BE662170A

BE662170A -

Info

Publication number: BE662170A
Authority: BE
Priority date: 1964-04-23
Filing date: 1965-04-07
Publication date: 1965-10-07
Also published as: NL6505121A

Description

Procédé de traitement de surfaces de métaux destine au dépôt ultérieur de revêtements.

On sait que le traitement de surfaces de métaux destiné au dépôt ultérieur de revêtements consiste essentiellement à nettoyer chimiquement et à produire l'activation des surfaces* indépendamment de l'usinage mécanique. Toutea les substances qui nuisent à la force d'adhérence du revêtement sont soigneusement éléminées à l'aide de produita chimiques.

On dépose ensuite le revêtement sur la surface nettoyée à l'aide de l'un ou l'autre des procédés connus,

Lorsque le nettoyage de la surface et le dép8t du revêtement n'ont pas lieu sous une atmosphère protectrice'. ou sous vide, il arrive tréquemment qu'il se produise une oxydation de la surface du métal à revêtir, cette oxydation nuisant considérablement à l'adhérence du revêtement. Cette, constatation est particulièrement pertinente pour les métaux tels que l'aluminium , le magnésium, le zirconium et l'uranium qui jouent un grand rôle dansla technique de l'énergie nucléaire et qui s'oxydent facilement.

Il a été possible, jusqu'à présent, d'empocher l'oxydation en opérant sous une atmosphère protectrice ou sous vide, cependant, ce mode opératoire est long et coû- teux et, en outre, dans bien des cas, tels que, par exemple, dans celui de l'aluminium et du zirconium, il ne donne pas entièrement satisfaction.

Dans le cas où l'on utilise l'aluminium et le magné-' sium pour réaliser des gaines pour l'uranium, on éprouve la difficulté supplémentaire que ni ces métaux, ni le combustible du coeur ne doivent être soumis à des tempéra- tures élevées pour recevoir leur revêtement, car on doit éviter des déformations importantes.

La présente invention a pour,objet un traitement de surfaces de métaux destiné au dépôt ultérieur de revêtements dans lequel les températures de traitement sont basses (entre 400 et 500 C) et dans lequel toute oxydation de la surface du métal à revêtir est empêchée ou éliminée, bien qu'on n'opère pas à l'abri de l'air.

Le procédé de l'invention a pour particularité essentielle que la surface métallique nettoyée est alliée en couche mince par réaction avec du zinc et que le dépôt qui n'est pas allié au métal de base est éliminé.

Donc, après le nettoyage usuel, on allie la surface avec du zinc sur une couche mince et sur cette couche de couverture, on dépose ensuite le revê- tement proprement dit.

Le zinc liquide empêche non seulement l'oxy- dation de la surface métallique à recouvrir, mais il élimine également une pellicule d'oxyde qui pourrait commencer à se former. L'alliage de la surface métalli- que avec du zinc étanchéise immédiatement la surface - de façon durable et empêche la pénétration d'oxygène.

On obtient ainsi des revêtements homogènes et cohérents qui obturent également les pores et les criques de surface existants. Un autre avantage du procédé de l'invention réside dans le fait que le rev8tement de zinc allié constitue essentiellement une base pour le dép8t de métaux de revêtement qui, s'ils étaient déposés directement sur le matériau de support, n'a- dhéreraient pas à sa surface.

La couche de couverture est restreinte à l'épaisseur dans laquelle les composantes de l'alliage du zinc et du métal de support sont tous deux présents et,en outre, l'épaisseur de cette couche est maintenue à une valeur aussi faible que possible (entre 2 'et 4 ),
Cette épaisseur est obtenue par un choix convenable de la durée et de la température du traitement. Tout le matériau excédentaire non allié qui a été déposé au moment de la formation de la couche est éliminé.

On empêche ainsi que le mat6riau non allié réagisse dans une mesure notable avec le matériau du revêtement ultérieur ou avec le métal de base, en particulier qu'il forme des quantités importantes de composés intermé-

talliques qui pourraient rendre cassant le revêtements déposé ultérieurement.

On peut réaliser l'alliage delà oouohe de couverture par divers procédés, par exemple en plon- géant le métal à revêtir dans du zinc fondu/ou dans une masse de sels en fusion contenant un sel de zinc pouvant être réduit en zinc. Ces trois procédés cités sont connus et on fait leurs preuves. Dans ces procédés, la température de traitement est oomprise entre 400 et 500 C et la durée de traitement est de
2 à 5 minutes. Conformément à l'invention, le zinc n'est allié qu'en couche très mince et le matériau excédentaire est éléminé par exemple par des agents , chimiques.

Les exemples suivants déorivant le traite- . ment de l'uranium et du zircaloy (ces métaux pouvant ' être légèrement alliés) sont donnés à titre d'exemples non limitatifs pour illustrer l'invention sans toutefois en limiter le cadre ni l'esprit.

Exemple 1
Alliage dans une masse de zinc en fusion.

Le corps nettoyé en zircaloy est plongé pen- dant oinq minutes dans une masse métallique de zinc en fusion à 450 C. La masse en fusion est reoouverte d'une couche de chlorure de zinc fondu. Lorsqu'on extrait le corps enrobé, le zinc qui n'a pas été allié s'écou-, le facilement, d'une part, et le c@lorure de zinc se dépose sur le corps pour former une couche protectrice, d'autre part.

* ou dans une masse métallique en fusion @@ntenant du zinc

Après refroidissement du corps à tempéra- ture ambiante, on le débarrasse du zinc excédentaire par l'un des deux procédés suivants a) Traitement électrolytique dans un bain de KOH à 20 à 40% (en moyenne, en solutior. à 30%, le reste étant de l'eau), ou b) Traitement chimique dnns une solution à 50% d'acide acétique dans l'eau.

Le traitement mentionné sous a) a l'avantage, par rapport au second traitement mentionné, que le zinc non allié réagit beaucoup plus rapidement que l'allia- ge.

Par contre, le traitement mentionné sous b) présente l'avantage que l'alliage attaqué change
Immédiatement de oouleur, o'est-à-dire qu'il devient noir, de sorte que l'on peut facilement constater le moment où le zinc excédentaire a été éliminé.

Exemple II
Alliage dans une masse de sel de zinc en fusion.

On forme une masse de sels en fusion consis- tant en dix parties en poids d'un sel de support et une partie de chlorure de zinc. Le sel de support est une masse eutectique en fusion qui consiste environ en5 parties de chlorure de lithium et environ 6 parties de chlorure de potassium. Le mélange de sels est placé dans un creuset et soumis dans un four à une température d'environ 440 C à laquelle il fond. Le corps nettoyé à revêtir (zircaloy ou uranium) est plongé pendant environ 2 minutes dans le bain. de mélange en fusion.

Après retrait et refroidissement du corps à la température ambiante, on le lave à l'eau et finalement on le débarrasse du zinc excédentaire selon l'un ou l'autre des procédés mentionnés ci-dessus sous a) ou b). Sur les surfaces préparées par les procédés décrits plus haut, on dépose des couches de nickel, de cuivre et d'or qui sont remarquables par le fait qu'elles sont exemptes de pores, qu'elles sont homogènes et qu'elles ont une excellente adhérence.

Claims

RESUME La présente invention a pour objet un procédé de traitement de surfaces de métaux destiné au dép8t ultérieur de revêtements, ledit procédé étant caractérisé par les points suivants oonsidérés isolément ou en combinaisons : 1 La surface métallique nettoyée est alliée en couche mince par réaction aveo du zinc et le dépôt qui n'est pas allié au métal de base est éliminé.

2 Le métal à recouvrir est plongé dans du zinc en fusion ou dans une masse métallique en fusion oontenant du zinc ou dans une masse de sels en fusion contenant un sel de zinc capable d'être réduit en zino et le dépôt excédentaire qui n'est pas allié au métal de base est éliminé par un traitement éleotrolytique ou chimique.