Procédé pour améliorer la propreté de surface de tôles
métalliques telles que des tôles en acier.
La présente invention se rapporte à un procédé pour améliorer la propreté de surface de tôles métalliques, telles que des tôles en acier. Il est applicable spécialement aux tôles d'acier ou aux feuillards destinés à être recouverts d'une couche de métal, par exemple du zinc ou de l'étain..., notamment par électrolyse.
La séquence des opérations auxquelles est usuellement soumis un feuillard ou une tôle en acier, en vue de lui ap\ pliquer un revêtement métallique, est bien connue en elle-même.
<EMI ID=1.1>
après :
1) laminage à froid d'un feuillard ou tôle déjà laminé à chaud
<EMI ID=2.1>
féremment d'origine animale ou végétale,
2) nettoyage du laminé par dégraissage, électrolytique ou non,
dans une solution alcaline, généralement du silicate de soude,
3) rinçage et brossage,
4) bobinage en spires serrées et traitement thermique sous cette
forme,
5) laminage de skin-pass,
6) application du revêtement, le plus souvent par électrolyse,
après dégraissage et décapage de la surface.
Il a été constaté que certains défauts de surface, et notamment celui connu sous le nom de graphitisation superficielle pouvaient empêcher la dernière phase ci-dessus mentionnée (phase 6) d'être réalisée de façon satisfaisante, et par suite, conduire à un déclassement des produits revêtus considérés, en raison de la présence du défaut superficiel constituant un certain "givrage" du fer blanc.
Il est communément admis que ces défauts tirent leur origine dans la présence de graphite superficiel sur les bandes laminées, présence constatée après recuit de recristallisation et due à une migration de carbone en provenance des couches intérieures du métal se'produisant au cours du recuit effectué sur bobines en spires serrées.
L'importance du défaut constitué par la présence intempestive de ce graphite superficiel a été à l'origine de nombreuses tentatives développées dans le but de trouver un moyen de la réduire.
Une première proposition a été de renforcer quelque peu la teneur en manganèse et/ou en chrome résiduel des laminés. De cette façon, on réussissait bien à supprimer l'apparition de ce graphite superficiel, mais cette manière de procéder modifiant les propriétés en volume, conduisait à des tôles plus dures et est finalement non susceptible de produire les diffé-
<EMI ID=3.1>
en sus, le coût de ces laminés était plus élevé.
D'autres procédés, élaborés pour remédier à ces défauts consistent, au cours de la phase de rinçage après dégraissage, à incorporer au bain de rinçage, une substance porteuse de soufre ou d'oxygène, lesquels fixés en extrême surface de la bande dégraissée se combinent au cours du recuit avec le graphite super-
<EMI ID=4.1>
De tels procédés, quoiqu'efficaces au point de
vue de la diminution du taux de graphite superficiel, sont à considérer comme trop coûteux du fait qu'ils ne permettent pas toujours de récupérer les porteurs de soufre ou d'oxygène introduits dans le bain de rinçage. On sait, en effet, que dans certaines installations, les bains de rinçage ne sont pas récupérés, car elles travaillent en circuit ouvert.
Pour ces dernières conditions, on peut estimer que le coût d'une opération de rinçage conduite de cette façon, c' est-à-dire avec apport de produits destinés à éviter la formation de graphite superficiel,est de l'ordre de 5 F.B./tonne d' acier.
La présente invention a précisément pour objet un procédé grâce auquel on peut remédier facilement aux inconvénients indiqués ci-dessus, tout en évitant l'écueil d'un prix excessif.
Le procédé, objet de la présente invention, dans lequel on soumet un laminé métallique (tôle ou feuillard) à la suite reprises ci-dessus (sub. 1 à 4), à savoir
1) laminage à froid d'un feuillard ou tôle déjà laminée à chaud,
<EMI ID=5.1>
féremment d'origine animale ou végétale, 2) nettoyage du laminé par dégraissage, électrolytique ou non,
dans une solution alcaline, généralement du silicate de soude,
3) rinçage et brossage,
4) bobinage en spires serrées et traitement thermique sous cette
forme
est essentiellement caractérisé en ce que, au cours de la phase de dégraissage (phase 2) laquelle s'effectue en milieu aqueux comportant des silicates alcalins, on incorpore au bain de dégraissage une substance porteuse de soufre.
A titre d'exemple non limitatif, de telles substances porteuses de soufre peuvent être la thiourée, la thiosemicarbazide, le thiosulfate...
Utilisée comme dit plus haut dans la phase de dégraissage de la séquence susmentionnée, phase réalisée en circuit fermé, la présence de thiourée n'altère pas la qualité du dégraissage alcalin du laminé, tout en réduisant considérablement
le taux du graphite superficiel résiduel présent sur celui-ci, après recuit de recristallisation. Il s'ensuit que dans le cas
de l'application d'un revêtement du genre de celui repris à la phase 6, le givrage a pratiquement disparu. Le prix de revient de ce procédé, applicable avec intérêt sur les anciennes lignes de décapage est de l'ordre du dixième des indications citées plus haut.
Au point de vue pratique, de bons résultats ont
été observés avec une concentration en thiourée, de l'ordre de
1000 ppm dans la solution aqueuse de silicate de soude. Quoiqu'
en général le taux de thiourée ne dépasse pas 2000 ppm, des concentrations plus importantes ne sont pas exclues.
A titre d'exemple, une bande d'acier à basse teneur en manganèse, laminée à froid en épaisseur 0,4 mm, sous huile animale a été dégraissée dans diverses conditions telles qu'indiquées ci-dessous.
<EMI ID=6.1>
Après recuit de recristallisation, en empilement compact à 700[deg.]C pendant 24 heures, sous atmosphère de protection
<EMI ID=7.1>
mesuré par diffraction des rayons X, les intensités diffractées étant exprimées en coups (C) par secondes et normalisées par rapport à la surface irradiée.
On a obtenu les valeurs suivantes : <EMI ID=8.1>
- avec dégraissage électrolytique (10 A/dm<2>) <EMI ID=9.1>
- avec dégraissage électrolytique (10 A/dm<2>) dans une solution à 25 gr/1 de 2 Na20.Si02 <EMI ID=10.1>
Ces résultats confirment l'efficacité de la thiourée introduite dans le bain de dégraissage.
REVENDICATIONS
1. Procédé pour améliorer la propreté de surface d'un laminé métallique, tel qu'une tôle ou un feuillard en acier, dans lequel, après laminage à froid, le dit laminé est soumis successivement à :
- un dégraissage dans une solution alcaline, préféremment de silicate de soude,
- un rinçage, accompagné éventuellement d'un brossage,
- un bobinage en spires serrées et traitement thermique sous cette forme, caractérisé en ce que l'on incorpore au bain de dégraissage une substance porteuse de soufre.
Process for improving the surface cleanliness of sheets
metal such as steel sheets.
The present invention relates to a method for improving the surface cleanliness of metal sheets, such as steel sheets. It is particularly applicable to steel sheets or to strips intended to be covered with a layer of metal, for example zinc or tin, etc., in particular by electrolysis.
The sequence of operations to which a steel strip or sheet is usually subjected, with a view to applying a metallic coating thereto, is well known in itself.
<EMI ID = 1.1>
after:
1) cold rolling of a strip or sheet already hot rolled
<EMI ID = 2.1>
of animal or plant origin,
2) cleaning of the laminate by degreasing, electrolytic or not,
in an alkaline solution, usually sodium silicate,
3) rinsing and brushing,
4) winding in tight turns and heat treatment under this
form,
5) skin-pass lamination,
6) application of the coating, most often by electrolysis,
after degreasing and stripping the surface.
It was found that certain surface defects, and in particular that known under the name of surface graphitization could prevent the last phase mentioned above (phase 6) from being carried out satisfactorily, and consequently, lead to a downgrading of the components. coated products considered, due to the presence of the surface defect constituting a certain "icing" of the tinplate.
It is commonly accepted that these defects originate from the presence of surface graphite on the rolled strips, a presence observed after recrystallization annealing and due to carbon migration from the inner layers of the metal occurring during the annealing carried out on coils in tight turns.
The importance of the defect constituted by the untimely presence of this surface graphite was at the origin of many attempts developed with the aim of finding a way to reduce it.
A first proposal has been to increase somewhat the manganese and / or residual chromium content of the laminates. In this way, it was very successful in suppressing the appearance of this surface graphite, but this way of proceeding, modifying the volume properties, led to harder sheets and is ultimately not liable to produce the differences.
<EMI ID = 3.1>
in addition, the cost of these laminates was higher.
Other methods developed to remedy these defects consist, during the rinsing phase after degreasing, in incorporating into the rinsing bath, a substance carrying sulfur or oxygen, which fixed at the end surface of the degreased strip is combine during annealing with the super-
<EMI ID = 4.1>
Such processes, although effective to the point of
In view of the reduction in the level of surface graphite, are to be considered as too expensive because they do not always make it possible to recover the sulfur or oxygen carriers introduced into the rinsing bath. We know, in fact, that in certain installations, the rinsing baths are not recovered, because they work in an open circuit.
For these latter conditions, it can be estimated that the cost of a rinsing operation carried out in this way, that is to say with the addition of products intended to prevent the formation of surface graphite, is of the order of 5 BF / tonne of steel.
The present invention specifically relates to a process by which the drawbacks indicated above can be easily overcome, while avoiding the pitfall of excessive price.
The method, object of the present invention, in which a metal laminate (sheet or strip) is subjected to the following times mentioned above (sub. 1 to 4), namely
1) cold rolling of a strip or sheet already hot rolled,
<EMI ID = 5.1>
of animal or vegetable origin, 2) cleaning of the laminate by degreasing, electrolytic or not,
in an alkaline solution, usually sodium silicate,
3) rinsing and brushing,
4) winding in tight turns and heat treatment under this
form
is essentially characterized in that, during the degreasing phase (phase 2) which is carried out in an aqueous medium comprising alkali metal silicates, a substance carrying sulfur is incorporated into the degreasing bath.
By way of nonlimiting example, such sulfur-bearing substances can be thiourea, thiosemicarbazide, thiosulfate, etc.
Used as said above in the degreasing phase of the aforementioned sequence, phase carried out in a closed circuit, the presence of thiourea does not alter the quality of the alkaline degreasing of the laminate, while considerably reducing
the level of residual surface graphite present thereon, after recrystallization annealing. It follows that in the case
from the application of a coating of the type resumed in phase 6, the icing has practically disappeared. The cost price of this process, applicable with interest on old pickling lines, is of the order of one tenth of the indications mentioned above.
From a practical point of view, good results have
been observed with a thiourea concentration of the order of
1000 ppm in the aqueous solution of sodium silicate. Though
in general the level of thiourea does not exceed 2000 ppm, higher concentrations are not excluded.
By way of example, a steel strip with a low manganese content, cold rolled in thickness 0.4 mm, under animal oil was degreased under various conditions as indicated below.
<EMI ID = 6.1>
After recrystallization annealing, in a compact stack at 700 [deg.] C for 24 hours, under a protective atmosphere
<EMI ID = 7.1>
measured by X-ray diffraction, the diffracted intensities being expressed in counts (C) per second and normalized with respect to the irradiated surface.
The following values were obtained: <EMI ID = 8.1>
- with electrolytic degreasing (10 A / dm <2>) <EMI ID = 9.1>
- with electrolytic degreasing (10 A / dm <2>) in a 25 gr / 1 solution of 2 Na20.Si02 <EMI ID = 10.1>
These results confirm the effectiveness of the thiourea introduced into the degreasing bath.
CLAIMS
1. Process for improving the surface cleanliness of a metal laminate, such as a steel sheet or strip, in which, after cold rolling, said laminate is successively subjected to:
- degreasing in an alkaline solution, preferably sodium silicate,
- rinsing, possibly accompanied by brushing,
a winding in tight turns and heat treatment in this form, characterized in that a sulfur-bearing substance is incorporated into the degreasing bath.