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PROCEDE DE GALVANISATION ET PRODUITS UTILISES! DANS CE PROCEDE.
Les procédés de galvanisation connus consistent à immerger un ob- jet en fer dans un bain de métal en fusion composé soit de zinc seul, soit de plomb et de zinc. Mais dans ces procédés, le zinc, comme tous les métaux fondus,forme chimiquement un alliage binaire de zinc, oxyde zinc ( Zn + ZnO); c'est cet alliage binaire qui constitue en fait le revêtement de l'objet en fer à galvaniser.
La présence d'oxyde de zinc dans le revêtement du fer occasionne de multiples inconvénients. Notamment, l'oxyde de zinc semble bien son propre métal,de sorte jouer le rôle de catalyseur d'oxydation vis à vis de/la quantité d'oxy de dans le revêtement croît tandis que l'efficacité de ce dernier dimi nue simultanément et peut même s'annuler. Pour assurer une protection de durée raisonnable on se trouve ainsi dans l'obligation d'exécuter des revêtements d'épaisseur notable.
Depuis longtemps on a reconnu les inconvénients de l'oxyde de zin et pour les combattre on a cherché à réduire cet oxyde par l'opération dite de perchage qui consiste à introduire dans le zinc en fusion une ou plusieurs perches de bois vert. On détermine ainsi dans la masse de métal en fusion la formation de carbone naissant qui réduit l'oxyde de zinc à l'état de zinc métallique,
Mais jusqu'à ce jour, l'effet de cette réduction de l'oxyde est de trop courte durée pour avoir une valeur industrielle pratique : très rapidement le zinc s'oxyde à nouveau et donne encore naissance à des revêtements qui contiennent une notable teneur d'oxyde de zinc.
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La présente invention a pour but d'éviter cet inconvénient. Elle concerne d'abord un procédé de galvanisation, caractérisé parce qu'on élimine dans les bains de zinc en fusion, non seulement l'oxyde de zinc mais aussi les oxydes de métaux étrangers, tels que fer, cuivre, cadmium et plomb, ce qui supprime la possibilité pour le zinc de s'oxyder et assure par suite une désoxydation effective du zinc,
Dans ces conditions, on obtient un bain de zinc désoxydé et qui par suite peut donner naissance, dans l'opération de galvanisation,à une couche de zinc métallique sans trace d'oxyde.
L'invention s'applique non seulement au traitement de bains de @ zinc en fusion, mais aussi au traitement de ces bains de zinc surmontant des bains de plomb : dans ce cas,conformément à la présente invention, on élimine tout d'abord dans le bain de plomb, qui sera surmon té du bain de zinc, tout oxyde métallique,ce qui supprime toute possibilité de transport d'oxyde dans le bain de zinc ultérieurement ajouté et,en conséquence, de formation d'oxyde de zinc dans le revêtement.
En définitive, lorsqu'on traite suivant l'invention un bain de zinc surmontant un bain de plomb, de manière à éliminer tout oxyde métallique, d'abord dans le bain de plomb, puis dans le bain de zinc, on obtient deux bains de métaux superposés et ne contenant pratiquement aucune trae d'oxyde métallique.
Dans ces conditions, l'objet en fer amené par le bain de plomb à sa température de galvanisation, se recouvre dans le bain de zinc d'une couche de zinc métallique, sans trace d'oxyde, et par suite dans les conditions optima de solidité et d'homogénéité du revêtement.
L'invention s'étend aux procédés de galvanisation ci-dessus décrits quels que soient les réducteurs utilisés.
Toutefois, suivant un mode de réalisation particulièrement intéressant de l'invention, on traite le bain de zinc métallique par un alliage d'argent, zinc et aluminium, qui non seulement réduit efficacement les oxydes métalliques du bain, mais présente également un pain; de fusion suffisamment bas pour être facilement incorporé au bain, et finalement a l'avantage, par le constituant argent qu'il contient, de séparer les bains de plomb et de zinc et de réduire ou d'éviter le
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plomb dans les revêtements lorsque ces deux bains de plomb et de zinc sont employés simultanément.
On peut avantageusement fabriquer cet alliage d'argent, zinc et aluminium de la manière suivante :
A du plomb doux porté à une température élevée convenable, on ajou te une quantité déterminée d'argent vierge mélangé à des corps réducteurs. On laisse tomber la température aux environs supérieurs du point de fusion du zinc, puis l'on ajoute du zinc éleotrolytique. Après un temps convenable de repos, pour permettre la phase d'introduction de l'argent dans le zinc, on ajoute par immersions successives l'aluminium jusqu'à sa dose moléculaire, c'est-à-dire un poids tel que le rapport des poids de zinc et d'aluminium soit égal au rapport des poids moléculaires de ces deux métaux. Puis on laisse refroidir l'alliage ainsi obtenu jusqu'à solidification en ayant soin de ne pas laisser se solidifier le plomb. On retire ensuite l'alliage solide nageant sur le plomb.
L'on peut ensuite refondre l'alliage pour le lingoter ou le laisser tel quel. Le plomb utilisé peut servir indéfiniment pour recc=i mencer la même opération.
En principe, la quantité d 'argent sera aussi faible que compatible avec l'obtention d'un alliage capable de fondre à la température du bain de zinc ; est normalement de l'ordre de 4%.
L'invention s'étend d'ailleurs non seulement au procédé de fabrication ci-dessus, mais aussi à titre de produit industriel nouveau, à l'alliage argent, zinc et aluminium conforme à celui obtenu par ce procédé.
On a décrit ci-après à titre d'exemple un mode de réalisation du procédé de galvanisation conforme à l'invention, dans le cas d'un bain de zinc surmontant un bain de plomb*
La masse de plomb est soumise à plusieurs phases de fusion à haute température, suivies de refroidissement jusqu'au dessus du point de solidification. A chaque phase on procède à un perchage énergique avec bois vert. A la dernière phase, l'on étend sur le plomb encore liquide une couche de corps réducteurs composés de soude et de borax mélangés préalablement à du charbon de bois pulvérisé.
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Après un repos assez long à la même température, on ajoute les lingots nécessaires de zonc et l'on procède à leur fusion définitive.
Les corps réducteurs remontent à la surface d'où on les retire.
Il convient maintenant de réduire l'oxyde de zinc mélangé au zinc métallique. Pour cela on effectue une réduction par perchage, puis on fait fondre par friction dans la masse de zinc en fusion l'alliage argent, zinc et aluminium : on obtient ainsi un bain de zinc entièrement débarrassé de tout oxyde de zinc ou d'autres oxydes de métaux étrangers tels que fer, cuivre, cadmium et plomb; ce bain surmontant un bain de plomb métallique débarrassé lui aussi de tout oxyde.
On plonge ensuite l'objet de fer dans le bain métallique zinc, plomb, ainsi obtenu et on constate que l'on obtient un revêtement de zinc métallique tout à fait pur, appliqué sur l'objet de fer. Ces revê tements ont une adhérence parfaite et se prêtent à tous les efforts de pliage, de tension, voir même d'emboutissage supportés par le métal prc t égé.
On peut résumer en ces termes les avantages principaux de la présente invent ion :
1 Revêtement présentant la plus haute résistance à la corrosion qu'il soit possible d'atteindre, dépassant même celle des revêtements obtenus par l'alliage eutectique Cd/Zn ;
2 Revêtement à adhérence parfaite, se prêtant à tous les efforts de pliage, de torsion, voir même d'emboutissage supportés par le métal protégé ;
30 Economie de zinc de plus de 50 %;
4 Suppression quasi totale des cendres ;
REVENDICATIONS.
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GALVANIZATION PROCESS AND PRODUCTS USED! IN THIS PROCESS.
The known galvanizing processes consist in immersing an iron object in a bath of molten metal composed either of zinc alone, or of lead and zinc. But in these processes, zinc, like all molten metals, chemically forms a binary zinc alloy, zinc oxide (Zn + ZnO); it is this binary alloy which in fact constitutes the coating of the iron object to be galvanized.
The presence of zinc oxide in the coating of iron causes multiple disadvantages. In particular, zinc oxide seems to be its own metal, so that it acts as an oxidation catalyst with respect to / the quantity of oxy in the coating increases while the efficiency of the latter simultaneously decreases and can even cancel out. To ensure protection for a reasonable period of time, we are thus obliged to carry out coatings of significant thickness.
The drawbacks of zinc oxide have long been recognized and to combat them, attempts have been made to reduce this oxide by the so-called perching operation which consists in introducing into the molten zinc one or more poles of green wood. The formation of nascent carbon which reduces the zinc oxide to the state of metallic zinc is thus determined in the mass of molten metal,
But to date, the effect of this reduction of the oxide is too short-lived to have a practical industrial value: very quickly the zinc oxidizes again and still gives rise to coatings which contain a significant content. zinc oxide.
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The object of the present invention is to avoid this drawback. It relates firstly to a galvanizing process, characterized because in the baths of molten zinc, not only zinc oxide but also oxides of foreign metals, such as iron, copper, cadmium and lead, are removed, this which eliminates the possibility for the zinc to oxidize and consequently ensures an effective deoxidation of the zinc,
Under these conditions, a deoxidized zinc bath is obtained and which can consequently give rise, in the galvanizing operation, to a layer of metallic zinc without trace of oxide.
The invention applies not only to the treatment of molten zinc baths, but also to the treatment of these zinc baths surmounting lead baths: in this case, in accordance with the present invention, it is first removed in the lead bath, which will be surmounted from the zinc bath, any metal oxide, which eliminates any possibility of oxide transport in the zinc bath subsequently added and, consequently, of zinc oxide formation in the coating .
Ultimately, when treating according to the invention a zinc bath surmounting a lead bath, so as to eliminate any metal oxide, first in the lead bath, then in the zinc bath, two baths of zinc are obtained. superimposed metals and containing hardly any trace of metal oxide.
Under these conditions, the iron object brought by the lead bath to its galvanizing temperature, is covered in the zinc bath with a layer of metallic zinc, without trace of oxide, and consequently under optimum conditions of solidity and homogeneity of the coating.
The invention extends to the galvanizing processes described above regardless of the reducing agents used.
However, according to a particularly interesting embodiment of the invention, the bath of metallic zinc is treated with an alloy of silver, zinc and aluminum, which not only effectively reduces the metal oxides of the bath, but also presents a bar; of fusion low enough to be easily incorporated into the bath, and finally has the advantage, by the silver constituent it contains, of separating the baths of lead and zinc and of reducing or avoiding the
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lead in the coatings when these two baths of lead and zinc are used simultaneously.
This alloy of silver, zinc and aluminum can advantageously be manufactured as follows:
To soft lead brought to a suitable elevated temperature is added a determined quantity of virgin silver mixed with reducing substances. The temperature is allowed to drop to about above the melting point of zinc, and then electrolytic zinc is added. After a suitable standing time, to allow the phase of introducing the silver into the zinc, the aluminum is added by successive immersions up to its molecular dose, that is to say a weight such as the ratio weight of zinc and aluminum is equal to the ratio of the molecular weights of these two metals. The alloy thus obtained is then allowed to cool until solidification, taking care not to allow the lead to solidify. The solid alloy swimming on the lead is then removed.
The alloy can then be remelted to ingot it or leave it as it is. The lead used can be used indefinitely to start the same operation.
In principle, the quantity of silver will be as low as compatible with obtaining an alloy capable of melting at the temperature of the zinc bath; is normally around 4%.
The invention also extends not only to the above manufacturing process, but also, as a new industrial product, to the silver, zinc and aluminum alloy in accordance with that obtained by this process.
An embodiment of the galvanizing process according to the invention has been described below by way of example, in the case of a zinc bath surmounting a lead bath *
The lead mass is subjected to several phases of melting at high temperature, followed by cooling to above the solidification point. At each phase, energetic perching is carried out with green wood. In the last phase, a layer of reducing substances composed of soda and borax mixed beforehand with pulverized charcoal is spread over the lead which is still liquid.
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After a fairly long standing at the same temperature, the necessary zonc ingots are added and their final melting is carried out.
The reducing bodies rise to the surface where they are removed.
It is now necessary to reduce the zinc oxide mixed with metallic zinc. For this, a reduction is carried out by perching, then the alloy of silver, zinc and aluminum is melted by friction in the mass of molten zinc: in this way a zinc bath is obtained which is completely free of any zinc oxide or other oxides. foreign metals such as iron, copper, cadmium and lead; this bath surmounts a metal lead bath also freed of any oxide.
The iron object is then immersed in the metallic zinc and lead bath thus obtained and it is observed that a completely pure metallic zinc coating is obtained, applied to the iron object. These coatings have perfect adhesion and are suitable for all bending, tensioning or even stamping efforts supported by the ready-made metal.
The main advantages of the present invention can be summarized in these terms:
1 Coating with the highest possible corrosion resistance, even exceeding that of the coatings obtained by the eutectic alloy Cd / Zn;
2 Coating with perfect adhesion, lending itself to all bending, twisting, or even stamping efforts supported by the protected metal;
30 Zinc savings of more than 50%;
4 Almost total ash removal;
CLAIMS.