BE381042A - - Google Patents

Description

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  Perfectionnements aux procédés de recuit et de galvanisation des fils de fer, fers feuillards et autres articles en fer ou alliages de fer. 



   La présente invention est relative à.la galvanisation des articles en fer, ou alliages de fer, principalement des fils de fer et fers feuillards enroulés et elle a pour objet un procédé de recuit et un traitement thermo-chimique per- mettant de produire de façon continue des articles galvani- sés tels que des fils ou des feuillards, dont le revêtement de zinc possède des qualités spéciales, en ce qu'il est in- timement allié au fer et présente une surface brillante et lisse. Suivant l'invention, on obtient ces avantages sans 

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 nuire aux propriétés physiques ou électriques généralement exigées de marchandises telles que les fils et les feuillards. 



   Ce procédé perfectionné est également susceptible de réduire le prix de revient de ces marchandises et d'écarter certains dangers inhérents à leur fabrication, car il rend superflue l'utilisation de substances nocives solides, de nature à engendrer, au cours de la fabrication, des gaz ou des poussières délétères, dont les ouvriers pourraient ressen- tir les effets. 



   Suivant l'invention et dans une forme d'exécution préférée de l'appareil servant à la réaliser, on prépare des fils de fer ou des fers feuillards à la galvanisation, en les faisant passer à travers un mélange intime de produits chimiques appropriés, dont l'un comporte une forte teneur en azote, ce mélange étant maintenu au chaud sur une masse de plomb en fusion, de manière à fondre et à décomposer le pro- duit chimique à teneur en azote et à créer une atmosphere lo- calisée d'azote gazeux, dans laquelle on fait alors passer les fils ou les feuillards.

   La masse de plomb en fusion et les produits chimiques chauffés qui flottent sur sa surface, sont renfermés dans un récipient en acier, muni d'un couver- cle, qu'on chauffe de manière continue de l'extérieur, à l'ai- de d'une flamme Bunsen par exemple, ou de tout autre disposi- tif de chauffage connu, susceptible d'y maintenir la tempéra- ture voulue. Le   couvercle   de ce récipient est établi et dis- posé de manière à permettre d'y introduire et d'en retirer des longueurs de fils ou de feuillards de manière continue . et de faire passer ces fils ou feuillards sensiblement à travers la masse de plomb en fusion et le mélange intime de produits chimiques chauffés, afin d'assurer que ces fils ou 

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 feuillards viennent en contact intime avec le contenu du récipient.

   L'effet général de ce traitement thermo-chimique est de produire un fer recuit, exempt de produits de fusion tels que les battitures ou les dépôts de matières carburées, tandis que la substance chimique résiduelle, qui adhère au métal et le recouvre, sert de couche protectrice contre l'oxydation atmosphérique lorsqu'il se refroidit. 



   Ce procédé pour le recuit et le traitement thermo- chimique du fer'ou de ses alliages s'exécute à l'aide d'un seul récipient, qui est le premier employé dans la prépara- tion des fils ou feuillards en vue de leur galvanisation. 



   Il semble que cette préparation des fils ou feuillards produit dans la masse poreuse du métal ferreux un état métal- lurgique particulier, par suite de ce qu'en passant à tra- vers la masse de produits chimiques chauffés, le métal absor- be l'azote gazeux qui y est engendré, comme on l'a expliqué* On sait que, à l'état sorbitique, le fer présente une certai- ne affinité pour ce gaz, de sorte que lorsqu'on débarrasse le métal des matières résiduelles, qu'on le met en présence d'un fondant et qu'on l'amène en contact avec du zinc en fu- sion, il se produit une réaction favorable à la production d'un alliage (probablement une sorte de double réaction réductrice) qui se manifeste dans la nature de la couche de zinc, et notamment dans ses propriétés physiques. 



   Un fil de fer galvanisé ainsi produit peut être sou- mis aux épreuves de flexion et de torsion les plus sévères, sans que la couche de zinc ne s'en détache, nine décèle de crevasses, et on remarque que lorsque le fil est fléchi ou tordu, ce revêtement de zinc semble ne faire qu'un avec le fer, et qu'il possède une structure cristalline serrée. 



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Quoiqu'on préfère attribuer cette réaction, favorable   à,la   formation d'un alliage, au fait que le fer absorbe l'azo- te inerte non combustible, d'où résulte l'absence de manifes- tations exothermiques lorsque le fer vient en contact avec le zinc en fusion, on peut admettre d'autres explications. 



   Suivant l'une d'elles, l'occlusion préalable du gaz azote inerte, dans le fer, empêcherait l'occlusion ultérieure d'autres gaz, qui provoquent une réaction thermique défavo- rable à l'alliage du fer au zinc, lorsque le fer contenant ces gaz occlus vient en contact avec le zinc en fusion. Il est bien connu, par exemple, que l'hydrogène ne possède pas d'action réductrice par rapport aux oxydes de zinc et, par conséquent l'hydrogène occlu dans le fer influencerait la nature d'une couche de zinc selon la quantité ainsi occlue, tandis que l'oxygène et certains gaz carboniques, occlus de cette manière, tendent à retarder la formation d'alliages de fer et de zinc en provoquent des dépôts superficiels. 



   On se rend compte que lorsque le fer et la masse de produits chimiques chauffés,entrent en contact, le fer subit une désoxydation qui a pour effet de dégager des gaz tels que l'oxygène, et probablement aussi des gaz carburés. 



  L'effet cumulatif de la présence de ces gaz ne porte néan- moins pas à croire que l'absorption de l'azote par le fer en soit sensiblement affectée, ni que l'alliage favorable du fer et du zinc, qu'assure ce procédé, relève d'une cause spécifique autre que l'occlusion de l'azote dans le fer. 



   Il ressort de ce qui précède que, suivant ce procédé, on peut avantageusement utiliser la conductibilité thermique du plomb pour obtenir le chauffage du fer à la température voulue et que la forte densité du plomb en fusion permet com- modément de localiser le dégagement de l'azote gazeux, du 

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 mélange de produits chimiques chauffés, au point où le fil ou le feuillard en mouvement atteignent la température qu'exige ce traitement thermo-chimique. 



   On constate que, dans la réalisation de cette inven- Lion, on peut obtenir à un prix avantageux, en peu de temps et en toute sécurité, une très bonne couche de zinc sur le fer ou ses alliages, à l'aide de cyanamides de calcium, qui est le produit chimique employé dans le présent procédé. On utilise préférablement cette substance en combinaison avec d'autres produits chimiques ayant des points de fusion élevés, tels que le carbonate et le chlorure de sodium, ou avec des matières réfractaires, telle que l'asbeste ou le sable, ces dernières étant destinées à maintenir la porosité du mé- lange chimique, à augmenter son volume et, par conséquent, à répartir l'azote gazeux dans une plus grande masse.

   On a cons- taté qu'une combinaison très avantageuse de produits chimiques est la suivante: 
 EMI5.1 
 
<tb> Cyanamide <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 10 <SEP> %
<tb> 
<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 35 <SEP> %
<tb> 
<tb> Chlorure <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 55 <SEP> %
<tb> 
 
On utilise cette combinaison à une température de 800 C environ, mais on peut modifier les proportions des constituants avec la température. 



   En ce qui concerne la température du bain de zinc en fusion, on a constaté que des températures supérieures à 450 C donnent une excellente galvanisation de fils et de feuillards préalablement soumis au traitement thermo-chimique qu'on a décrit ci-dessus. 



   On se propose d'utiliser ce traitement thermo-chimique des fils et feuillards de fer ou autres articles analogues, 

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 pour la préparation auxiliaire de ceux-ci à la galvanisation par des procédés autres que le trempage à chaud, la galvani- sation électrolytique, par exemple. On se propose également d'utiliser ce procédé de recuit et de traitement thermo-chimi- que pour préparer les métaux ferreux à recevoir un revêtement d'alliages de zinc, par tous les procédés de galvanisation auxquels on peut l'appliquer. 



   On sait qu'il a déjà été proposé de préparer des arti- cles en métaux ferreux au recuit et à la galvanisation, par la fusion de cyanures du commerce combinés avec d'autres pro- duits chimiques dans des propostions et à des températures susceptibles de produire,ou   non.,un   effet carburant sur le métal ferreux. On sait également qu'il a déjà été proposé d'azoter les métaux ferreux, en les chauffant au contact du cyanamide de calcium, de manière à produire une sorte de cé- mentation. 



   On décrira maintenant l'invention avec référence aux dessins annexés qui représentent schématiquement, à titre d'exemple, une forme d'exécution de   l'appareil   servant à la réaliser. 



   Sur ces dessins: 
Fig. 1 représente la cuve à couvercle qu'on utilise pour le traitement thermo-chimique d'articles en fer, tels que .des fils ou feuillards continus; 
Fig. 2 est une coupe longitudinale de l'appareil, montrant la disposition de la cuve pour le traitement thermo- chimique, du bain préparatoire et de la cuve de zinc en fusion, qui y sont associés, ainsi que du mécanisme d'enroulement. 



   Sur la Fig. 1, A désigne la cuve contenant le plomb en fusion et le mélange chimique chauffé, et B indique le 

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 couvercle. Ce couvercle est maintenu solidement en position par des barres fixées en travers de sa face supérieure dans les oreilles C. Les traits en pointillés D indiquent les bar- res de guidage. E désigne le carneau du couvercle, dont on bouche l'ouverture à l'aide d'une plaque disposée librement en F. 



   Dans la forme de réalisation représentée sur la   Fig.2,   G désigne un fil ou feuillard de fer. Suivant l'invention, on fait passer ce dernier de manière continue à travers la cuve à recuire, contenant du plomb en fusion sur lequel flotte le mélange chimique chauffé. Le fil ou feuillard passe ensuite, à l'état refroidi, dans un bain acide I, en vue d'en détacher les matières chimiques résiduelles qui y adhèrent. On arrête l'action de l'acide en faisant passer le métal dans un bain d'eau J, et on le conduit ensuite dans un bain de fondant K, contenant un fondant du caractère basique, après quoi on lui fait traverser le bain de zinc en fusion L, au sortir du- quel il s'enroule sur la bobine envideuse N dans le bobinoir M. 



   Les guides 0 servent à diriger le fil ou feuillard d'un bain à l'autre, sur toute la longueur de l'installation. 



  REVENDICATIONS --------------------------- 
1.- Procédé de galvanisation d'articles en fer ou alliages de fer, consistant à mouvoir ces articles, à chaud, en contact avec de l'azote gazeux, en vue d'y occlure de l'a- zote pour les préparer à recevoir une couche de zinc et à s'allier solidement à celle-ci. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 2. - Procédé de galvanisation d'un article en fer ou <Desc/Clms Page number 8> alliages de fer, tel qu'un fil ou un feuillard, suivant la revendication 1, consistant à soumettre cet article à un trai- tement thermo-chimique, de manière à provoquer une occlusion d'azote dans le métal, à le faire passer successivement dans un bain acide, destiné à éliminer les matières résiduelles, dans un bain d'eau, destiné à éliminer les'traces d'acide, et ensuite dans un bain de fondant, comme traitement intermé- diaire préparatoire à l'application subséquente d'une couche de zinc.

   3.- Appareil pour la galvanisation de longueurs conti- nues de fils ou de feuillards, par le procédé suivant la re- vendication l, comprenant une cuve pour le recuit chimique des fils ou feuillards, une série de bains intermédiaires, un bain de zinc en fusion et un mécanisme d'enroulement, en sub- stance comme ci-dessus décrit avec référence aux dessins annexés.

   4.- Article en fer ou alliages de fer chimiquement re- cuit et galvanisé par le procédé suivant la revendication 1.

   5.- Article en fer ou alliages de fer, tel que du fil ou du feuillard, chimiquement recuit et galvanisé par le procédé suivant les revendications 1 et 2.