Dans cette étude, nous avons conduit une série de simulation en dynamique moléculaire réactive de la dissolution électrochimique de plusieurs alliages base Fe-Cr. L’objectif est d’explorer les premiers stades de formation de la double couche électrique en même temps que la dissociation de l’eau et l’oxydation de l’alliage. Un système de polarisation de l’interface de dissolution à potentiel fixe a été mis au point en résolvant l’équation de conservation de charges transférées entre l’électrode en dissolution (alliage) et sa contre électrode (platine ou autre). Un courant de dissolution électrochimique a été comptabilisé à cette occasion.

Les résultats d’analyse montrent un rôle extrêmement actif des protons H⁺ issus de la dissociation des molécules d’eau. En plus de leur diffusion effective dans le métal activant par là la cinétique d’oxydation des atomes de surface, les protons H⁺  participent également à l’activation de la diffusion superficielle des atomes métalliques (voir animation ci-contre).  Ce qui a pour conséquence d’impacter directement le phénomène de passivation des aciers inoyxdables.

Dans ce cas, les simulations sont conduites en absence d’eau et en présence d’oxygène. L’objectif ici est d’explorer les mécanismes de formation de la couche d’oxyde Cr₂O₃: dissociation de la molécule d’oxygène et diffusion dans le métal à travers la couche d’oxyde. 

Des études actuellement en cours sont consacrées à l’intégration de la contrainte mécanique et à l’évaluation de son influence sur:

• la dissolution électrochimique (corrosion sous contrainte, fragilisation par l’hydrogène..)
• l’oxydation aux hautes températures 
• La plasticité de surface et son rôle dans le polissage mécanique et en tribocorrosion.