moyen annuel, exprimé en milligrammes par mètre carré jour [mg/(md)].
d
Pour les informations relatives aux paramètres environnementaux, voir le Tableau 3 qui donne également les
intervalles mesurés des paramètres. Si P est remplacée par 0,8P dans les fonctions dose-réponse, comme
d c
expliqué dans la note du Tableau 3, P doit également être une moyenne annuelle.
c
Tableau 3 — Paramètres utilisés dans la déduction des fonctions dose-réponse
comprenant le symbole, la description, l'intervalle et l'unité
Symbole Description Intervalle Unité
T Température 17,1 à 28,7 °C
HR Humidité relative 34 à 93 %

2
P Dépôt de SO 0,7 à 150,4 mg/(md)
d 2
 2
S Dépôt de Cl 0,4 à 760,5 mg/(md)
d
Les valeurs de teneur en dioxyde de soufre (SO ) déterminées par la méthode du
2
dépôt, P , et la méthode volumétrique, P , sont équivalentes pour les besoins de la
d c
présente Norme internationale. Le rapport entre les mesurages obtenus par les deux
méthodes peut s'exprimer approximativement par la relation d'équivalence suivante:
2 3
P = 0,8 P [P en mg/(md), P en µg/m ].
d c d c
NOTE Tous les paramètres sont exprimés comme des moyennes annuelles.

Des précautions doivent être prises lors de l'extrapolation des équations en dehors des intervalles de calcul
des paramètres environnementaux (par exemple dans un environnement côtier).
8.3 Estimation informative de la corrosivité basée sur la description des conditions
d'exposition
La corrosivité d'un environnement atmosphérique augmente en même temps que l'effet de la relation
température-humidité (couvrant également la durée de persistance de l'humidité) et que les niveaux des
autres agents corrosifs.
Les types et les niveaux caractéristiques de pollution atmosphérique sont présentés dans l'Annexe B.
Les conditions d'exposition (catégorie d'emplacement) du matériau, du composant ou de la structure
influencent l'impact de l'environnement.
L'Annexe C donne une description qualitative des environnements types en fonction des classes de
corrosivité des atmosphères afin de permettre une estimation informative de la corrosivité.
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ISO 9223:2012(F)
Annexe A
(informative)

Sources d'incertitude associées à la détermination et à l'estimation
de la corrosivité des atmosphères
A.1 Généralités
La corrosivité des environnements atmosphériques doit être classée par détermination de la classe de
corrosivité fondée sur l'exposition d'éprouvettes ou par estimation fondée sur des paramètres
environnementaux et sur l'utilisation d'une fonction dose-réponse. L'utilisation de ces deux dénominations
différentes pour l'évaluation d'une classe de corrosivité implique que deux niveaux différents d'incertitude
peuvent être prévus pour les procédures de détermination (incertitude faible) et d'estimation (incertitude
élevée). La présente annexe sert à établir ces deux niveaux d'incertitude.
Les détails donnés dans la présente annexe sont fondés sur une analyse statistique séparée réalisée dans le
cadre de la déduction des fonctions dose-réponse pour la procédure d'estimation.
A.2 Distribution des erreurs
Des lois log-normales, c'est-à-dire des distributions normales de valeurs logarithmiques, sont appliquées pour
les vitesses de corrosion. Si l'incertitude est exprimée par un écart-type de valeurs logarithmiques, s, alors
ln(r ) = s (A.1)
corr
Cela signifie que l'intervalle d'incertitude en général est asymétrique et peut être exprimé sous la forme
s
r ·e . Cependant, si l'écart-type, s, est petit, l'intervalle devient approximativement symétrique. Il est
corr
s -s
possible d'illustrer cela par les deux exemples suivants. Si s = 0,7, alors e = 2 et e = 1/2, ce qui correspond
s -s
à un intervalle compris entre 50 % et 100 %. Par ailleurs, si s = 0,01, alors e = 1,01 et e = 0,99, ce qui
correspond à un intervalle compris entre –1 % et 1 % ou 1 %.
A.3 Niveaux d'incertitude
Le Tableau A.1 donne les niveaux estimés d'incertitude. Le tableau montre clairement la grande différence
entre les deux procédures qui justifie les deux dénominations différentes de l'évaluation. Les sources
possibles d'erreurs sont décrites en A.4 et une explication indique les erreurs qui sont incluses dans les
valeurs données dans le Tableau A.1.
Tableau A.1 — Niveaux estimés d'incertitude pour l'évaluation de la classe de corrosivité sur la base
de la détermination (exposition d'éprouvettes) et de l'estimation (fonction dose-réponse)
Niveau d'incertitude
Métal
Détermination Estimation
Acier au carbone 2 % 33 % à +50 %
Zinc 5 % 33 % à +50 %
Cuivre 2 % 33 % à +50 %
Aluminium 5 % 50 % à +100 %
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ISO 9223:2012(F)
A.4 Sources d'incertitude
En ce qui concerne la détermination des classes de corrosivité sur la base de l'exposition d'éprouvettes, il
convient d'abord d'indiquer clairement que les niveaux donnés dans le Tableau A.1 sont exprimés pour une
valeur moyenne calculée à partir de trois valeurs individuelles et non à partir d'une valeur individuelle de
corrosion.
Les niveaux d'incertitude donnés dans le Tableau A.1, tant pour la détermination que pour l'estimation, sont
basés sur l'exposition de matériaux en divers sites d'essai mais seulement pour une période d'exposition. Par
conséquent, ces valeurs devraient avoir une validité générale, mais la variation de l'attaque par corrosion,
susceptible de se produire d'une année sur l'autre en fonction des variations climatiques naturelles, n'est pas
incluse dans les valeurs du Tableau A.1.
En ce qui concerne l'estimation des classes de corrosivité basée sur les fonctions dose-réponse, l'incertitude
totale comprend deux parties: l'incertitude sur les fonctions dose-réponse et l'incertitude sur la mesure des
paramètres environnementaux. De ces deux valeurs, c'est l'incertitude sur les fonctions dose-réponse qui
prédomine. De même, les valeurs indiquées dans le Tableau A.1 sont basées sur une incertitude moyenne
sur la gamme de paramètres utilisée dans la fonction. Comme pour toutes les fonctions de régression, cette
incertitude est la plus faible au milieu de la gamme, correspondant à la classe de corrosivité C3, et la plus
élevée aux extrémités de la gamme, correspondant aux classes de corrosivité C1 et C5. L'incertitude relative
à la classe CX est la plus élevée et n'est pas couverte par ce calcul.
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Annexe B
(informative)

Caractérisation de l'atmosphère en fonction de sa corrosivité
La méthode de classification pour l'estimation informative de la corrosivité doit être simple et conviviale en ce
qui concerne le choix des paramètres à prendre en compte. Les facteurs clés retenus pour les besoins de la
présente Norme internationale afin de caractériser la corrosion des métaux et alliages par l'atmosphère sont
la relation température-humidité et les niveaux de pollution par le dioxyde de soufre et les chlorures.
Pour les emplacements non protégés, l'impact de la corrosion est mentionné en termes de dépôts secs et de
dépôts humides. Les dépôts humides comprennent le transport par précipitation et les dépôts secs le
transport par tout autre processus.
Dans les emplacements protégés, seuls les dépôts secs se produisent. Il est nécessaire de tenir compte de
l'effet cumulé des polluants, y compris les particules. Les problèmes spécifiques liés à la corrosivité des
atmosphères d'intérieur à faible corrosivité
...