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AccueilCentre de ressourcesConservation préventiveGuide pour la conservation des œuvres d'art publicPartie 2 – Types d'oeuvres et de matériauxMétauxPar familles

Par familles

Les métaux sont divisés en trois grandes catégories :

  • les métaux ferreux
  • les métaux cuivreux
  • et l'aluminium, le plomb et le zinc.

Chacune des catégories réagit différemment à son environnement et requière un entretien particulier.

Métaux ferreux

Les métaux ferreux réagissent à l'action combinée de l'humidité, des polluants atmosphériques gazeux et des autres éléments présents dans l'environnement par la corrosion, en se couvrant d'un film orangé ou brunâtre communément appelé rouille.

Survenant accidentellement lors de la réalisation de l'œuvre ou résultant d'un nettoyage inadéquat, les éraflures, les égratignures et autres déformations sont préoccupantes parce qu'elles sont des zones propices à la corrosion.

Notez que si la corrosion, surprenante sur de l'acier inoxydable, est souhaitable sur de l'acier Corten, elle est inacceptable sur de l'acier doux ou galvanisé. Elle provoque, en effet, une dégradation importante de ces surfaces métalliques.

Il est recommandé de prévoir un enduit protecteur pour tous les métaux ferreux sauf l'acier galvanisé, l'acier inoxydable et l'acier Corten.

Acier doux et fer forgé

Ce que nous appelons couramment du fer est en réalité de l'acier doux, un alliage de fer additionné d'un faible pourcentage de carbone. On retrouve cet acier sous diverses formes dans le commerce : feuilles, poutres ou tiges. Il est employé autant en industrie qu'en art.

Autrefois, les ouvrages de fer forgé résultaient de divers procédés de travail à chaud du métal. Ce que nous appelons aujourd'hui « fer forgé » est de l'acier doux, plié et soudé, qui n'a nullement été travaillé à chaud selon les techniques traditionnelles de forge.

Pour bien protéger les œuvres d'acier doux

  • Il est nécessaire de peindre, de vernir ou de huiler les surfaces d'acier doux. Ces enduits protecteurs agissent pendant quelque temps comme une barrière physique, un imperméable contre la corrosion.
  • Lorsque cet enduit s'amincit, qu'il s'use ou se délave, il faut le remplacer, à défaut de quoi la corrosion s'enclenchera.

Fonte de fer

Moins fréquemment utilisée en art contemporain, la fonte de fer a connu une certaine popularité à la fin du XIXe siècle et au début du XXe siècle dans l'élaboration de monuments commémoratifs.

De nos jours, elle est utilisée à l'occasion pour des œuvres en ronde-bosse ou pour des hauts-reliefs associés à d'autres matériaux. Les éléments constitués de fonte de fer contiennent un pourcentage élevé de carbone et sont des produits de fonderie dans lesquels le métal en fusion est déversé dans des moules.

Pour bien protéger les œuvres en fonte de fer

  • Pour faire échec à la corrosion de la fonte de fer, il faut enduire les surfaces des œuvres d'un produit protecteur et traiter lorsque des zones de corrosion apparaissent.
  • Étant donné que les fontes de fer sont très cassantes, il faut aussi s'assurer de leur stabilité. Elles supportent assez bien une pression verticale, mais elles restent fragiles à une pression latérale et aux chocs.
  • Dans les assemblages en fonte de fer, il est également recommandé de prévoir une certaine expansion des pièces. Mieux vaut éviter les boulonnages trop serrés pour cette raison.
  • S'assurer, enfin, de faire appel à un professionnel pour tout travail de soudure sur des fontes de fer. Elles sont, en effet, difficiles à souder.

Acier galvanisé

L'acier galvanisé résiste mieux à la corrosion que l'acier doux en raison de la galvanisation, qui consiste à appliquer une mince couche de zinc sur ses surfaces.

L'acier galvanisé trouve une certaine place dans la production artistique contemporaine. La couche de zinc qui le recouvre ne suffit toutefois pas à prévenir l'apparition inévitable de produits de corrosion.

Pour bien protéger les œuvres d'acier galvanisé

  • Même si l'acier galvanisé est généralement employé sans enduit protecteur, certains artistes désirent parfois peindre partiellement ou complètement leurs œuvres réalisées avec ce matériau. Un apprêt spécifique aux surfaces galvanisées doit alors être appliqué.

 

Acier inoxydable

Photo de l'oeuvre Oiseau de feu (2000), de René Taillefer, située à l'École Laure Conan, de Chicoutimi. Photo : René Taillefer, 2000.


Oiseau de feu
(2000), de René Taillefer.
Œuvre en acier inoxydable. École Laure Conan
de Chicoutimi.


Photo 3 : CCQ, René Taillefer, 2000

Il existe plusieurs types d'aciers inoxydables. On en dénombre près de 200 regroupés en 5 familles :

  • austénitiques
  • ferritiques
  • martensitiques
  • austéno-ferritiques (duplex)
  • de précipitation.

C'est souvent sous forme de tôles, de tiges ou de tubulures que les aciers inoxydables sont employés.

En art, les aciers inoxydables proviennent généralement de la famille des austénitiques. C'est le cas des aciers 304 et 316. L'acier inoxydable 430, qui est un acier ferritique, est également employé.

Parmi les nombreux aciers inoxydables disponibles sur le marché, certains alliages sont particulièrement résistants à la corrosion. Les œuvres en acier inoxydable demeurent  fragiles malgré cela. Elles peuvent être endommagées facilement.

Certaines opérations telles que le brossage, le meulage ou le ponçage ne sont pas recommandées car elles risquent :

  • de perturber la stabilité de la couche d'oxyde de chrome formée à la surface
  • de provoquer de la corrosion par piqûres. Elles laissent souvent des poussières métalliques qui, en milieu humide, amorcent ce processus de corrosion.

Sous certaines conditions, un processus de fissuration par corrosion sous contrainte peut aussi affecter les aciers inoxydables.

Pour bien protéger les œuvres d'acier inoxydable

  • Éviter de peindre une surface d'acier inoxydable. Pour que la mince couche d'oxyde de chrome constituant la couche passivante puisse se former, les surfaces d'acier inoxydable doivent être exposées à l'air libre.
  • Près de la mer ou pour des sculptures-fontaines, choisir des aciers inoxydables riches en nickel et en molybdène (S30900 et S31000) ou ceux de la famille des ferritiques (S43000). Ils résistent très bien aux chlorures et à la fissuration par corrosion sous contrainte.
  • Faire appel à des spécialistes pour les opérations de soudage des aciers inoxydables, en particulier pour les procédés MIG et TIG.

 

 

Acier Corten

Sculpture en acier Corten intitulée 1+1=1, (1996), par Charles Daudelin, installée devant l'édifice Marie-Guyard à Québec. ©Succession Charles Daudelin / SODRAC (2009).



Sculpture en acier Corten intitulée 1+1=1, (1996),
de Charles Daudelin, installée devant l'édifice
Marie-Guyard à Québec.

©Succession Charles Daudelin/SODRAC (2009).

Photo 4 : CCQ, Jérôme R. Morissette

Les aciers Corten sont des alliages ferreux particuliers qui, en s'oxydant, acquièrent une patine brunâtre foncée et veloutée relativement stable. Cette patine est principalement composée d'oxyhydroxydes de fer.

L'acier Corten doit être utilisé en extérieur, et il est inutile de peindre ses surfaces. La formation d'une patine stable et adhérente sur de l'acier Corten requiert, en effet, des expositions régulières aux intempéries suivies de périodes d'assèchement.

Pour bien protéger les œuvres d'acier Corten

  • Il faut prévenir l'accumulation d'eau dans les replis des sculptures d'acier Corten. Les surfaces doivent être drainées suffisamment et rapidement. C'est ainsi que la patine peut se former complètement.
  • Si un re-patinage est nécessaire, envisager de pulvériser les surfaces au moyen de solutions salines. Confier cette opération à des professionnels de la restauration.
  • Employer les électrodes de type E70, par exemple la 7018, pour les soudures sur de l'acier Corten. Pour les assemblages mécaniques tels les boulonnages, utiliser des alliages compatibles tels le S31600 ou le ASTM A325, afin d'éviter la corrosion bimétallique.

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Métaux cuivreux

Cuivre

Le cuivre est un métal pur, rougeâtre. Il peut être laminé, mais pas coulé. En création artistique, il est utilisé sous forme de feuilles ou de tôles. Il s'agit d'un métal tendre, malléable et ductile.

À l'extérieur, le cuivre se couvre d'une couche verdâtre. Il réagit ainsi aux polluants atmosphériques sulfureux et à l'humidité. Cette couche verdâtre est composée surtout de sulfates. Contrairement à ce que l'on croit, elle ne protège pas la surface mais la ronge.

Pour bien protéger les œuvres de cuivre

  • À l'intérieur, le cuivre se couvre peu à peu d'une mince couche de cuprite. Il s'agit d'un processus normal d'oxydation qui peut être évité en protégeant les surfaces avec un vernis.

Laiton

Le laiton est un alliage de cuivre et de zinc de couleur jaunâtre qui peut être coulé. Malléable et ductile comme le cuivre, il est aussi utilisé sous forme de feuilles, de bandes ou de tiges.

Exemple d'une pièce de laiton dézincifiée. On peut apercevoir les petites taches rosées.



Exemple de dézincification.


Photo 5 : CCQ, Jérôme R. Morissette

 

À l'extérieur comme à l'intérieur, le laiton se couvre de produits de corrosion verdâtres, comme le cuivre. Deux formes particulières de corrosion l'affectent :

  • la fissuration par corrosion sous contrainte, qui survient quand un laiton riche en zinc est exposé à des vapeurs ammoniacales en présence d'humidité. Les parties sous tension subissent des microfissures qui fragilisent le matériau et le brisent

  • la dézincification, qui est souvent due à l'humidité, à la poussière ou à d'autres dépôts solides. Elle crée de petites taches rosées sur les surfaces.

Pour prévenir la corrosion des œuvres de laiton

  • Les laitons riches en zinc sont les plus affectés. L'utilisation d'alliages comme le C44300 et le C46400 peut cependant prévenir le problème. 

Bronze

Le bronze est un alliage de cuivre et d'étain en usage depuis la nuit des temps. De nos jours, la majorité des bronzes coulés sont au silicium. Ils ont l'avantage d'être très résistants à la corrosion et de bien se patiner.

À l'extérieur, les œuvres de bronze se patinent sous l'effet conjugué des polluants atmosphériques gazeux et de l'humidité. La couche verdâtre que cela produit est principalement composé de sulfates parfois associés à des nitrates et à des chlorures.

Une patine naturelle se forme progressivement et affecte la surface en superficie. Ces tavelures, ces taches verdâtres, cette alternance de zones noires et vertes handicapent cependant la lisibilité de l'œuvre.

Le bronze est parfois affligé par un processus évolutif de corrosion dû à une forte présence de chlorures. On parle alors de maladie du bronze, qui peut ronger tous les métaux cuivreux. Elle se manifeste par des taches poudreuses verdâtres à certains endroits.

Pour bien protéger les œuvres de bronze

  • Ce n'est pas parce qu'elles présentent des produits de corrosion verdâtres que les œuvres extérieures sont atteintes de la maladie du bronze. Celle-ci reste un phénomène marginal, mais si les bronzes en sont affligés, il faut intervenir rapidement lorsque les taches poudreuses verdâtres sont présentes.

 

 

 

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Aluminium, plomb et zinc

Aluminium

Convergence (2000) est une oeuvre en aluminium de Jean-Pierre Morin. Photagraphiée dans le Jardin du Palais des congrès de Québec, elle est maintenant installée sur la promenade Champlain.



Convergence
(2000), de Jean-Pierre Morin.

Œuvre en aluminium, dans le Jardin du Palais des congrès de
Québec, maintenant installée sur la promenade Champlain à
Québec.


Photo 6 : CCQ, Jérôme R. Morissette

De couleur gris argenté, l'aluminium se couvre progressivement d'une mince couche passivante : l'alumine.

Le procédé d'anodisation de l'aluminium correspond à la formation provoquée d'une couche d'oxyde plus dense qui offre aux surfaces traitées une résistance accrue à la corrosion.

L'aluminium est un métal très réactif. Mis en contact avec des métaux plus nobles tels les alliages cuivreux ou les aciers inoxydables, il se dégrade rapidement par corrosion bimétallique (voir section Métaux, Série galvanique).

L'aluminium réagit aussi au contact de substances alcalines telles que le calcaire, le mortier ou l'ammoniaque. Ce phénomène peut entraîner l'apparition de perforations et de produits de corrosion blanchâtres.

Les œuvres d'aluminium sont également rongées par les chlorures. Elles présentent alors des dépôts blanchâtres. Les principales œuvres ainsi touchées sont :

  • les sculptures situées près des routes, qui sont éclaboussées par des sels de déglaçage
  • les fontaines, exposées à l'hypochlorite de sodium.

Pour prévenir la corrosion des œuvres d'aluminium

  • Opter, dès la conception de l'œuvre, pour certains alliages d'aluminium qui résistent mieux aux chlorures. Parmi eux, on trouve notamment les séries A6XXX et A9XXX.

Plomb

Le plomb, un métal grisâtre et terne, résiste bien à la corrosion atmosphérique. Il s'agit d'un métal tendre et malléable qui se déforme facilement sous une poussée ou un choc.

Autrefois très utilisé, le plomb l'est beaucoup moins depuis qu'on sait que ses produits de corrosion sont toxiques et qu'ils s'accumulent dans l'organisme. La corrosion du plomb se manifeste généralement par des dépôts blanchâtres qui minent progressivement le métal.

Si le plomb résiste bien aux polluants atmosphériques, il se détériore sous l'effet des solutions ou des vapeurs d'acides organiques, comme les acides acétique, formique et tannique.

Le plomb est tendre et malléable. Il se déforme facilement sous une poussée ou un choc. Il est surtout commercialisé sous forme de feuilles et sert souvent à habiller les surfaces comme les toits. Il bloque les rayons X et gamma.

Il existe peu de sculptures entièrement coulées en plomb. Certaines statues dorées ou peintes ornant les façades des églises sont constituées d'une  âme de bois ou d'une armature métallique recouverte d'une chape de plomb.  Le plomb est également présent dans certains vitraux.

Pour bien préserver les œuvres d'aluminium et de plomb

  • Confier à des professionnels l'application de peinture sur l'aluminium ou, sinon, se procurer de l'aluminium peint en usine.
  • Éviter de soumettre le plomb à des contraintes mécaniques en raison de sa grande malléabilité.

 

Zinc

De couleur gris bleuté, le zinc est peu malléable. Il se brise facilement sous l'effet d'un stress ou d'un choc. De nos jours, il sert principalement à la galvanisation des aciers.

Entre 1850 et 1925, le zinc a connu une certaine popularité en art. Coulée comme le bronze ou la fonte de fer, la fonte de zinc a principalement été utilisée dans le statuaire. Parfois appelée bronze blanc, elle était alors une alternative peu coûteuse au bronze.

Plusieurs calvaires ou monuments de nos cimetières sont faits de fonte de zinc, dont les surfaces sont parfois dorées ou peintes. De nos jours, la fonte de zinc n'est plus utilisée pour les sculptures extérieures à cause de sa dégradation rapide.

Certaines sculptures de petit format, appelées « bronzes d'art », sont aussi constituées de ce métal. Le terme régule sera parfois utilisé pour désigner l'alliage de certains petits « bronzes d'art ». Il s'agit cependant d'un alliage d'étain, de plomb et d'antimoine davantage utilisé pour la confection de statuettes et d'objets décoratifs.

La corrosion des surfaces en zinc se traduit par l'apparition de points et de taches blanchâtres et, ultérieurement, par des fissurations.

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Entretien des métaux ferreux

Élimination des produits de corrosion

Pour éliminer de légères traces de corrosion sur une surface ferreuse comme celle de l'acier doux, du fer forgé, de la fonte ou de l'acier galvanisé, poncer à l'aide de tampons abrasifs fins. Éviter les laines d'acier. Ne jamais poncer une surface patinée ou peinte.

Après avoir retiré les produits de corrosion, procéder à une stabilisation chimique localisée à l'aide d'inhibiteurs de corrosion communément appelés « convertisseurs de rouille ». Au besoin, consulter un spécialiste de la restauration.

Pour traiter les taches de rouille sur de l'acier inoxydable, envisager une re-passivation globale de la surface. Faire appel à une firme spécialisée qui sera en mesure d'effectuer le traitement.

Effacement de graffitis

Éliminer des graffitis sur une surface d'acier Corten est une tâche particulièrement délicate. Une intervention localisée laisserait un stigmate, un fantôme de graffitis. Il faut donc traiter toute la surface de l'œuvre qui retrouvera par la suite sa patine naturelle.

Sur les autres métaux ferreux, les graffitis peuvent être retirés à l'aide de solvants spécifiques à la peinture utilisée pour les graffitis. Il faut éviter les interventions mécaniques telles que le sablage, le meulage et le brossage.

Graffiti sur un support en acier Corten. Fantôme d'un acien graffiti visible au coin supérieur gauche.


Graffiti sur un support en acier Corten. Fantôme d'un
ancien graffiti visible au coin supérieur gauche.



Photo 7 : CCQ, Jérôme R. Morissette

Égouttement de l'eau

Il est important de favoriser l'évacuation de l'eau sur les surfaces d'une œuvre constituée de métaux ferreux. Pour ce faire, empêcher l'accumulation de feuilles mortes et de sable dans les replis de l'œuvre.

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Entretien des oeuvres en métaux cuivreux

Pour les bronzes situés à l'extérieur, procéder à un dégraissage annuel suivi d'un cirage des surfaces.

Les bronzes d'art conservés à l'intérieur gardent leur patine s'ils ne subissent pas de grandes fluctuations d'humidité ou d'éclaboussures avec des produits corrosifs. Les nuances et le lustre de leur patine peuvent être préservés à l'aide d'un cirage régulier. À l'intérieur, dépoussiérer régulièrement les bronzes, les laitons et les cuivres à l'aide d'un chiffon de coton doux et sec.

Éviter tout produit à base d'ammoniaque pour l'entretien régulier des laitons, surtout les laitons riches en zinc. Ces produits pourraient entraîner une fissuration par corrosion sous contrainte.

Faire appel à des professionnels de la conservation pour l'élimination de graffitis sur des métaux cuivreux.

Ne jamais poncer ni meuler.

Appliquer des enduits protecteurs, soit des vernis ou des cires appropriés, sur les métaux cuivreux. Cela permet de contrer ou, du moins, de ralentir le processus de corrosion. Avant de procéder, consulter un restaurateur pour le choix de l'enduit.

Pour bien préserver les œuvres de métal cuivreux

  • Signaler à un professionnel de la conservation la présence de produits poudreux, non-adhérents et verdâtres sur des œuvres de métaux cuivreux. Ces produits peuvent être associés à la maladie du bronze
  • Surveiller l'apparition de taches rosées sur des laitons. Elles sont le symptôme d'un processus actif de dézincification. Confier les objets touchés à un professionnel de la conservation.

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Entretien des oeuvres d'aluminium, de plomb et de zinc

Les œuvres d'aluminium, de plomb ou de zinc requièrent en général peu d'entretien. Elles réagissent relativement bien à leur environnement.

Pour les entretenir, il importe :

  • d'éviter tout contact direct avec les mortiers, qui sont aussi alcalins
  • de ne jamais les poncer ou les meuler.
  • de ne jamais utiliser de produits alcalins comme des solutions contenant de l'ammoniaque pour les œuvres en aluminium ou en zinc.

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Série galvanique

Tableau établi en fonction des potentiels normaux d'oxydation de certains métaux ou alliages les plus nobles ou les plus stables se retrouvant en tête de liste. (Source : Corrosion Basics : An Introduction, NACE, 1984.)

Platine
Or
Graphite
Argent
Acier inoxydable 316 (passivé)
Acier inoxydable 304 (passivé)
Titane
Acier inoxydable 410 (passivé)
Monel
Nickel (passivé)
Cupronickels
Bronze silicium
Cuivre
Laitons
Nickel (actif)
Bronze manganèse
Muntz
Étain
Plomb
Acier inoxydable 316 (actif)
Acier inoxydable 304 (actif)
Acier inoxydable 410 (actif)
Fontes de fer
Fer forgé
Aciers doux
Aluminiums
Aciers galvanisés
Zinc
Magnésium

Date de mise à jour : 13 juin 2016

Gouvernement du Québec, 2021
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