Procédé de fabrication d'acier émaillé Le procédé utilisé habituellement pour former un émail vitreux sur de la tôle d'acier comprend l'appli cation d'au moins deux couches. Il est essentiel que l'émail adhère bien à l'acier, et les seules frittes ad hérant bien à l'acier doux normal sont celles conte nant du cobalt. Par conséquent, la couche présente une coloration bleu sombre, et si d'autres teintes, telles que le blanc, sont désirées pour l'émail terminé, il faut appliquer une seconde couche d'émail.
On a recherché pendant de nombreuses années un procédé d'émaillage à couche unique permettant d'appliquer directement sur le métal un émail de n'importe quelle couleur désirée, par exemple l'émail blanc des ustensiles ménagers, en donnant un revête ment fortement adhérant et sans défauts.
Bien qu'une adhérence satisfaisante puisse être obtenue entre une couche blanche normale et un acier à émailler conventionnel par la technique bien connue du nickelage chimique, la surface est forte ment altérée. De nombreuses imperfections pro viennent de la présence de crasses à la surface de l'acier à la fin de l'opération de décapage. Ces Gras ses peuvent être de petites particules de carbure ou même des cristallites de fer presque pur. Pendant la cuisson de l'émail, les crasses réagissent souvent dans les conditions d'oxydation et d'ébullition qui pré valent, ou elles restent simplement à la surface ou en suspension dans la couche d'émail. Des défauts peu vent résulter de ces deux processus.
Dans d'autres tentatives en vue d'atteindre le ré sultat désiré, on a modifié l'acier de façon à lier ou stabiliser le carbone par inclusion d'un élément allié tel que le titane, afin d'éliminer la réaction entre le carbone de l'acier et l'émail pendant la cuisson. Ce pendant, ces aciers sont coûteux à produire car, en dehors de l'emploi d'éléments entrant en alliage de prix élevé, l'acier doit être tué<B> </B> en raison de l'affi nité de l'élément d'alliage pour l'oxygène.
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'acier émaillé, caractérisé par le fait que de la tôle d'acier est décarburée à une température supérieure à 5000 C jusqu'à ce que sa teneur en car bone ne dépasse pas 0,006 0/0, puis est émaillée par revêtement en couche unique. Au-dessous de 5000 C, la décarburation s'effectue trop lentement pour les besoins pratiques, mais la vitesse de décarburation est pleinement satisfaisante à une température com prise entre 600 et 900,1 C. L'acier est de préférence décarburé dans une atmosphère consistant en un mé lange d'hydrogène et de vapeur d'eau, avec ou sans gaz inerte diluant.
La composition du gaz décarbu rant (par exemple le rapport des pressions partielles de l'hydrogène et de la vapeur d'eau) est de préfé rence choisie de façon que l'acier ne soit pas oxydé dans une mesure appréciable pendant la décarbura tion.
L'acier est complètement recuit au cours de la décarburation, et il peut être durci par laminage à froid, par exemple en réduisant l'épaisseur de la tôle de 1-2,5 %. Ensuite, la tôle d'acier est prête pour un traitement d'émaillage à couche unique.
L'acier à décarburer peut être de composition conventionnelle, par exemple contenant au plus 0,07 % de carbone, 0,035% de soufre, 0,02 % de phosphore et 0,01% de silicium, avec de 0,3 à 0,
4 '% de manganèse.
<I>Exemple</I> On place sur la sole d'un four de traitement thermique des tôles d'acier non recuit de 1 mm d'épaisseur, de la composition indiquée ci-dessus et obtenues par laminage à froid de tôle laminée à chaud de 2 mm d'épaisseur, en supportant les tôles verticalement dans un râtelier rainuré, de façon à ménager un espace entre les tôles adjacentes, per mettant un accès libre de l'atmosphère du four sur la surface des tôles.
Le couvercle du four est mis en place et l'acier est recuit à 700o C pendant 12 h dans une atmosphère consistant en 85 % d'azote, 15 % d'hydrogène et avec un point de rosée d'environ 26 C.
Après refroidissement à 150 C, on retire le cou vercle du four et on lamine à froid la tôle recuite de façon à en réduire l'épaisseur de 1 0/0.
Les propriétés mécaniques et la teneur en car bone de l'acier ainsi décarburé sont les suivantes
EMI0002.0013
Teneur <SEP> en <SEP> carbone, <SEP> % <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,003
<tb> Epaisseur <SEP> mm <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 1,0
<tb> Limite <SEP> d'élasticité, <SEP> kg/mm2 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 20,5
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction, <SEP> kg/mm= <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 30,5
<tb> Elongation, <SEP> 0/0 <SEP> sur <SEP> 20,3 <SEP> cm <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 33
<tb> Elongation, <SEP> /o <SEP> sur <SEP> 5,1 <SEP> cm <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 52
<tb> Elongation <SEP> à <SEP> la <SEP> limite <SEP> d'élasticité, <SEP> 0l0 <SEP> . <SEP> .
<SEP> 0,8
<tb> Indice <SEP> de <SEP> la <SEP> coupelle <SEP> d'OIsen, <SEP> mm <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> <B>10,3</B>
<tb> Dureté <SEP> (pyramide <SEP> Vickers, <SEP> 5 <SEP> kg) <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 77
<tb> Grosseur <SEP> de <SEP> grains <SEP> ASTM, <SEP> coeur <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> No <SEP> 9
<tb> bord <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> Nos <SEP> 8-9 Avant l'émaillage, on applique sur l'acier une couche de nickel par voie chimique.
A cet effet, on dégraisse l'acier dans un bain de nettoyage alcalin à 70 C, on le décape dans de l'acide sulfurique à 70 75 C pendant 15 min, on applique la couche de nickel par immersion de la tôle dans une solution aqueuse contenant 13,0g NiSO, . 6H,0 et 1,6 g H.;BO;; par litre, maintenue à une température de 70-75 C et à un pH de 3,0-4,0, de manière à ob tenir une densité de surface du nickel de 13,5- 24,2 mg/dm= de surface. Ensuite, on applique l'émail.
Les émaux opacifiés au titane sont préférés et peu vent être appliqués en quantité donnant après cuis son une épaisseur de 0,089-0,127 mm. L'émail est cuit de la manière habituelle. Dans le procédé selon l'invention, la réaction entre le carbone et l'émail est supprimée grâce à l'abaissement de la teneur en carbone à une valeur négligeable. La formation de crasses carbonées au cours du décapage est pratiquement éliminée. Comme les tôles peuvent être produites à partir de tôles d'acier effervescent, les frais associés au lingot d'acier tué<B> </B> sont évités.
Le procédé selon l'invention donne un revête ment dont l'épaisseur est d'un tiers à la moitié de celle des procédés conventionnels à deux couches. On sait que les revêtements minces sont très résis tants aux chocs, qui se produisent par exemple lors de l'expédition des cuisinières, etc. Le procédé d'émaillage est plus économique du fait que la pré paration, l'application et la cuisson de sous-couches est inutile.