BE456766A

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Publication number: BE456766A
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Description

Procédé d'amélioration de la résistance à la corrosion de pièces en alliages de magnésium.

Les couches protectrices produites sur des pièces en alliages de magnésium à l'aide de solutions de mordan- çage, par traitement électrolytique ou par le procédé con- nu à court-circuit, sont soumises, dams la plupart des cas, à un traitement complémentaire destiné à'augmenter leur ré- sisanoe à la corrosion. On connaît les propositions les plus diverses qui ont été faites à ce sujet.

Les procédés ainsi proposés ont essentiellement pour.but de boucher de façon étanche, par des moyens physiques ou chimiques, les pores qui subsistent encore dans de pareilles, couches pro- tectrices; Alors que les méthodes purement physiques,4 tel- les que l'application dtune couche de graisse, d'huile, de vernis;

sont universellement applicables, les procédés chi- miques qui ont 'été décrits Jusqu'ici concernent exclusive- ment l'étanchéité finale de couches protectrices à base d'oxydes. Toutefois, ces procédés connus ne sont que peu efficaces lorsqutil s'agit d*assurer l'étanchéité finale de couches protectrices constituées en majeure partie par du fluorure de magnésium et que lton obtient en:particulier par l'application du procédé décrit dans le brevet :Cran,;

- çais n 834.050 et le certificat d'addition n 50.606. @

La présente invention a pour objet un procédé approprié pour le traitement complémentaire de toutes sortes de couches protectrices produites sur des pièces en alliages de magnésium, que ces couches aient été obtenues par un traitement électrolytique, par immersion, ou par le procédé connu à court-circuit.

Suivant l'invention, on soumet les pièces recouvertes des couches protectrices en question à un traitement par immersion, dans des solutions étendues d'oxydes acides des éléments du cinquième et du sixième groupe de la classifioation périodique ayant un poids atomique compris entre 70 et 130. On a constaté que des solutions d'acide arsénique, sélénique, tellurique, arsénieux, et en particulier d'acide sélénieux, conviennent à cet effet et aussi bien individuellement qu'en mélange, Ce traitement, qui ne dure en général que quelques minutes, accroît considérablement la résistance des pièces à la corrosion et notamment aussi la résistance des couches protectrices à l'usure. La concentration des solutions en agents utilisés peut varier dans des limites relativement larges.

En général, toutefois, elle ne dépassera pas 2%, surtout lorsquton utilise des solutions relativement fortement acides, telles qutune solution d'acide arsénique, car autrement, on risquerait de dissoudre dans une large mesure les couches protectrices préalablement formées.

D'autre part, l'utilisation de solutions très diluées par exemple de solutions ne contenant qu'environ 0,1% d'agent actif, exigent des durées de traitement plus longues. Dan, la plupart des cas, il est avantageux d'utiliser des solutions à environ 0,5-1%. Il est donc en outre évident que la température de traitement peut également varier suivant la concentration des solutions, 'par exemple entre la température ambiante et 90 C environ.

Pour assirer une adhérence efficace des nouveaux éléments introduits dans les pores des couches protectrices

par le traitement conforme à l'invention, on {complète ce traitement en le faisant suivre immé diatement d'un lavage ayant pour but de neutraliser les parties du bain qui adhèrent encore, cette neutralisation étant obtenue au moyen d'un agent aqueux ayant un pH de plus de 7, de préférence un pH compris'entre 8 et 9 'et de préférence aussi à une température élevée, par exemple à une température d'environ 85-95 C, pour obtenir en même temps un séchage plus rapide des pièces rincées. On peut employer une eau de canalisation à réaction alcaline, une .lessive alcaline très étendue ou une solution de carbonate de soude.

Il est toutefois préférable d'employer pour ce lavage complémen taire une solution de chromate alcalin, car ainsi on obtient en outre une nouvelle amélioration des couches protectrices ou de leur résistance à la corrosion et de leur adhérence.

Pour accélérer le traitement par immersion selon l'invention, on peut encore ajouter aux solutions en..ployées de petites quantités de sels alcalins d'acides forts àu moyens, de chlorure de sodium par exemple, qui en augmentent l'acidité. Le cas échéant, on peut aussi ajouter de très petites quantités de ces acides eux-mêmes. Enfin, on a constaté aussi, dans bien des cas, aucune addition dtaci- de chromique au bain de traitement est avantageuse pour améliorer encore davantage la résistance des couches protectrices à la corrosion ; toutefois, la quantité diacide chromique ainsi ajoutée ne doit pas dépasser celle. des autres éléments employés.

Les couches protectrices qui ont subi le traitement complémentaire suivant l'invention peuvent subir en outre un autre trai tement complétant leur étanchéité et pouvant consister-. par exemple dans l'application connue de vernis, de cires ou de graisses. Si.l'on tient à ce que la couche de revêtement ait une constitution purement inorganique, il convient d'appliquer encore un traitement final au moyen de solutions de silicates alcalins, traitement par lequel on obtient encore une nouvelle augmenta- tion de la résistance à l'usure.

Voici quelques exemples de mise en oeuvre du procédé objet de l'invention :
Exemple 1.

On a produit, sur une pièce coulée en alliage de magnésium contenant 8, 5 d'aluminium et 0,5 % de zinc, par un trai tement anodique dans un électrolyte contenant 300 g. de fluorure de potassium par litre et 200 g. de fluorure d'ammonium par litre, une couche protectrice à base de fluorure, de couleur blanche et ayant l'aspect d'un émail, La pièce a été ensuite soumise pendant 10 minutes, à 20 C environ, à un traitement par immersion dans une solution d'acide sélénieux à 1%, contenant en outre 0,1% de chlorure de sodium..Après ce traitement, la pièce a été rincée dans une solution chauffée à 90 0 et contenant 1 g. de monoohromate de sodium et¯9,5 g. de carbonate de soude par litre dteau .

Au cours d'un essai de corrosion effectué sur la pièce dans une solution à 1 % de sel de cuisine, la couche de fluorure qui n'avait pas subi de traitement complémentaire présentait déjà au bout d'une semaine des points d'attaque appréciables, tandis qu'au bout du même laps de temps, la pièce de couleur violet-gris et soumise au traitement complémentaire, conforme à l'invention, n'en présentait encore aucun. En même temps, le traitement complémentaire qui fait l'objet de l'invention avait augmenté la résistance à l'usure de 5.100 à 39.000 unités (nombre des courses doubles sur la machine Siemens pour les essais d'usure jusqu'à usure de la couche).

Exemple 2.-
Une tôle'en alliage dE\ magnésium contenant 2% de manganèse a été soumise à un traitement anodique dans une solution alcaline, de la façon connue. Pour compléter l'étanchéité de la couche dtoxyde d'un gris-jaune ainsi obtenue, on a immergé la tôle pendant 10 minutes, à la température ambiante, dans une solution contenant Basane 5 g. d'acide sélénieux par litre d'eau distillée, puis on l'a rincée comme

indiqué à l'exemple 1.

Au cours dtun essai de corrosion dans une solution de sel de cuisine à 3%, on a constaté qu'une t8le n'ayant pas subi le traitement complémentai- re présentait déjà, au bout de trois jours, des points d'attaque appréciables, tandis qu'au bout du même laps de temps, la tôlé soumise. au. traitement complémentaire était encore presque inaltérée, La résistance de la tôle à. l'usure avait été augmentée de 9:000 à 18.000 unités par le traitement complémentaire.

Exemple 3..

Une pièce coulée en alliage de magnésium contenant 6%'d'aluminium et 3% de zinc a été soumise à un traitement anodique dans Une solution presque saturée de fluorure d'ammonium. L'objet recouvert d'une couche protectrice de couleur blanche, analogue à un émail fut ensuite soumis, pendant 10 minutes, à un traitement par immersion, dans une solution chauffée à 85 C environ et contenant 5 g. d'acide arsénieux par litre d'eau de canalisation puis rincé comme aux exemples précédents. Au cours dtun essai de corrosion dans une solution de sel commun à 0,5%, on a constaté qu'un objet non traité était déjà fortement attaqué au bout d'une semai-ne. Au bout du même laps de temps, les objets ayant subi le traitement complémentaire ne présentaient que de légers points de corrosion.

Exemple 4. -
Une pièôe coulée recouverte d'une couche à base de fLuorure comme celle qui est indiquée dans l'exemple 3, a été soumise, de la même façon que dais cet exemple, à un traitement complémentaire dans une solution contenant 2,5 g. d'acide arsénieux et 2,5 g. d'acide tellurique par litre d'eau. Ce traitement complémentaire a amélioré de la même façon la résistance à la corrosion et la résistance à la couche à l'usure a été à peu près triplée.

Exemple 5. -
Une pièce forgée en alliage de magnésium contenant 8% d'aluminium et 0,3% de zinc a été soumise à un traitement anodique dans un électrolyte contenant 200 g. de fluo-

rure de potassium et 200 g. de fluorure d'ammonium par litre dteau. L'objet recouvert d'une couche à base de fluorure a ensuite était traité pendant 5 minutes dans une solution chauffée à 50 C et contenant 3 g. d'acide tellu- rique, ainsi que 0,75 g. de chlorure de sodium par litre d'eau, puis lavé, de la façon indiquée dans les autres exemples, avec une solution de monochromate de sodium.

Enfin, on a effectué en outre un traitement complémentai- dans une solution de verre soluble à 10%. Un essai comparatif dans une solution de sel commun à 0,5% a per- rais de constater qu'une pièce n'ayant pas subi le trai- tement complémentaire était déjà notablement corrodée m bout de quinze jours, tandis qu'au bout du même laps de temps les échantillons ayant subi le traitement complé- mentaire à une ou deux phases restaient pratiquement inaltérés. La résistance à l'usure de 900 unités, pour la couche n'ayant pas subi de traitement complémentaire, a été portée à 3700 unités par le traitement complémentaire à une phase et à 8600 unités par le traitement complémen- taire à deux phases.

Exemple 6.

Une tôle en alliage de magnésium contenant 6% d'a- luminium, 1% de zinc et 0,5 % de manganèse a été soumise à un traitement anodique dans un électrolyte contenant 250 g. de fluorure d'ammonium et 200 g. de phosphate bi- potassique par litre d'eau. Elle a été ensuite traitée pendant trois minutes dans une solution chauffée à 50 C et contenant 4,5g. d'acide sélénieux, ainsi que 0,5 g. dtaci- de chromique par litre d'eau, après quoi elle a été rincée comme d'habitude. La résistance de la couche à l'usure a été portée de 2500 à 17000unités par le traitement complé- mentaire.

Exemple 7.

Une pièce d'usinage en alliage de magnésium contenant 6% d'aluminium et 1% de zinc - a été soumise, de la façon connue, à un traitement de mordançage dans un bain de bichromate et d'acide azotique (160 g. de bichromate de po

tassium par litre d'acide azotique à 20%), Elle a été soumise ensuite pendant 10 minutes à ùn traitement sup- plémentaire. dans une solution chauffée à 30 C et contenant 4 g. d'acide sélénieux, ainsi que 1 g. de chlorure de' sodium par litre dteau, puis au rinçage habituel.

Alors que la couche de chromate pur présentait une attaque notab'le, par corrosion, après un traitement de trois jours dans une solution de sel commun à 1%, les échantillons ayant subi le traitement complémentaire indiqué étaient restés pratiquement inaltérés.

Claims

RESUME.

La présente invention a pour objet : 1 ) Un procédé d'amélioration de la résistance à la cor- rosion de pièces en alliages de magnésium recouvertes de couches protectrices produites par un traitement électro- lytique, par traitement à immersion ou par le procédé connu à court-circuit, en particulier de couches protectrices à base de fluorure, et pour aooroftre en même temps la résistance de ces couches à l'usure, caractérisé en ce que l'on soumet les pièces à un traitement par immersion dans des solutions étendues, de préférence à 0,5 1% d'oxydes acides des éléments du cinquième et du sixième groupe de la classification périodique ayant un poids ato- mique compris entre 70 et 130, puis immédiatement après,

de préférence à une température élevée, à un lavage complémentaire dans un agent aqueux ayant un pH supérieur à 7, de préférence un pH compris entre 8 et 9, par exemple dans de l'eau de canalisation alcaline, dans une lessive de soude fortement diluée ou une solution de carbonate de soude, ou de préférence dans une solution de monochromate alcalin. <Desc/Clms Page number 8>

2 ) Dans le procédé décrit au paragraphe 1 ci-dessus le fait que : a) le traitement par immersion est effectué dans des solutions d'acide sélénieux, arsénieux, tellurique, sélénique ou arsénique, utilisées individuellement ou en mélange ; b) on ajoute en outre, aux solutions utilisées pour le traitement par immersion, de l'acide chromique en quantité tellequ'elle ne dépasse pas celle des éléments indiqués. c) on ajoute aussi, aux solutions utilisées pour le traitement par immersion de petites quantités de sels alcalins d'acides forts ou moyens, par exemple de chlorure de sodium, qui accroissent l'acidité de ces solutions et, le cas échéant, de très petites quantités de ces acides eux-mêmes ;

d) l'étanchéité des couches protectrices est encore complétée de façon connue, par exemple au moyen de vernis, de cires, de graisses ou de solutions de silicates alcalins.