BE895935A - Perfectionnements aux procedes de revetement de produits metalliques - Google Patents

Description

  Perfectionnements aux procédés de revêtement de produits métalliques.

  
La présente invention concerne les procédés de revêtement de produits métalliques, notamment de galvanisation au trempé de bandes d'acier. Elle vise plus particulièrement le refroidissement du dépôt de métal à la surface du produit après sa sortie du bain de revêtement.

  
La tôle revêtue, en particulier la tôle galvanisée connaît actuellement un intérêt croissant en raison de son prix avantageux associé à ses caractéristiques techniques intéressantes. Parmi celles-ci, on peut citer notamment le caractère cathodique de la protection assurée par le zinc, la possibilité de

  
ne revêtir qu'une seule face et l'aptitude à recevoir une couche de peinture.

  
Ces propriétés sont particulièrement appréciées par les fabricants de carrosseries d'automobiles qui sont, comme on le sait, de grands utilisateurs de tôles d'acier. A cet égard, la gal-vanisation apparaît comme un moyen efficace et attrayant pour assurer la protection contre la corrosion des tôles de faible épaisseur en acier à haute résistance nées de la nécessité d' alléger les véhicules automobiles.

  
Les tôles galvanisées doivent encore satisfaire à d'autres exigences, notamment en matière d'état de surface, de soudabilité et d'aptitude à la peinture.

  
En ce qui concerne plus particulièrement ce dernier point, on sait que l'accrochage de la peinture est nettement meilleur lorsque la tôle galvanisée présente un aspect particulier, dit de fleurage minimisé. Ce fleurage peut être obtenu notamment en soumettant la tôle revêtue sortant du bain de zinc, à un traitement permettant d'augmenter le nombre de germes de solidification dans le revêtement. Ce traitement consiste par exemple, soit en une projection de vapeur d'eau, de poussière de zinc ou d'eau contenant du phosphate diammonique, soit en un essorage de la tôle au moyen d'un gaz protecteur tel que l'azote.

  
On parvient, par ces méthodes connues, à réduire la taille des grains à la surface du revêtement et à obtenir un fleurage minimisé, dans le cas des revêtements de zinc à faibles teneurs en éléments d'alliage.

  
Ces méthodes ne sont cependant pas applicables lorsque les revêtements de zinc contiennent 5 %, ou davantage, d'aluminium.

  
Le refroidissement naturel de dépôts de ce type conduit à la formation d'une structure de dépôt hétérogène constituée de globules de zinc dispersés dans une phase eutectique zinc aluminium. L'homogénéité de la structure du dépôt ne peut être atteinte que si le refroidissement du revêtement est suffisamment rapide pour supprimer la phase riche en zinc, qui se présente sous la forme de globules, et pour affiner la phase eutectique, c'est-à-dire provoquer la formation de lamelles plus fines et plus nombreuses de la phase riche en aluminium.

  
Il existe des méthodes de refroidissement accéléré du revêtement de zinc liquide par projection de très fines gouttelettes d'eau, qui permettent d'atteindre la vitesse de refroidissement

  
 <EMI ID=1.1> 

  
réglage adéquat des débits de gaz et/ou d'eau permet en effet d'augmenter, de façon appropriée, la vitesse de refroidissement par un accroissement correspondant de la quantité de mouvement et de l'énergie cinétique des gouttelettes d'eau.

  
Ces méthodes présentent cependant un inconvénient sérieux résultant précisément de l'énergie cinétique élevée des gout&#65533; telettes d'eau. L'obtention d'un fleurage minimisé ou l'homogénéisation de la structure du dépôt ne peuvent en effet être réalisées que si le refroidissement rapide est appliqué au revêtement liquide ou au plus tard, en cours de solidification. Dans ces conditions, les particules d'eau, même de petite taille, qui viennent frapper la surface à vitesse élevée, donnent lieu à la formation de cratères ou d'irrégularités

  
qui détériorent l'aspect de la surface du revêtement.

  
La présente invention a pour objet un procédé de revêtement d'un produit métallique, comportant un refroidissement rapide du revêtement permettant d'assurer au dépôt une structure homogène et une surface régulière.

  
Le procédé qui fait l'objet de la présente invention, dans lequel on dépose un revêtement métallique sur un produit, en par-ticulier une bande d'acier traversant un bain de métal de revêtement en fusion, et dans lequel on assure, à la sortie du bain de revêtement, le refroidissement du dit revêtement métallique au moyen d'un liquide réfrigérant approprié, appliqué à la surface du dit revêtement, est essentiellement caractérisé en ce que l'on fait ruisseler le dit liquide réfrigérant à la surface du revêtement jusqu'en une zone du produit où le revêtement n'est pas encore solidifié, et en ce que l'on empêche, par un moyen approprié, le dit liquide réfrigérant, d'atteindre la surface du bain de métal de revêtement.

  
Selon une forme d'exécution préférée du procédé de l'invention, on applique le dit liquide réfrigérant en aval du front de solidification du revêtement, c'est-à-dire dans une zone du produit où le revêtement est déjà solidifié.

  
Selon une autre forme d'exécution, le dit liquide réfrigérant peut être appliqué dans la zone du front de refroidissement, c'est-à-dire où le revêtement est en cours de solidification.

  
Dans le cadre de la présente invention, le liquide réfrigérant peut être appliqué par tout moyen connu en soi, allant de la simple rampe percée d'orifices à travers lesquels le liquide s'écoule sur la bande, jusqu'aux systèmes de projection les plus divers.

  
Il a cependant été trouvé particulièrement intéressant de réaliser cette application de liquide au moyen d'un brouillard formé par des gicleurs alimentés en liquide (eau) et en gaz
(air), sous pression.

  
Ce système de projection présente l'avantage d'être aisément réglable et de permettre l'établissement et le maintien d'un film uniforme et stable de liquide à la surface du produit. 

  
Il n'y a pas d'inconvénient à appliquer ce liquide réfrigérant par projection en aval du front de solidification du revêtement, car le dépôt métallique solidifié ne risque pas d'être détérioré, même par des particules animées d'une vitesse élevée.

  
Selon l'invention, le liquide réfrigérant ruisselle à contrecourant le long de la surface du revêtement solidifié, rencontre et franchit le front de solidification et assure ensuite le refroidissement rapide du revêtement qui se trouve encore à l'état liquide.

  
Dans le cas d'un revêtement de zinc - aluminium, le procédé de l'invention permet, par un simple réglage du débit de liquide réfrigérant, d'assurer une vitesse de refroidissement conduisant à la formation d'une structure homogène et d'un fleurage minimisé dans le dépôt.

  
On sait par ailleurs que la mise en contact du liquide réfrigérant, qui est de préférence l'eau, avec le bain de zinc en fusion présente différents risques, notamment d'oxydation de

  
la surface du bain et de détérioration du revêtement déposé,

  
ou d'explosion due à des dégagements de gaz.

  
Il convient donc, dans le cadre de la présente invention, d' empêcher le liquide réfrigérant d'entrer en contact avec le bain de zinc en fusion. On peut recourir, à cet effet, à

  
toute technique permettant de capter le liquide avant qu'il n'atteigne le bain de zinc.

  
Selon l'invention, il a été trouvé particulièrement intéressant d'aspirer le liquide, après qu'il ait franchi le front

  
de solidification du revêtement, en créant une dépression au voisinage de la surface de la bande revêtue. 

  
Selon une forme d'exécution préférentielle, on procède au captage, en particulier à l'aspiration du liquide avant qu'il n' ait atteint le niveau auquel s'effectue le réglage de l'épaisseur du revêtement.

  
A titre d'exemple nullement limitatif, la figure annexée illustre une forme d'exécution particulièrement intéressante du procédé de l'invention.

  
A la sortie du bain de zinc (1), une tôle d'acier (2) entraîne une certaine quantité de métal de revêtement (3). Cette tôle passe entre des couteaux d'air (4) qui règlent l'épaisseur du dépôt. La surface du revêtement est ensuite soumise au refroidissement selon l'invention, par un rideau d'eau, représenté en traits interrompus, circulant à contre-courant par rapport à

  
la tôle. L'eau est appliquée par un dispositif approprié schématisé en (5), elle franchit en (6) le front de solidification du revêtement, puis elle est captée par aspiration au moyen d'un dispositif schématisé en (7).

  
 <EMI ID=2.1> 

  
par rapport à la surface du bain de zinc, de la zone d'introduction de l'eau (5), de la zone de captage de l'eau (7) et du front de solidification du revêtement (6).

  
 <EMI ID=3.1> 

  
elle peut également, sans sortir du cadre de la présente in-

  
 <EMI ID=4.1> 

  
il convient de régler la pression du liquide, de façon à ne pas déformer le revêtement de métal liquide ou en cours de solidification. 

  
Il convient de signaler également que le refroidissement accéléré du revêtement, conformément à l'invention, supprime les problèmes de cloquage de la peinture que l'on pouvait rencontrer antérieurement, en particulier sur les bords non revêtus des bandes ou au voisinage des défauts dans le film de peinture.

  
Comme on l'a déjà indiqué, le procédé de l'invention permet d'obtenir des dépôts d'alliages de zinc - aluminium présentant une structure homogène. Il n'est cependant pas limité à ce type de dépôts et il s'applique également au refroidissement d'autres revêtements formés par immersion dans un bain de métal,

  
en particulier de zinc, de plomb, d'étain ou de leurs alliages.

  
Enfin, bien que la description qui précède fasse plus particulièrement référence aux bandes métalliques revêtues sur deux faces, il ne sortirait pas du cadre de l'invention d'appliquer le présent procédé aux bandes revêtues sur une seule face ou

  
à d'autres types de produits tels que des fils, des barres ou des profilés. 

  
Revendications.

  
1. Procédé de revêtement d'un produit métallique, en particulier d'une bande d'acier, dans lequel on forme un revêtement métallique sur le dit produit traversant un bain de métal de revêtement en fusion et dans lequel on assure, à la sortie du bain de revêtement, le refroidissement du dit revêtement au moyen d'un liquide réfrigérant approprié, appliqué à la surface du dit revêtement, à un niveau supérieur à celui où s'effectue le réglage de l'épaisseur du revêtement, caractérisé en ce que l'on fait ruisseler le dit liquide réfrigérant à la surface du revêtement jusqu'en une zone du produit où le revêtement n'est pas encore solidifié et en ce que l'on empêche le dit liquide réfrigérant d'atteindre la surface du dit bain de métal de revêtement.

Claims (1)

1. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on applique le dit liquide réfrigérant en aval du front de solidification du revêtement.

   3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on applique le dit liquide réfrigérant dans une zone du dit produit où le revêtement n'est pas encore solidifié, et en ce que l'on règle la pression du dit liquide réfrigérant de façon à ne pas déformer la surface du dit revêtement.

   4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on applique le dit liquide réfrigérant dans une zone du dit produit où le revêtement est en cours de solidification, et en ce que l'on règle la pression du dit liquide réfrigérant de façon à ne pas déformer la surface du dit revêtement. 5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à

   4, caractérisé en ce que l'on applique le dit liquide réfrigérant au moyen d'un brouillard.

   6. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on règle l'application du dit liquide réfrigérant, de façon à établir et/ou entretenir un film uniforme et stable de liquide à la surface du produit.

   7. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on règle la vitesse de refroidissement du dit revêtement en ajustant le débit et/ou la pression du dit liquide réfrigérant.

   8. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, pour empêcher le dit liquide réfrigérant d'atteindre la surface du bain de métal de revêtement, on aspire le dit liquide en créant une dépression au voisinage de la surface du produit revêtu, de préférence à un niveau supérieur à celui où s'effectue le réglage de l'épaisseur du revêtement.