La présente invention concerne un procédé de galvanisation par trempé de pièces de travail métalliques par immersion dans un bain de zinc en fusion, procédé dans lequel les pièces de travail sont soumises à
un traitement préalable par lequel leur surface est
nettoyée et revêtue d'une couche intermédiaire assurant une réaction avec le bain de zinc en fusion sur
toute la surface des pièces de travail, et également
dans lequel les pièces de travail à surface sèche sont
plongées dans le bain de zinc en fusion d'où elles sont
à nouveau retirées après un laps de temps pouvant être prédéterminé. (Brevet de la République Démocratique
Allemande DD-PS 124.923).
Dans le sens de la présente invention, l'expression "pièces de travail métalliques" désigne des
pièces de travail en acier ou en matières premières
ferreuses qui, suivant leurs dimensions, peuvent être
protégées contre la corrosion soit individuellement,
soit ensemble en un plus grand nombre par immersion
dans un bain de zinc en fusion. Dans les procédés
connus jusqu'à présent, lors de la galvanisation par
trempé, on soumet les pièces de travail à un traitement préalable sur leur surface, puis on y applique la
couche de zinc désirée par immersion dans un bain de
zinc en fusion. Les bains de zinc en fusion habituellement utilisés sont constitués essentiellement de
zinc et ils contiennent généralement environ 1% de
plomb, ainsi que des métaux tels que l'aluminium, le
fer, le cadmium, le cuivre et l'étain, sous forme
d'éléments d'alliages ou sous forme d'impuretés.
Avant l'immersion dans une cuve de galvanisation, il convient de soumettre les pièces de travail
à un traitement préalable de telle sorte que leur surface puisse être imprégnée convenablement en tous
points par le zinc fondu à l'état liquide. Ce n'est
qu'en procédant de la sorte que le bain de zinc en fu- sion peut réagir uniformément et de manière fiable avec la surface des pièces de travail en formant une couche pour obtenir ainsi une enduction complète et sans lacunes.
Le traitement préalable de la surface des pièces de travail peut être effectué de diverses manières. Lorsqu'un feuillard d'acier doit être galvanisé par trempé en passage continu, en guise de traitement préalable, on adopte habituellement un processus de recuit tel que ceux décrits,par exemple, dans la demande de brevet de la République Fédérale
<EMI ID=1.1>
nique 14 96 398. En procédant de la sorte, il est indispensable que la surface de l'acier qui a subi un recuit blanc,n'entre plus en contact avec l'air avant son immersion dans le bain de zinc en fusion afin que la surface de l'acier reste exempte d'oxydes. Lorsqu'on soumet des pièces de travail métalliques individuelles à une galvanisation par trempé, ce traitement thermique préalable n'est guère réalisable, notamment pour des raisons d'appareillage. En conséquence, on soumet généralement ces pièces de travail à un traitement préalable dans des solutions aqueuses et rarement par voie mécanique par projection.
En règle générale, les pièces de travail doivent tout d'abord être dégraissées pour être ainsi rendues aptes à l'imprégnation par l'eau. A cet effet, on emploie habituellement des solutions alcalines de dégraissage et de nettoyage. Après le dégraissage, on rince les pièces de travail dans l'eau. Ensuite, on les dépose dans un bain de décapage et on les rince à nouveau après décapage. Afin de simplifier le procédé, dans des cas déterminés, on peut même effectuer
ce que l'on appelle un dégraissage décapant, si bien que le dégraissage séparé et le rinçage peuvent être supprimés. Le décapage est effectué, par exemple, dans de l'acide chlorhydrique dilué ou dans de l'acide sulfurique dilué.
Lorsque les pièces de travail doivent être galvanisées par voie humide, en règle générale, on les plonge préalablement dans de l'acide et, alors qu'elles sont encore humides, on les introduit dans le zinc liquide en les faisant passer à travers une couverture d'un fondant flottant sur le bain de zinc en fusion
(brevet de la Rèpublique Démocratique Allemande DD-PS
124.923). Si, en revanche, on adopte le procédé de galvanisation dit à sec, on plonge les pièces de travail dans la solution d'un fondant, puis on les sèche de telle sorte que leur surface soit revêtue d'une couche de fondant. A ce moment seulement, on introduit les pièces de travail dans le zinc liquide en fusion. Afin d'obtenir une couche de zinc plus mince lors de la galvanisation et pouvoir ainsi économiser du zinc, conformément au brevet de la République Démocratique
<EMI ID=2.1>
des pièces de travail dans la solution du fondant, on précipite du cuivre sur la surface d'acier. Cette couche supplémentaire de cuivre a simplement pour but de réduire l'épaisseur de la couche de zinc. On ne peut renoncer à l'utilisation d'un fondant.
Par la réaction du fondant avec la surface des pièces de travail lors de l'immersion dans le bain en fusion, il se produit un violent processus de décapage que l'on estime indispensable lors de la galvanisation partrempé afin d'obtenir une enduction uniforme
et complète. Cette réaction produit un important dégagement de substances nocives étrangères à l'air atmosphérique, par exemple, l'ammoniac, l'acide chlorhydrique, le chlorure d'ammonium, l'oxyde de zinc et le chlorure de zinc. En outre, lors de l'immersion des
<EMI ID=3.1>
se forme, sur la surface de ces pièces, d'importantes quantités de scories et de cendres de zinc qui doivent être éliminées par raclage,avant de retirer les pièces de travail hors du bain de zinc en fusion. Il en résulte d'importantes pertes de zinc. Les substances
<EMI ID=4.1>
zinc en fusion constituent une importante source de pollution de l'environnement. En conséquence, il est nécessaire de capter ces substances, de les évacuer et de les purifier afin qu'elles ne puissent plus être préjudiciables. L'élimination de ces substances nocives, par exemple, à l'aide d'installations de purification des gaz, nécessite des frais importants d'appareillage.
Etant donné qu'il est difficile de purifier les substances dégagées, depuis plusieurs années, on a consacré des efforts à L'élaboration et à l'utilisation de fondants pauvres en fumée afin de réduire la teneur en substances nocives de l'atmosphère évacuée. Dans ce cas, on utilise simplement d'autres fondants, c'est-àdire, par exemple, des solutions d'autres sels. En règle générale, ces sels sont plus coûteux que les sels classiques, à savoir le chlorure de zinc et le chlorure d'ammonium, si bien qu'il en résulte des frais plus élevés. En outre, même lorsqu'on utilise des fondants pauvres en fumée, il se produit toujours d'importants dégagements de substances nocives.
De plus, les fondants pauvres en fumée n'offrent pas des possibilités d'utilisation universelle car, lorsqu'il s'agit de charges individuelles, il est indispensable de répandre ultérieurement du chlorure d'ammonium, De plus, dans ce cas également, on a toujours affaire à l'inconvénient que constitue la formation d'importantes quantités de scories et de cendres de zinc qui doivent être éliminées de la surface du bain de zinc en fusion et qui conduisent à d'importantes pertes de zinc.
L'objet à la base de l'invention est de fournir un procédé permettant d'appliquer aisément un revêtement de zinc adhérant fermement sur des pièces de travail métalliques lors de leur immersion dans un bain de zinc en fusion et ce, sans qu'il se forme des substances nocives étrangères à l'air atmosphérique lors de cette immersion.
<EMI ID=5.1>
duction ci-dessus suivant l'invention, on réalise cet objet du fait que, comme couche intermédiaire, on applique une mince couche métallique sur les pièces de travail et l'on plonge ces dernières dans le bain de zinc en fusion sans procéder à un traitement préalable par un fondant.
Ce procédé offre les avantages suivants :
- étant donné que l'on n'utilise aucun fondant, on évite le dégagement de substances nocives étrangères à l'air atmosphérique.
- Il n'est plus nécessaire de consentir les dépenses indispensables jusqu'à présent pour éliminer ces substances nocives ou atténuer leur formation.
- En conséquence, ce procédé est très favorable à l'environnement.
- Il ne se forme plus de .scories ni de cendres de zinc sur la surface du bain de zinc en fusion suite à l'immersion des pièces de travail métalliques dans ce dernier, si bien que l'on ne doit plus tenir compte des pertes de zinc qui en résultent.
- La surface des pièces de travail galvanisées est exempte de résidus de cendres et de fondants, si bien <EMI ID=6.1>
la corrosion et une meilleure aptitude à l'application d'un vernis.
Bien que l'on renonce à l'application d'une couche de fondant, le procédé de l'invention assure la formation, sur les pièces de travail, de revêtements de zinc parfaits et adhérant fermement. Cet état de
chose doit être considéré comme particulièrement surprenant car, depuis des dizaines d'années, dans le
monde des spécialistes, on estimait qu'il était absolument obligatoire de soumettre des pièces de travail individuelles à un traitement préalable avec un fondant pour la galvanisation par trempé dans un procédé d'immersion, ce concept ayant été également étayé par les tentatives constantes entreprises en vue d'élaborer
des fondants pauvres en fumée.
Afin d'appliquer, sur les pièces de travail,
la mince couche métallique par laquelle a été remplacée
la couche de fondant constamment adoptée jusqu' à présent, on peut, en principe, utiliser tous les métaux
qui protègent les surfaces décapées des pièces de travail contre l'oxydation de telle sorte que la réaction
avec le bain de zinc en fusion puisse se produire sur
toute la surface des pièces de travail. Parmi les
métaux appropriés, il y a, par exemple, l'aluminium,
le plomb, le cadmium, le cuivre, le nickel, le bismuth,
le zinc, l'étain et également les alliages de ces métaux. Cette mince couche métallique peut être appliquée, par exemple, par galvanisation, cémentation, métallisation par contact, précipitation chimique réductrice ou également
par des procédés mécaniques ou physiques, par exemple,
par frottement, saupoudrage ou évaporation.
L'épaisseur de la mince couche métallique appliquée sur les pièces de travail peut être très
faible. De préférence, elle duit être inférieure à
<EMI ID=7.1>
pas nécessaire que cette couche métallique protectrice soit exempte de pores, mais des couches dont on sait qu'elles ne sont pas fermées en soi, mais comportent des pores, sont également suffisantes.
Le procédé suivant l'invention sera décrit ci-après à titre d'exemple un se référant à l'unique dessin annexé.
On introduit tout d'abord les pièces de travail dans une cuve 1 dans laquelle on les dégraisse jusqu'à ce que leur surface puisse être imprégnée d'eau. Ensuite, on rince les pièces de travail afin de débarrasser leur surface des résidus du bain de dégraissage. Pour ce rinçage, on peut utiliser une cascade 2 dans laquelle les pièces de travail sont rincées avec de l'eau. De préférence, cette cascade de rinçage 2 peut être conçue de telle sorte que le trop-plein d'eau revienne dans la cuve 1, permettant ainsi de compenser les pertes par évaporation dans le bain de dégraissage. Après le rinçage, on dépose les pièces de travail dans une cuve 3 contenant un bain de décapage fonctionnant
à chaud tout comme le bain de dégraissage et subissant également des pertes par évaporation. Ces pertes par évaporation peuvent également être compensées par une cascade ultérieure de rinçage 4 dans laquelle les pièces de travail sont rincées après le décapage.
Ensuite, les pièces de travail reçoivent la mince couche métallique dans un bain d'enduction 5. En ce qui concerne ce bain d'enduction 5, il peut s'agir, par exemple, d'un bain galvanique. A leur sortie du
<EMI ID=8.1>
un bain de zinc en fusion présent dans un récipient 8. Après un laps de temps suffisant et pouvant être prédéterminé, on retire les pièces de travail du bain de zinc en fusion et on les refroidit. Elles sont alors revêtues d'une couche de zinc fermée et adhérant fermement.
Le bain d'enduction 5, la cascade de rinçage 6 et le poste de séchage 7 ne sont nécessaires que si la mince couche métallique n'est pas appliquée par voie sèche sur la surface des pièces de travail. Ils peu-vent être supprimés, par exemple, lorsque la couche métallique est appliquée à la brosse ou par saupou-
<EMI ID=9.1>
on prévoit un dispositif fonctionnant mécaniquement.
Le nettoyage de la surface des pièces de travail peut être combiné avec l'application de la mince couche métallique. Cette mince couche métallique peut être alors précipitée dans la cuve 1 en procédant simultanément à un dégraissage décapant. En procédant de la sorte, après le rinçage dans la cascade 2, les pièces de travail sont transportées directement vers le poste de séchage 7.
Pour la mince couche métallique qui est appliquée en guise de couche intermédiaire sur la surface nettoyée des pièces de travail en lieu et place de la couche de fondant utilisée jusqu'à présent, on peut employer tous les métaux assurant une réaction avec le bain de zinc en fusion sur toute cette surface. On peut utiliser, par exemple, l'aluminium, l'antimoine, le plomb, le cadmium, le cuivre, le nickel, le zinc, l'étain et le bismuth. On peut également utiliser des alliages de ces métaux. La mince couche métallique peut être appliquée par voie galvanique, par voie chimique réductrice, par cémentation, par métallisation par contact, par voie mécanique ou par voie physique.
<EMI ID=10.1>
suffisantes.
On décrira ci-après trois exemples de réalisation du procédé suivant l'invention.
Exemple 1
On nettoie des pièces de travail en acier dans une solution alcaline de dégraissage par ébulli-
<EMI ID=11.1>
imprégnées d'eau. Ensuite, on rince les pièces de travail afin de débarrasser leur surface des résidus de la solution de dégraissage. Ensuite, on décape les pièces de travail dans un bain, par exemple, dans de l'acide sulfurique à 12% avec addition d'un inhibiteur de décapage, à environ 60[deg.]C jusqu'à ce que les oxydes soient complètement éliminés de la surface de ces pièces. Ensuite, on rince à nouveau ces dernières.
Comme couche intermédiaire, on applique alors une mince couche d'étain sur les pièces de travail. Cette couche d'étain est précipitée moyennant une métallisation par contact en utilisant du zinc comme métal de contact. L'épaisseur de la couche d'étain est d'en-
<EMI ID=12.1>
on les sèche, puis on les plonge dans le bain de zinc en fusion. Après une durée d'immersion d'environ 5 minutes, on retire les pièces de travail du bain de zinc en fusion et on les refroidit.
Exemple 2
Comme décrit à l'exemple 1, on dégraisse des pièces en acier, on les rince, on les décape, puis on les rince à nouveau. Ensuite, on introduit ces pièces dans une solution d'acide chlorhydrique à 8% avec 70 mg de chlorure d'antimoine(lll)/litre. Dans cette solution et à la température ambiante, les pièces reçoivent une
<EMI ID=13.1>
Le rinçage, le séchage, la galvanisation et le refroidissement ont lieu comme décrit à l'exemple 1. Exemple �
On dégraisse des pièces de travail en acier dans une solution de dégraissage décapant constituée de 80 g d'acide chlorhydrique/litre, de 50 ml d'un mélange émulsionnant/litre et de 1 g de sulfate de cuivre/litre à la température ambiante, on les décape et on y applique une couche de cuivre d'une épaisseur
<EMI ID=14.1>
nisation et le refroidissement ont lieu comme décrit à l'exemple 1.
REVENDICATIONS
1. Procédé de galvanisation par trempé de pièces de travail métalliques par immersion dans un bain de zinc en fusion, procédé dans lequel les pièces de travail sont soumises à un traitement préalable par lequel leur surface est nettoyée et revêtue d'une couche intermédiaire assurant une réaction avec le bain de zinc en fusion sur toute la surface des pièces de travail, et également dans lequel les pièces de travail à surface sèche sont plongées dans le bain de zinc en fusion d'où elles sont à nouveau retirées après un laps de temps pouvant être prédéterminé, caractérisé en ce que, comme couche intermédiaire, on applique une mince couche métallique sur les pièces de travail et l'on plonge ces dernières dans le bain de zinc en fusion sans procéder à un traitement préalable par un fondant.