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"Support métallique pourvu d'un revêtement protecteur déposé par fusion et procédé de production de ce sup- port métallique"
La présente invention se rapporte à un support métallique nouveau et perfectionné pourvu d'un revêtement protecteur en alliage et à un procédé nouveau
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pour ¯fabrïquer ce ¯suppôrt.. PI-zs particulièrement, zip- ventioncon6eme\un sûpport,:ën:,éier, ou en 'Métal ferreux.
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La présente invention est relative à un procédé de production d'un revêtement en alliage nickel- chrome sur un support métallique, procédé qui consiste à appliquer sur ce support un alliage en poudre compre- nant du nickel, du chrome et du phosphore, en une quan- tité telle qu'il existe d'environ 0,108 à 0,432 g de cet alliage par dm2 de la surface revêtue, après quoi on chauffe le support dans une atmosphère protectrice non oxydante, à une température et pendant un temps suffi- sant pour faire fondre la poudre d'alliage et former ainsi sur la surface du support un revêtement continu obtenu par fusion,
le point de rosée de cette atmosphè- - re ne dépassant pas environ -21 C
La présente invention vise également un article en métal ferreux revêtu d'un alliage et compre- nant un support en métal ferreux et un revêtement formé d'un alliage nickel-chrome et déposé par fusion sur la surface de ce support, la formation d'un composé in- ter métallique fragile à la jonction entre ce support et ce revêtement étant sensiblement inexistante, ce qui fait que ce produit a une grande usinabilité et con- vient pour la fabrication d'articles sans écaillage ou fendillement nuisibles du revêtement.
Actuellement, il est devenu nécessaire de pouvoir disposer de tôles d'acier améliorées possé- dant une surface qui résiste à la corrosion et qui conviennent pour la fabrication de divers articles tels que des pots d'échappement pour les moteurs à combustion et ,des articles analogues. Jusqu'ici, on proposait, pour la fabrication de tels'articles, d'utiliser des aciers alliés spéciaux, mais leur prix de revient était bien' entendu prohibitif dans de'nombreux cas.
Un acier, revêtu
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classique, comme de l'acier gel'.vanisé et de l'acier revêtu d'aluminium, bien qu'il donne satisfaction dans de nombreuses applications, ne possède pas tou- jours la ductilité ou i'usinabilité requises et n'assu- re pas le degré de protection désiré pour une utilisa- tion dans: une atmosphère extrêmement corrosive. De plus, un procédé économique de production de tôles d'acier résistant à la corrosion doit pouvoir être mis en oeuvre en continu et doit pouvoir être intégré facilement dans des processus déjà existants mis en oeuvre dans les acié- ries.
La demanderesse a eu connaissance de nom- breuses propositions faites dans la technique antérieure pour revêtir un support en métal ferreux par des techni- ques de cémentation, qui consistent à chauffer le support au contact, de métaux en poudre ou finement divisés pour assurer la diffusion de ces derniers dans la surface du support. Comme on le verra par la suite, la présente in- vention fait appel à une technique de revêtement par fu- sion dans laquelle on utilise une composition spéciale d'alliage en poudre et des conditions de chauffage soi- gneusement contrôlées -.
La présente invention.a donc pour objet: - un* support métallique nouveau et perfec- tionné, en particulier un support en métal ferreux, pour- vu d'un revêtement protecteur d'un alliage ; - un procédé .nouveau et perfectionné per- mettant- d'obtenir un produit ayant les caractéristiques précitées; - un support-en acier nouveau et perfec-' tionné, qui .est pourvu;d'un revêtement déposé par fusion
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. ë or"mev -a:n3.'akelchrome 4.. .-. , s-..¯ . ¯ ¯ -"
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- un procédé nouveau et perfectionné per- mettant de fabriquer cet article en continu et qui peut être facilement intégré aux processus courants mis en -oeuvre dans les aciéries.
Conformément à la présente invention on a conçu une opération de chauffage nouvelle et perfection- née faisant partie du procédé de revêtement par fusion d'un support en métal ferreux ou non ferreux avec une composition en poudre d'alliage nickel-chrome..
Le support en acier revêtu d'un alliage nickel-chrome et obtenu par le procédé conforme à la présente invention est caractérisé par une ducti lité et une usinabilité suffisantes pour permettre de l'uti- lisèr 'dans la fabrication d'une grande variété d'arti- cles.
D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront au cours de la description détaillée qui va suivre.
D'une manière générale, le procédé objet de la présente invention consiste à appliquer un alliage en poudre nickel-chrome-phosphore, formé au préalable, sur un support métallique, en particulier en acier ou en un métal analogue, et à chauffer ensuite le support - -dans une atmosphère non oxydante ayant une. faible teneur critique en humidité, ce qui permet de faire fondre ou d'agglomérer l'alliage en poudre et de former ainsi sur le support une surface en alliage, adhérente et unifor- me ou continue.
Comme on l'exposera par la suite, la de- manderesse a constaté que certaines techniques préférées sont à conseiller au sujet des opérations initiales de revâtement et de chauffage. Le produit résultant est
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caractérisé par une résistance excellente à la corrosion due aux produits chimiques ou à l'atmosphère ainsi qu'à la chaleur et à l'oxydation.
De plus, ce qui est extr- mement important, le produit est sensiblement dépourvu de la couche d'alliage intermétallique fragile entre le support et le revêtement, couche qui est la carac- téristique des produits galvanisés et recouverts d'un dépôt d'aluminium et, de ce fait,le produit obtenu con- formément à la présente invention possède une ductio li- té et une usinabilité excellentes, de sorte qu'il peut être utilisé pour fabriquer une grande variété d'arti- cles.
Pour plus de commodité, on décrira l'in- tention en se référant particulièrement à un support en métal ferreux, tel que de l'acier, mais il est bien en- tendu que l'invention couvre également l'utilisation de supports en métaux non ferreux, ayant un point de fu- sion supérieur à 899 C, par exemple le nickel, le molybdè- ne, le tungstène, le cobalt, le niobium et le titane.
Des supports en métal ferreux appropriés peuvent comprendre des supports en aciers à teneurs en carbone basse, moyenne ou élévée, mais dans le procédé en continu préféré, il est habituellement plus avantageux d'utiliser des bandes en acier laminées à froid et à basse teneur en carbone contenant d'environ 0,03 à 0,20% de carbone, Toutefois, on peut également utiliser d'au- tres supports en métal ferreux comme des supports en fon- te et en acier faiblement alliés à résistance mécanique élevée.
L'alliage préformé utilisé comme revêtement protecteur comprend une quantité principale de nickel, une petite quantité de chrome et une quantité encore plus
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faible de phosphore. Les proportions de nickel et de chrome peuvent varier considérablement, mais on les règle de manière à obtenir un alliage ayant la résistan- ce requise à la corrosion, à la chaleur et à l'oxydation et qui possède en même temps une ductilité et une usina- bilité suffisantes pour permettre la fabrication et l'ob- tention du support revêtu sans que le revêtement d'allia- ge s'écaille ou se fendille.
Le rôle du phosphore est d'abaisser le point de fusion de l'alliage et aussi de conférer des propriétés de décrassage automatique pendant la fusion, comme on le décrira ci-après. De préférence, la quantité de phosphore doit être suffisante pour que le point de fusion de l'alliage soit compris entre en- viron 899 et 1120 C Toutefois, des quantités trop gran- des de phosphore.ont tendance à rendre le revêtement en alliage fragile et, par conséquent, la teneur en phospho- re de l'alliage initial ne doit pas' dépasser environ 13 en poids. En général, l'alliage initial doit contenir d'environ.5 à 20% en poids de chrome et d'environ 7 à 13% en poids de phosphore, le complément étant du ni- ckel.
La composition dalliage préférée comprend environ 78% en poids de nickel, environ 13% en poids de chrome et environ 9% en poids, de phosphore.
La composition d'alliage préformé, comme décrit ci-dessus, est appliquée au support en métal fer- reux sous une forme finement divisée ou pulvérulente, et les particules d'alliage- ainsi appliquées sont ensui- tefondues ou. agglomérées pour constituer, un revêtement formé par fusion, continu et sensiblement uniforme, sur la surface du support..
Bien. que, d'une manière générale, l'invention envisage l'utilisation, de n'importe quelle technique appropriée pour appliquer l'alliage en poudre
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sur la surface du supporta la demanderesse a constaté que le procédé préféré consiste à former une suspension de l'alliage en poudre dans un milieu liquide de suspen- sion et à. appliquer la,suspension sur le support de tou- te manière appropriée, par exemple par pulvérisation, par immersion, par dépôt électrostatique, par application au/rouleau, par couléeou par électrophorèse.
@ Les particules de l'alliage nickel-chrome- phosphore .doivent- être assez petites pour que l'alliage en -poudre puisse être efficacement mis ensuspension dans le milieu liquide de mise en suspension mais, quelle que soit la' manière dont l'alliage en poudre est appli- qué sur la-surface du support, les particules doivent être. aussi fines que possible afin que les particules du revêtement, fondent ou, s'agglomèrent facilement lors de l'opération ultérieure de chauffage.
Selon le milieu liquide choisi pour former la suspension* ' la demanderesse a constaté que des poudres dont les particules ont une.. dimension comprise entre environ 149 et 40 microns peu-
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vent' être utilisdes .ét.-dâai.a,lâ pratique, une poudre dont les -'particules*-, traversent" un tamis à ouvertures de 44 microns donne entièrement, satisfaction.. On peut. même,
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si onglet, désire, utilîâér.deà.particules plus petites dont là.,dimensîon-descend,jusqu'là 1-5 microns,, Ett gêné-*' r,,;lë#xconstituele. milieu;, liquide de suspension.le g.v.s approgrié,;'¯ma.i.sôxigeu- utiliser de autres milieux L.Elt.tles¯ é i0¯ ¯ t' IC ,cinè , huiles légères, :e te*..' aq3etîxj,-,ileàt'habJ-tuellement ..a.,^- ,âti.T;1^rt'.kF-.:"y.t.?p:
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, -dans'le liquide aqueux. La demanderesse a constaté que l'amidon de mars est extrêmement satisfaisant et écono- . mique à cet effets
Il est important que la surface du support en métal ferreux soit propre avant l'application de la suspension liquide d'alliage en poudre, afin d'assurer une application uniforme de la suspension: En conséquen- ce, dans la plupart des cas, il est nécessaire de sou- mettre le support à une opération de nettoyage pour en- lever la poussière, la graisse, l'huile, les saletés, les écailles ou des impuretés analogues, avant d'appli- quer la suspension.
On peut utiliser toute technique de nettoyage efficace y compris le décapage, le nettoya- ge à l'alcali par voie électrolytique, le nettoyage par les ultrasons, le nettoyage à la flamme, etc...
La demanderesse a constaté que, pour obte- nir un produit final ayant une résistance acceptable à la corrosion, à la chaleur et à l'oxydation, la quan- tité d'alliage en poudre appliquée à la surface du sup- port en métal ferreux doit être suffisante pour former un revêtement aggloméré d'une épaisseur d'au moins envi- ron 0,108 g d'alliage par dm2 de la surface revêtue. La limite supérieure en ce qui concerne l'épaisseur du re- vêtement est imposée largement par la ducti lité ou l'usinabilité demandées ainsi que par des considérations économiques mais, en général, il n'est pas possible d'ob- tenir une épaisseur supérieure à 0,432 g d'alliage par dm2 de surface revêtue. En général, un tel revêtement doit avoir une épaisseur d'environ 0,00381 à 0,01778 mm.
Après l'application de l'alliage en poudre
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liage en particules, ce qui donne une surface en alliage sensiblement uniforme ou continue sur le sup- port. Dans le cas où l'alliage en poudre est appliqué sur la surface du support sous la forme d'une suspen- sion liquide, il est bien entendu que la phase de chauf- fage détermine d'abord le séchage de la suspension de revêtement et ensuite la fusion ou.l'agglomération des particules de l'alliage.
Comme on l'a déjà mentionné, on règle de préférence la composition de l'alliage de manière que son point de fusion soit compris entre en- viron 899 et 1120 C La température utilisée pour le chauffage doit donc être comprise entre environ 899 et 1120 C, mais, en tout cas, elle doit être aussi élevée que le point de fusion de l'alliage et être inférieure au point de fusion du support. Le temps de chauffage peut être compris entre environ 20 secondes et environ 2 mi- nutes.
On comprendra que, dans un cas donné quel- conque, la relation particulière entre le temps et la température est fonction de la dimension des particules de l'alliage en poudre et également de la composition de l'alliage. L'augmentation de la teneur en chrome de l'alliage, ou la diminution de la teneur en phosphore de l'alliage ou encore l'augmentation de la dimension des particules de l'alliage ont pour effet d'augmenter la température et le temps nécessaires pour l'obtention d'un revêtement par fusion satisfaisant. L'aspect ainsi que la ductilité ou l'usinabilité du revêtement agglo- méré final sont également influencées par la relation entre le temps et la température.
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on peut faire passer la bande dans des zones successives de nettoyage, de revêtement et de chauffage, ou bien, si cela est plus commode, on peut nettoyer la bande au préalable dans une zone distincte. Ainsi, l'invention par elle-même peut être facilement intégrée dans une installation continue déjà existante de recuit ou de normalisation, de manière que l'opération de chauffage destinée à faire fondre ou à agglomérer les particule du revêtement d'alliage en poudre soit combinée avec l'opération habituelle de recuit ou de normalisation pour améliorer les propriétés physiques du support en acier.
L'opération de chauffage conforme à la présente invention, au cours de laquelle le revêtement en alliage particulaire est fondu ou aggloméré est exé- cutée dans un four contenant une atmosphère protectrice qui n'est pas oxydante vis-à-vis du support et de l'al- liage et qui a une faible teneur critique en humidité.
Une grande variété d'atmosphères non oxydantes, qui peu- vent être neutres ou réductrices, sont connues en ce qui concerne les diverses opérations de normalisation, de recuit et de traitement thermique qui sont fréquemment mises en oeuvre lors de l'élaboration de l'acier. D'une manière générale,de telles atmosphères comprennent des mélanges spécialement préparés de gaz inertes ne conte- nant pas d'hydrogène ou en contenant une certaine quan- tité prédéterminée qui détermine le caractère réducteur de l'atmosphère. Par exemple, le gaz appelé "gaz HNX" et contenant d'environ 0 à 10% d'hydrogène, le complé- ment étant formé par de l'azote, est particulièrement approprié.
Toutefois, la demanderesse a constaté que, pour obtenirdes r1sultats intéressante, il est essentile
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de' maintenir une faible teneur critique en humidité dans l'atmosphère du four et de préférence également une faible concentration en CO et CO2 La vapeur d'eau est particulièrement nuisible, car elle-altère sérieu- sement l'aptitude des particules à fondre et à fluer sous forme d'un revêtement'continu. La demanderesse a consta- té qu'un point de rosée qui ne dépasse pas environ -21 C et qui n'est de préférence pas supérieure à environ 23 C (ce qui correspond respectivement à 0,118% ou 0,093% de H2O, en volume) est essentiel pour obtenir une fusion et un fluage appropriés du revêtement pendant le chauf- fage.
Dans la pratique, le point de rosée de l'atmosphè- re du four peut être compris entre environ -21 et -34 C ou être même plus bas. Cette teneur critique en humidité semble être indépendante de la teneur. en hydrogène de l'atmosphère. Des atmosphères de four contenant de 0 à 75% d'hydrogène, le complément étant de l'azote, ont été utilisées avec de bons résultats. De plus, il est également désirable que la teneur totale de CO et/ou CO2 ne dépasse pas environ 0,1% de l'atmosphère du four en vued'éviter le changement de couleur du revêtement final.
Dans le cas d'une opération continue avec un four chauffé au gaz; l'atmosphère requise est maintenue plus commodément dans le four en prévoyant une admission continue de gaz sensiblement sec et non oxydant, préparé spécialement, comme le gaz HNX. et en prélevant ce gaz continuellement afin d'éliminer les gaz de combustion contenant de l'humidité et d'éviter ainsi l'accumulation d'humidité dans l'atmosphère du four.
Toutefois, dans la pratique, la source la plus gênante
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des parois du four. Pour minimiser ce problème, on a cons- taté qu'il est désirable de faire fonctionner le four ,pendant un laps de temps appréciable avant que le pro- cédé de la présente invention soit mis en oeuvre, de ma- .nière que la majeure partie de l'humidité soit chassée de la brique et qu'un état d'équilibre soit atteint. En- suite, dans le cas d'une interruption dans le procédé, le four doit être maintenu à la température de fonction- nement jusqu'à la reprise du procédé.
En outre, à l'extrémité du four par laquelle se fait l'admission de la bande, on peut faire appel à divers expédients bien connus pour empêcher l'admission d'air contenant de l'humidité dans le four.
Comme on l'a mentionné brièvement dans ce qui précède, non seulement le phosphore contenu dans l'alliage utilisé dans la présente invention a pour effet d'abaisser le point de fusion de l'alliage, mais encore il joue un rôle protecteur important pendant l'opération de chauffage ou de fusion. Dans l'alliage préformé initial, le phosphore est présent sous la forme d'alliage mais, pendant l'opération de chauffage de la présente invention, qui est mise en oeuvre à une température comprise entre environ 899 et 1120 Cy une partie notable du phosphore quitte le système d'alliage sous forme de phosphore ga- zeux.
Il subsiste dans le revêtement final une petite quantité de phosphore qui dépend de la durée de la phase de fusion et de la température utilisée pour cette phase, et le revêtement aggloméré final est un peu'plus riche en nickel et enhrome que l'alliage en poudre initial, en raison de la volatilisation du phosphore. Ce phospho- re vaporisé assure une action de balayage ou de décras-
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avec l'oxygène ou la vapeur d'eau qui peuvent se trouver présents-. et en protégeant ainsi localement le chrome de l'alliage de l'oxydation, le chrome étant très suscep- tible à l'oxydation à la température élevée de l'opéra- tion de chauffage.
En plus du rôle protecteur et de dé- crassage du phosphore, la présence de chrome uniquement sous forme alliée avec le nickel réduit également la suscep-- tibilité du chrome à l'oxydation. Ainsi, on voit que le chrome contenu dans l'alliage est protégé de l'oxydation pendant la phase de chauffage du procédé (1) par l'utili- sation d'une atmosphère non oxydante à basse teneur en humidité dans le four de chauffage, (2) par l'effet de balayage ou de décrassage automatique du phosphore vapo- risé, et (3) par la présence de chrome uniquement sous la forme d'alliage préalable avec le nickel et non sous forme de chrome libre.
Le produit final obtenu dans le procédé, qui comprend un support en métal ferreux ou en acier sur lequel est déposé par fusion un revêtement d'un alliage nickel-chrome, possède plusieurs propriétés intéressan- tes: (1) Selon la relation temps-température dans l'opération de chauffage, décrite ci-dessus, on peut facilement obtenir un produit qui possède un éclat métallique attrayant similaire à l'aspect bien connu des alliages nickel-chrome comme l'alliage "Inconel" et des alliages analogues. Ainsi, du point de vue de l'aspect, le produit soutient favorablement la comparaison avec les alliages nickel-chrome plus coûteux.
(2) Le produit possède une résistance excel- lente à la corrosion atmosphérique et également une bonne résistance à la corrosion due aux produits chimiques, comme par exemple la corrosion due aux atmosphères alca-
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lines. De plus, le revêtement protecteur du produit con- fère un degré élevé de résistance à la chaleur et à l'o- xydation qui est notablement supérieur à celui de l'a- cier moyen. On peut augmenter encore la résistance à la corrosion du produit en le soumettant à un traitement chimique ou à un traitement de passivation appropriés conformément à des techniques bien connues dans le trai- tement des surfaces en nickel, en chrome ou en nickel- chrome.
(3) Le produit possède une ductilité ou une usinabilité extrêmement satisfaisantes, comme le montrent par exemple l'essai de formage "Pittsburgh Lock Forming Test" et l'essai de flexion "IT" sur 180 degrés.
Dans la plupart des cas, le produit de la présente inven- tion est supérieur à cet égard aux produits classiques galvanisés ou revêtus d'aluminium. L'examen au microsco- pe du produit revêtu conforme à la présente invention ne montre aucune trace visible de formation d'un com- - posé intermétallique fragile, qui caractérise les pro- duits galvanisés et recouverts .d'aluminium. par immersion à chaud.
On suppose que l'adhérence par fusion entre le support et le revêtement en alliage nickel-chrome est le résultat d'une diffusion limitée ou d'une solution solide, et l'absence de formation d'un composé inter- métallique, comme caractéristique du système nickel-chro- me-fer, semble être à l'origine de la ductilité et de l'usinabilité extrêmement satisfaisantes du produit.- (4) Le produit possède des caractéristi- ques de soudage extrêmement satisfaisantes qui, en même temps que ses propriétés d'usinabilité excellentes donnent un produit convenant pour la fabrication d'une grande diversité d'articles et .d'éléments de -construction.
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Avec une installation de .soudage automatique et de sou- dage par point, l'encrassement des buses de soudage est notablement inférieur à celui qui se produit quand on soude de l'acier galvanisé, et la continuité du revête- ment n'est pas altérée.
(5) On peut traiter le produit revêtu, obtenu conformément à la présente invention, pour amé- liorer ou modifier les propriétés physiques du support sans modifier fâcheusement le revêtement en alliage.
Par exemple, on peut soumettre le produit à un recuit en vase clos pour obtenir un métal de support ferreux qui soit ductile .et mou, ou bien on peut soumettre le produit à un laminage d'adoucissement pour éliminer l'ef- fort.maximum subi pendant la..déformation permanente du support. Aucune de ces opérations n'a d'effet nuisible sur-la ductilité- ou Inaptitude au formage du revêtement en alliage. Toutefois., cela n'est pas le cas avec de l'acier galvanisé ou.. revêtu d'aluminium avec lequel la ductilité et l'usinabilité du revêtement de zinc au d'aluminium sont altérées par un trsitement mécanique ou thermique ultérieur.
Ainsi, lorsqu'on met en oeuvre la présente- .invention, il est extrêmement avantageux de pouvoir -appliquer/ le revêtement d'alliage en fusion sur le support en. acier dans une condition entièrement dure, et de - soumettre'1 ensuit;' le, produit revêtu à un traite- ment thermique ou à un-laminage d'adoucissement pour obtenir; les propriétés physiques et mécaniques désirées
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o . y.^. ;,... ' ^' f ' . STa; ^ ' s y ^ - .' dans le support e,é.cir'-:= ¯''f.V-: ' - de la ,ré:Si5t"à-ncâ.""..xa:.l:.OrroS:i:on: atmosphérique " . - om:pt,j.t1lUfdé:"la résistance à la eorro- ,,4 , -i ; i r,,., i5 f'x- f,'c .
.sion parles agentaï chimiques: et de, la résistance à la V-V #.- '*.' .-:"#-# 'ï'ï* ?#$&&&%*&' /irr-r ,l #- '--' -# 'doit posséder le-produit - ¯ ¯-¯ .. :'.";;'-)''';;;!?tt..:4::': r .''.'\ .\-St*'%?!i'-''f' ¯.f¯,=. conforme = â.r la.: prêsér.tte': .n.veritoaï. on. comprendra que. le
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produit peut être utilisé avantageusement dans de nom- breux domaines différents, parmi lesquels on cite les -. suivants à titre représentatif :
profilés pour construc- tions métalliques, couvertures pour toitures et bardeaux, ¯ .panneaux de murs, canalisations, panneaux indicateurs, ventilateurs, plateformes, des châssis pour des voitures de chemin de fer et pour transports souterrains (mét-) châssis de fenêtres, pièces de séchoir pour blanchisse- rie, pièces de machines à laver, équipements agricoles tels que des cuves et des appareils pour l'alimentation des volailles, des garnissages de réservoirs et de wa- gons- citernes, des récipients pour des acides organiques, des tubes de combustion pour des chauffe-eau, des appa- reils de chauffage pour locaux, des pots d'échappement et des tuyaux de sorties des gaz d'échappement pour automobiles, etc...
Les exemples spécifiques qui suivent et qui sont donnés à titre indicatif et non limitatif per- mettront de mieux comprendre la présente invention.
EXEMPLE En utilisant un feuillard d'acier doux de 0,636 mm, on exécute le procédé dans une chaîne de normalisation continue dans laquelle le feuillard passe successivement dans un four de préchauffage, un appa- reil de pulvérisation électrostatique et un four de fusion. Avant d'envoyer le feuillard dans l'installa- tion précitée, on l'a nettoyé par un procédé électroly-- "tique* La composition du feuillard d'acier doux est la suivante: 0,070, 0,35% Mn, 0,010% P, 0,025% S et 0,008% Si.
La vitesse de la chaîne est de 30 mètres/mi-
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-..'ute..-......¯#y..w.,......,......¯........4.w...J,.r..w.......y..¯..¯..wF...w... ¯-¯¯. ¯ .¯, Dans la zone de préchauffage, le feuillard
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est chaufféà une température de 9 3-121 C. Dans l'ap- pareil de pulvérisation par voie électrostatique, une suspension aqueuse de l'alliage en poudre est appliquée sur les deux faces du feuillard. La suspension contient
500 g/litre d'un alliage en poudre préformé (78% en poids de nickel, 13% en poids de chrome et 9% en poids de phos- phore) et 35 g/litre d'amidon de mais. La viscosité de la suspension est de 16,8 secondes (déterminée à la coupelle Ford n 4).
On pulvérise la suspension sur le feuillard en quantité suffisante pour qu'on obtienne de
0,108 à 0,216 g d'alliage par dm2 de la surface du feuillard. La dimension des particules de l'alliage en poudre contenu dans la suspension est telle que la to- talité de la poudre traverse un tamis à ouvertures de
44 microns.
La température maximum régnant dans le four de fusion est d'environ 899 C et cette température est maintenue pendant environ 30 secondes. On envoie dans le four du gaz HNX contenant 4% d'hydrogène, le complément étant de l'azote. Le point de rosée dans la zone à haute température du four est compris entre envi- ron-21 et -23 C.
On évalue la résistance à la corrosion du produit revêtu par fusion ainsi obtenu par un essai d'immersion alterné reproduisant les conditions de . corrosion atmosphérique (ASTM Bl 92-44T) et également par un essai utilisant un-produit de condensation synthé- tique reproduisant, les gaz sortant du pot d'échappement d'un moteur de voiture.
L'essai d'immersion alterné consiste à 'immerger nativement un échantillon dressai dans de l'eau saturée avec-de l'air à. 71 C et à l'amener ensuite
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dans de l'air à 71 C Le résultat est de mouiller et de sécher alternativement l'échantillon pendant une période spécifiée ou encore jusqu'à ce qu'on observe un défaut.
Le pH de l'eau est de 7,6 La détermination des résultats est basée sur une observation visuelle ou sur la perte de poids.- Les échantillons d'essai du produit revêtu, de - l'alliage ne sont pas attaqués, même après 96 heures d'es- sai, tandis qu'après 24 heures, les échantillons témoin en acier galvanisé présentent une pellicule épaisse de dépôt blanc et ont subi une légère corrosion du type par piqûres.
L'essai avec le produit de condensation synthétique imitant le produit sortant d'un pot d'échap- pement consiste à plonger les échantillons d'essai dans une solution préparée synthétiquement, à 66 C, pendant 48 heures. La solution comprend 10 litres d'eau distil- lée à laquelle on a. ajouté 6,3 ml de HDr à 48%, 10 ml de HCl concentré, 1 g de Na2CO3' 5,5 g de NO3K, 1 goutte de PO4H3 concentré et 10 gouttes de SO4H2 concentré. On ajuste le pH de la solution à 3 + 0,5. L'évaluation est visuelle. Les échantillons d'essai du produit revêtu de l'alliage ne sont pas attaqués même après 72 heures d'im- mersion dans la solution d'essai.
Après 48 heures d'im- mersion dans la même solution, les échantillons témoin en acier galvanisé sont fortement piqués et on constate la présence d.'un dépôt rougeâtre.
. La ductilité ou l'usinabilité du produit revêtu de l'alliage sont évaluées par l'essai "Pittsburgh Lock Forming" et par l'essai de flexion "IT" sur 180 de- grés. On ne décèle pas décaillage ou de fissuration de de l'alliage de revêtement après l'un et- l'autre des
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ber un échantillon- d'essai suivant un dessin prédéter- miné et est déorit entièrement dans "Proceedings of the Galvanizers Comittee", vol. 31-33, page 20 (1954- 1955). dans l'article "Design and Opération of Look ?or- ming Machines" par E.C. Bill.
L'essai de flexion "IT" sur 180% degrés consiste à. plier un échantillon d'essai sur 180 degrés en prenant un rayon de courbure égal à l'épaisseur de l'échantillon, à température ambiante, en utilisant un étau à mâchoires lisses ou un outil ana- logue. Cet essai est sensiblement identique à celui qui est décrit dans les spécifications ASTM A 93 pour les tôles revêtues de zinc et dans les spécifications B209- 58T pour les tôles et les plaques en alliage d'aluminium.
EXEMPLE 2
On effectue des essais à l'échelle du la- boratoire pour démontrer le caractère critique du point de rosée de l'atmosphère pendant l'opération de fusion.
Le support en acier, l'alliage en poudre, la composition de la suspension et le poids du revêtement sont les mêmes que dans l'exemple 1, mais, dans chaque cas, le support enduit est chauffé à 1066 C pendant 30 secondes. Les résultats obtenus avec des points de rosée différents. et des teneurs en hydrogène différentes sont les suivants:
EMI19.1
<tb> Point <SEP> de <SEP> rosée <SEP> Hydrogène <SEP> ' <SEP> Aspect <SEP> du <SEP> revêtement
<tb>
<tb> C <SEP> dans <SEP> une
<tb>
<tb> atmosphère
<tb>
<tb>
<tb> ¯¯¯¯¯ <SEP> H2%-N <SEP> ¯¯¯¯¯¯¯¯
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> -46 <SEP> 0 <SEP> , <SEP> , <SEP> Brillant
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> -7 <SEP> 10 <SEP> - <SEP> Poudre <SEP> verte
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> -18 <SEP> 10 <SEP> Poudre <SEP> verte, <SEP> légèrement
<tb>
<tb> fondue
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> -21 <SEP> 10 <SEP> Fondu <SEP> en <SEP> majeure <SEP> partie,
<tb>
<tb> aspect <SEP> verdâtre
<tb>
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EMI20.1
<tb> Point <SEP> de <SEP> rosée <SEP> Hydrogène <SEP> Aspect <SEP> du <SEP> revêtement
<tb>
<tb> C <SEP> dans <SEP> une
<tb>
<tb> atmosphère
<tb>
EMI20.2
H2-N ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ 2
EMI20.3
<tb> -7 <SEP> 20 <SEP> Poudre <SEP> verte <SEP>
<tb>
<tb> -18 <SEP> 20 <SEP> Poudre <SEP> verte, <SEP> légèrement <SEP> fondu
<tb>
<tb> -23 <SEP> 20 <SEP> Brillant
<tb>
<tb> - <SEP> 6 <SEP> 30 <SEP> Poudre <SEP> verte
<tb>
<tb> -18 <SEP> 30 <SEP> Poudre <SEP> verte, <SEP> légèrement <SEP> fondu
<tb>
<tb> + <SEP> 4 <SEP> 75 <SEP> Un <SEP> peu <SEP> de <SEP> poudre <SEP> verte,
<tb> principalement <SEP> de <SEP> la
<tb> poudre <SEP> noire
<tb>
<tb> - <SEP> 6 <SEP> 75 <SEP> Poudre <SEP> verte
<tb>
<tb> -18 <SEP> 75 <SEP> Poudre <SEP> verte,
<SEP> très
<tb> légèrement <SEP> fondu
<tb>
<tb> -23 <SEP> 75 <SEP> Brillant
<tb>
Ainsi que le montre le tableau ci-dessus, une fusion appropriée n'est pas obtenue aux points de rosée élevés,, comme le montre la présence de poudre noire ou verte. Toutefois, pour des points de rosée de -23 0 ou encor9 plus bas, on obtient un revêtement agglo- -méré brillant pour une gamme étendue de teneurs en hydro gène dans l'atmosphère du our.
Le produit revêtu de l'exemple 1, tel qu'il est produit dans une chaîne de normalisation con- tinue, est soumis à un recuit en vase clos à 593 C et 1 on obtient les améliorations suivantes en ce qui con- cerne les caractéristiques de traction de l'acier:
EMI20.4
<tb> Au <SEP> sortir <SEP> de <SEP> la <SEP> Normalisation
<tb> normalisation <SEP> à <SEP> 1066 C
<tb>
<tb> à <SEP> 1066 C <SEP> at <SEP> recuit <SEP> en
<tb>
<tb>
<tb> vase <SEP> clos <SEP> à <SEP> 593 0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Dureté <SEP> Rockwell <SEP> B <SEP> 51 <SEP> 42
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Essai <SEP> Olsen <SEP> (épaisseur <SEP> 1.1.>
<tb>
<tb> . <SEP> de <SEP> 0,636 <SEP> mm) <SEP> 0,350 <SEP> 0,380.
<tb>
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EMI21.1
<tb>
Au <SEP> sortir <SEP> de <SEP> la <SEP> Normalisation
<tb> normalisation <SEP> à <SEP> 1066 <SEP> C <SEP> et
<tb> à <SEP> 1066 C <SEP> recuit <SEP> en <SEP> vase
<tb> clos <SEP> à <SEP> 593 C
<tb>
<tb>
<tb> Limite <SEP> élastique, <SEP> kg/mm2 <SEP> 24,50 <SEP> 18,90
<tb>
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction
<tb>
<tb> kg/mm2 <SEP> 37,10 <SEP> 32,20
<tb>
<tb> Allongement <SEP> sur <SEP> 50,8 <SEP> mm,
<tb> % <SEP> 30,0 <SEP> 39,0
<tb>
L'amélioration ci-dessus des propriétés mécaniques du support revêtu sont obtenues sans effet nuisible sur l'usinabilité du revêtement telle qu'elle est mesurée par l'essai "Pittsburgh Look Forming Test" et l'essai de flexion "IT" sur 180 degrés.
REVENDICATIONS
1. Procédé pour former un revêtement en alliage nickel-chrome sur un support métallique, ca- en ce ractérisé/qu'il consiste à appliquer sur ce support un alliage en poudre niokel-chrome-phosphore en une quan- tité assurant l'obtention d'environ 0,108 à 0,432 g de cet alliage par dm2 de surface rev êtue, et à chauffer ensuite le support dans une atmosphère protectrice non oxydante, à une température et pendant un temps suffisant pour faire fondre l'alliage en poudre et pour constituer ainsi un revêtement continu déposé par fusion, sur la sur- face du support et constitué par ledit alliage, cette atmosphère ayant un point de rosée qui n'est pas su- périeur à environ -21 C.