EP0274776A1 - Bains et procédé pour le polissage chimique de surfaces en acierin oxydable - Google Patents

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EP0274776A1
EP0274776A1 EP87202404A EP87202404A EP0274776A1 EP 0274776 A1 EP0274776 A1 EP 0274776A1 EP 87202404 A EP87202404 A EP 87202404A EP 87202404 A EP87202404 A EP 87202404A EP 0274776 A1 EP0274776 A1 EP 0274776A1
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EP
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baths
bath
keto
acid
radical
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EP87202404A
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Daniel Tytgat
Marianne Reignier
François Dujardin
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Solvay SA
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Solvay SA
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F3/00—Brightening metals by chemical means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F3/00—Brightening metals by chemical means
    • C23F3/04—Heavy metals
    • C23F3/06—Heavy metals with acidic solutions

Definitions

  • the present invention relates to the composition of baths for the chemical polishing of stainless steel surfaces.
  • Chemical polishing of metal surfaces is a well-known technique (electrolytic and chemical polishing of metals - W.J. Mc G. TEGART - Dunod - 1960 - p. 122 et seq.); it consists of treating the metal surfaces to be polished with oxidizing baths.
  • baths are generally used comprising a mixture, in aqueous solution, of hydrochloric, phosphoric and nitric acids (patent US-A-2662814).
  • suitable additives such as surfactants, viscosity regulators and brighteners.
  • composition of a bath for the chemical polishing of stainless steel surfaces comprising, in aqueous solution, a mixture of phosphoric acid, nitric acid and acid hydrochloric acid, a viscosity regulator chosen from water-soluble polymers, a surfactant and sulfosalicylic acid as a brightening agent.
  • the invention therefore relates to baths for the chemical polishing of stainless steel surfaces, comprising, in aqueous solution, a mixture of hydrochloric acid, phosphoric acid and nitric acid, and sulfosalicylic acid; according to the invention, the baths comprise, in the aqueous solution, at least one soluble abietic compound.
  • the abietic compound is a chemical compound comprising an abietyl radical of general formula: or a hydroabietyl or dehydroabietyl radical.
  • the abietic compound must be soluble in the aqueous solution.
  • Abietic compounds which can be used in the baths according to the invention are abietamines.
  • Abietamines specially recommended for the baths according to the invention are those of general formula: in which : R1 denotes an abietyl, hydroabietyl or dehydroabietyl radical defined above, - X1 denotes a radical comprising at least one carbonyl group, and - X2 denotes a hydrogen atom or a radical comprising at least one carbonyl group.
  • abietamines which are very suitable in the baths according to the invention, are those in which at least one of the radicals X1 and X2 is a radical of general formula: -CH2-R2 in which R2 denotes a linear or cyclic alkyl radical, substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated, comprising at least minus one carbonyl group.
  • R2 denotes a linear or cyclic alkyl radical, substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated, comprising at least minus one carbonyl group.
  • substituted abietamines and the means of obtaining them are described in GB-A-734665.
  • abietamines of this type which can be used in the baths according to the invention, are those in which the alkyl residue R2 is selected from acetonyl, 2-keto butyl, 4-methyl 2-keto-pentenyl-3, 4- hydroxy 4-methyl 2-keto pentyl, 2-keto cyclopentyl, 4-hydroxy 2-keto pentenyl-3, 2-keto cyclohexyl, 2,5-diketo hexyl and 2-phenyl 2-keto ethyl.
  • the respective contents of hydrochloric, phosphoric and nitric acids, sulfosalicylic acid and abietic compound are chosen according to the nature of the metal treated, the working temperature and the desired duration. for polishing treatment.
  • Baths according to the invention which are well suited for ensuring the chemical polishing of stainless steel surfaces alloyed with chromium and / or nickel, in a time of between 2 and 24 hours are those in which the aqueous solution comprises, per liter, between 1 and 6 moles of hydrochloric acid, between 0.01 and 1 mole of phosphoric acid, between 0.005 and 0.5 mole of nitric acid, between 0.05 and 20 g of sulfosalicylic acid and between 0.001 and 3 g of the abietic compound.
  • Especially advantageous baths are those in which the overall molarity of the mixture of hydrochloric, phosphoric and nitric acids is between 1 and 7, preferably 1.8 and 6, the content of sulfosalicylic acid, expressed in g / 1 of the solution aqueous, being between 0.05 and 1.5 times the overall normality of the mixture of hydrochloric, phosphoric and nitric acids.
  • these also comprise an alcohol, an ether or an ether-alcohol dissolved in the aqueous solution.
  • This additional compound in the aqueous solution of bath depends on various parameters, in particular of said additional compound, of the abietic compound selected and of the contents of the constituents of the bath. In practice, contents of this additional compound of between 0.001 and 10 g per liter of aqueous solution are very suitable.
  • the baths according to this embodiment of the invention make it possible to produce surface polishes of better quality, characterized in particular by a higher gloss.
  • the polishing baths according to the invention may optionally contain additives usually present in known baths for the chemical polishing of metals, for example surfactants and viscosity regulators.
  • Baths according to the invention which are specially adapted or slow polishing of austenitic stainless steel surfaces include, per liter of aqueous solution of the bath: - between 2 and 5 moles of hydrochloric acid, - between 0.02 and 0.5 mole of phosphoric acid, - between 0.01 and 0.2 mole of nitric acid, - between 0.1 and 10 g of sulfosalicylic acid, - between 0.010 and 2.5 g of the abietic compound, - between 0.002 and 5 g of alcohol, ether or ether-alcohol, - between 0.005 and 6 g of surfactant.
  • a great advantage of the polishing baths according to the invention lies in their ability, after adaptation of the respective concentrations of their constituents, to carry out polishing at moderate speed of action, which can be distributed over several hours, so as to allow uniform polishing.
  • large surfaces or hard to reach surfaces They are especially well suited for polishing metal surfaces with a very large area, compared to the space available for the bath. For example, they find an interesting application for polishing metal surfaces whose area (expressed in m2) is between 1 and 10 times the volume (expressed in m3) of the polishing bath which is in contact with it.
  • the baths according to the invention are suitable for polishing all austenitic stainless steel surfaces. They find a particularly advantageous application in the polishing of austenitic stainless steels alloyed with chromium and nickel, in particular those containing between 12 and 26% of chromium, between 6 and 30% of nickel and between 0 and 6% of molybdenum, such as 18/8 and 18/10/2.5 steels, for example.
  • the baths according to the invention also find an interesting application in the polishing of steel assemblies of different shades, in particular welded assemblies, without causing local galvanic corrosion of the assembly.
  • they allow the polishing of welded assemblies combining elements in steels alloyed with chromium and nickel of grade 18/8 (ASTM-304 and 304L) with elements in steels alloyed with chromium, nickel and molybdenum of grade 18/10 / 2.5 (ASTM-316 and 316L).
  • the invention also relates to a method for polishing a stainless steel surface, according to which the surface is brought into contact with a chemical polishing bath according to the invention.
  • the polishing bath can be used at all temperatures and pressures for which there is no risk of degrading its constituents. However, it has proved advantageous to use the bath at atmospheric pressure, at a temperature above 25 ° C and below 100 ° C, temperatures between 50 and 80 ° C being preferred.
  • the contacting of the metal surface with the bath can be carried out in any suitable manner, for example by immersion.
  • the contact time of the surface to be polished with the bath must be sufficient to achieve effective polishing of the surface; however, he cannot exceed a critical value beyond which local corrosion may appear on the surface.
  • the optimum contact time depends on many parameters such as the metal or alloy constituting the surface to be polished, the configuration and initial roughness thereof, the composition of the bath, the working temperature, the possible turbulence of the bath. in contact with the surface, the ratio between the area of the metal surface to be polished and the volume of the bath used; it must be determined in each particular case by routine laboratory work.
  • a supplement of nitric acid is added to the bath to regenerate it.
  • the addition of the nitric acid supplement can be carried out continuously or at intervals. It is set to maintain the nitric acid content in the bath permanently within a range of values compatible with optimum polishing of the metal surface.
  • RODINE 213 Amchem Products Inc.
  • ASTM-316L grade stainless steel plate steel alloyed with chromium (16.0-18.0%), nickel (10.0-14.0%) and molybdenum (2.0-3.0%) ).
  • composition of the polishing bath (quantities reduced to 1 l of the bath): - 2.7 moles of hydrochloric acid, - 0.2 mole of phosphoric acid, - 0.02 mole of nitric acid, - 1 g of sulfosalicylic acid, - lg of the product "RODINE 213", - 2 g of the product "TRITON N101" (Rohm & Haas Co.) (mixture of surfactants based on alkylaryl polyether alcohols).
  • ASTM-430 grade martensitic stainless steel plate (chrome alloy steel (16.0-18.0%), with nickel and carbon contents of 0.75% and 0.12% respectively).
  • composition of the polishing bath (quantities reduced to 1 l of bath): - 2.7 moles of hydrochloric acid, - 0.2 mole of phosphoric acid, - 0.02 mole of nitric acid, - 3 g of sulfosalicylic acid, - 1 g of the product "RODINE 213" (defined in Example 1), - 2 g of the product "TRITON N101" (defined in Example 2).
  • composition of the polishing bath (quantities reduced to 1 l of bath): - 4 moles of hydrochloric acid, - 0.1 mole of phosphoric acid, - 0.02 mole of nitric acid, - 1 g of sulfosalicylic acid, - 1 g of the product "RODINE 213", - 1.3 cm3 of a mixture of isopropanol and n-propanol.
  • the assembly collected at the end of the treatment, presented a smooth and shiny appearance, without any trace of corrosion.

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Abstract

Bains pour le polissage chimique de surfaces en acier inoxydable comprenant, en solution aqueuse, un mélange d'acide chlorhydrique, d'acide phosphorique, d'acide nitrique et d'acide sulfosalicylique et au moins un composé abiétique.

Description

    SOLVAY & Cie (Société Anonyme)
  • La présente invention a pour objet la composition de bains pour le polissage chimique de surfaces en acier inoxydable.
  • Le polissage chimique des surfaces métalliques constitue une technique bien connue (Polissage électrolytique et chimique des métaux - W.J. Mc G. TEGART - Dunod - 1960 - p. 122 et suivantes); elle consiste à traiter les surfaces métalliques à polir avec des bains oxydants. Pour le polissage chimique des aciers inoxydables austénitiques, on utilise généralement des bains comprenant un mélange, en solution aqueuse, d'acides chlorhydrique, phospho­rique et nitrique (brevet US-A-2662814). Pour améliorer la qualité du polissage, il est habituel d'incorporer à ces bains des additifs adéquats tels que des agents tensio-actifs, des régulateurs de viscosité et des agents de brillantage. Ainsi, dans le brevet US-A-3709824, on fournit une composition d'un bain pour le polissage chimique de surfaces en acier inoxydable, comprenant, en solution aqueuse, un mélange d'acide phosphorique, d'acide nitrique et d'acide chlorhydrique, un régulateur de viscosité choisi parmi les polymères hydrosolubles, un surfactant et de l'acide sulfosalicylique à titre d'agent de brillantage.
  • Ces bains de polissage connus présentent la particularité d'attaquer le métal à très grande vitesse. Un traitement de polissage d'une surface en acier inoxydable avec de tels bains ne peut généralement pas excéder quelques minutes, sous peine d'engendrer des corrosions locales. Cette grande vitesse d'action des bains de polissage connus est un inconvénient, car elle les rend inutilisables pour certaines applications, notamment pour le polissage de la face interne des parois de cuves de grandes dimensions, telles que des chaudières, des autoclaves ou des cristalliseurs. Le temps nécessité pour le remplissage et la vidange de telles cuves étant en général largement supérieur à la durée du traitement de polissage chimique optimum, il devient en effet impossible d'obtenir un poli uniforme de la paroi, certaines zones de celle-ci étant insuffisamment polies, d'autres étant profondément corrodées. La grande vitesse d'action des bains de polissage chimique connus rend par ailleurs le contrôle du polissage difficile. Ces bains connus sont en outre inopérants pour le polissage de surfaces au contact desquelles le renouvel­lement du bain est difficile, car il en résulte des modifications brutales des compositions locales du bain. Ils ne sont pas adaptés au polissage d'installations, dans lesquelles l'aire de la surface à polir est très élevée par rapport à l'espace disponible pour le bain, par exemple des échangeurs de chaleur à très grande surface d'échange.
  • Dans le brevet EP-B 19964 (SOLVAY & Cie), on propose des bains de polissage chimique à action très lente, qui évitent dès lors les inconvénients précités. Ces bains consistent en un mélange, en proportions adéquates, d'acides chlorhydrique, phosphorique et nitrique, d'acide sulfosalicylique, de chlorure d'alkylpyridinium et de méthylcellulose. Ils se sont révélés spécialement adaptés au polissage lent de surfaces homogènes en acier inoxydable austénitique, notamment de nuance ASTM-304L ou ASTM-316L qui sont des aciers alliés au chrome et au nickel.
  • On a maintenant trouvé d'autres compositions de bains pour le polissage chimique lent de surfaces en acier inoxydable, notamment de nuance austénitique, qui permettent non seulement d'obtenir un poli supérieur, mais aussi de polir simultanément des surfaces en aciers de nuances différentes, comme cela peut par exemple se présenter dans des assemblages rivetés, soudés ou boulonnés, sans risquer une corrosion galvanique.
  • L'invention concerne dès lors des bains pour le polissage chimique de surfaces en acier inoxydable, comprenant, en solution aqueuse, un mélange d'acide chlorhydrique, d'acide phosphorique et d'acide nitrique, et de l'acide sulfosalicylique; selon l'invention, les bains comprennent, dans la solution aqueuse, au moins un composé abiétique soluble.
  • Dans les bains selon l'invention, le composé abiétique est un composé chimique comprenant un radical abiétyle de formule générale :
    Figure imgb0001
     ou un radical hydroabiétyle ou déhydroabiétyle.
  • Conformément à l'invention, le composé abiétique doit être soluble dans la solution aqueuse.
  • Des composés abiétiques utilisables dans les bains selon l'invention sont les abiétamines.
  • Des abiétamines spécialement recommandées pour les bains selon l'invention sont celles de formule générale :
    Figure imgb0002
     dans laquelle :
    - R₁ désigne un radical abiétyle, hydroabiétyle ou déhydro­abiétyle défini ci-dessus,
    - X₁ désigne un radical comprenant au moins un groupe carbonyle, et
    - X₂ désigne un atome d'hydrogène ou un radical comprenant au moins un groupe carbonyle.
  • Des exemples de telles abiétamines, qui conviennent bien dans les bains selon l'invention, sont celles dans lesquelles l'un au moins des radicaux X₁ et X₂ est un radical de formule générale :
    -CH₂-R₂
    dans laquelle R₂ désigne un reste alkyle linéaire ou cyclique, substitué ou non substitué, saturé ou insaturé, comprenant au moins un groupe carbonyle. Parmi ces composés, on préfère ceux dans lesquels le groupe -CH₂- est relié à un groupe carbonyle du reste R₂ par un atome de carbone portant au moins un atome d'hydrogène. De telles abiétamines substituées et le moyen de les obtenir sont décrits dans le brevet GB-A-734665. Des exemples d'abiétamines de ce type, utilisables dans les bains selon l'invention, sont celles dans lesquelles le reste alkyle R₂ est sélectionné parmi les restes acétonyle, 2-céto butyle, 4-méthyl 2-céto pentényle-3, 4-hydroxy 4-méthyl 2-céto pentyle, 2-céto cyclopentyle, 4-hydroxy 2-céto pentényle-3, 2-céto cyclohexyle, 2,5-dicéto hexyle et 2-phényl 2-céto éthyle.
  • Dans les bains de polissage chimique selon l'invention, les teneurs respectives en acides chlorhydrique, phosphorique et nitrique, en acide sulfosalicylique et en composé abiétique sont choisies en fonction de la nature du métal traité, de la température de travail et de la durée souhaitée pour le traitement de polissage. Des bains conformes à l'invention qui conviennent bien pour assurer le polissage chimique de surfaces en acier inoxydable allié au chrome et/ou au nickel, en un temps compris entre 2 et 24 heures sont ceux dans lesquels la solution aqueuse comprend, par litre, entre 1 et 6 moles d'acide chlor­hydrique, entre 0,01 et 1 mole d'acide phosphorique, entre 0,005 et 0,5 mole d'acide nitrique, entre 0,05 et 20 g d'acide sulfo­salicylique et entre 0,001 et 3 g du composé abiétique. Des bains spécialement avantageux sont ceux dans lesquels la molarité globale du mélange d'acides chlorhydrique, phosphorique et nitrique est comprise entre 1 et 7, de préférence 1,8 et 6, la teneur en acide sulfosalicylique, exprimée en g/1 de la solution aqueuse, étant comprise entre 0,05 et 1,5 fois la normalité globale du mélange d'acides chlorhydrique, phosphorique et nitrique.
  • Dans une forme de réalisation particulière des bains selon l'invention, ceux-ci comprennent en outre un alcool, un éther ou un éther-alcool dissous dans la solution aqueuse. La quantité optimum de ce composé additionnel dans la solution aqueuse du bain dépend de divers paramètres, notamment dudit composé additionnel, du composé abiétique sélectionné et des teneurs des constituants du bain. En pratique, des teneurs en ce composé additionnel comprises entre 0,001 et 10 g par litre de solution aqueuse conviennent bien.
  • Toutes autres choses restant égales, les bains selon cette forme de réalisation de l'invention permettent de réaliser des polis de surface de meilleure qualité, caractérisés notamment par une brillance plus élevée.
  • Les bains de polissage selon l'invention peuvent éventuel­lement contenir des additifs habituellement présents dans les bains connus pour le polissage chimique des métaux, par exemple des agents tensio-actifs et des régulateurs de viscosité.
  • Des bains conformes à l'invention qui sont spécialement adaptés ou polissage lent de surfaces en aciers inoxydables austénitiques comprennent, par litre de solution aqueuse du bain :
    - entre 2 et 5 moles d'acide chlorhydrique,
    - entre 0,02 et 0,5 mole d'acide phosphorique,
    - entre 0,01 et 0,2 mole d'acide nitrique,
    - entre 0,1 et 10 g d'acide sulfosalicylique,
    - entre 0,010 et 2,5 g du composé abiétique,
    - entre 0,002 et 5 g d'alcool, d'éther ou d'éther-alcool,
    - entre 0,005 et 6 g d'agent tensio-actif.
  • Un grand avantage des bains de polissage selon l'invention réside dans leur aptitude, après adaptation des concentrations respectives en leurs constituants, à réaliser des polissages à vitesse d'action modérée, pouvant être répartis sur plusieurs heures, de façon à permettre le polissage uniforme de surfaces de grandes dimensions ou de surfaces difficilement accessibles. Ils sont spécialement bien adaptés au polissage de surfaces métal­liques dont l'aire est très grande, comparée à l'espace disponible pour le bain. A titre d'exemple, ils trouvent une application intéressante pour le polissage de surfaces métal­liques dont l'aire (exprimée en m²) est comprise entre 1 et 10 fois le volume (exprimé en m³) du bain de polissage qui est à son contact.
  • Les bains selon l'invention conviennent pour le polissage de toutes surfaces en acier inoxydable austénitique. Ils trouvent une application spécialement avantageuse dans le polissage des aciers inoxydables austénitiques alliés au chrome et au nickel, notamment ceux contenant entre 12 et 26 % de chrome, entre 6 et 30 % de nickel et entre 0 et 6 % de molybdène, tels que les aciers 18/8 et 18/10/2,5, par exemple.
  • Les bains selon l'invention trouvent par ailleurs une application intéressante dans le polissage d'assemblages en aciers de nuances différentes, notamment des assemblages soudés, sans provoquer de corrosions galvaniques locales de l'assemblage. A titre d'exemple, ils permettent le polissage d'assemblages soudés combinant des éléments en aciers alliés au chrome et au nickel de nuance 18/8 (ASTM-304 et 304L) avec des éléments en aciers alliés au chrome, au nickel et au molybdène de nuance 18/10/2,5 (ASTM-316 et 316L).
  • L'invention concerne aussi un procédé pour le polissage d'une surface en acier inoxydable, selon lequel on met la surface en contact avec un bain de polissage chimique conforme à l'invention.
  • Dans le procédé selon l'invention, le bain de polissage peut être mis en oeuvre à toutes températures et pressions pour lesquelles on ne risque pas de dégrader ses constituants. Il s'est toutefois révélé avantageux d'utiliser le bain à la pression atmosphérique, à une température supérieure à 25°C et inférieure à 100°C, les températures comprises entre 50 et 80°C étant préférées.
  • La mise en contact de la surface métallique avec le bain peut être réalisée de toute manière adéquate, par exemple par immersion.
  • Dans le procédé selon l'invention, le temps de contact de la surface à polir avec le bain doit être suffisant pour réaliser un polissage efficace de la surface; il ne peut toutefois pas excéder une valeur critique au-delà de laquelle des corrosions locales risquent d'apparaître sur la surface. Le temps de contact optimum dépend de nombreux paramètres tels que le métal ou l'alliage constitutif de la surface à polir, la configuration et la rugosité initiale de celle-ci, la composition du bain, la température de travail, la turbulence éventuelle du bain au contact de la surface, le rapport entre l'aire de la surface métallique à polir et le volume du bain mis en oeuvre; il doit être déterminé dans chaque cas particulier par un travail de routine au laboratoire.
  • Dans une forme d'exécution particulière du procédé selon l'invention, après avoir mis la surface métallique en contact avec le bain, on ajoute un complément d'acide nitrique au bain pour le régénérer. L'addition du complément d'acide nitrique peut être opérée de manière continue ou à intervalles. Elle es réglée pour maintenir la teneur en acide nitrique dans le bain en permanence dans une gamme de valeurs compatibles avec un polissage optimum de la surface métallique.
  • L'intérêt de l'invention va être mis en évidence à la lecture des exemples d'application donnés ci-après.
    • Exemple 1
  • Une plaque de 21,50 cm² d'aire, en acier inoxydable de nuance ASTM-304L (acier allié au chrome (18,0 à 20,0 %) et au nickel (8,0 à 12,0 %)) a été immergée dans 500 cm³ d'un bain à 55°C, contenant, par litre :
    - 3 moles d'acide chlorhydrique,
    - 0,15 mole d'acide phosphorique,
    - 0,01 mole d'acide nitrique,
    - 0,5 g d'acide sulfosalicylique,
    - 1 g du produit "RODINE 213" (Amchem Products Inc.) (mélange d'abiétamines substituées, d'isopropanol et d'agents tensio-­actifs).
  • La plaque présentait initialement une rugosité moyenne arithmétique Ra = 0,27 micron.
  • A l'issue de 13 heures de traitement (le bain étant maintenu en permanence sous agitation), on a mesuré une profondeur moyenne d'attaque du métal par le bain égale à 20 microns. A ce moment, la plaque a été extraite du bain, lavée à l'eau et séchée. Elle présentait un aspect lisse et brillant. On a mesuré sa brillance (Norme ASTM E430) et sa rugosité moyenne arithmétique (Ra) :
    - brillance : 22 %
    - Ra      : 0,13 micron.
    • Exemple 2
  • On a répété l'essai décrit à l'exemple 1, dans les condi­tions suivantes :
  • Plaque en acier inoxydable de nuance ASTM-316L (acier allié au chrome (16,0 à 18,0 %), au nickel (10,0 à 14,0 %) et au molybdène (2,0 à 3,0 %)).
  • Superficie de la plaque : 50 cm².
  • Composition du bain de polissage (quantités ramenées à 1 l du bain) :
    - 2,7 moles d'acide chlorhydrique,
    - 0,2 mole d'acide phosphorique,
    - 0,02 mole d'acide nitrique,
    - 1 g d'acide sulfosalicylique,
    - l g du produit "RODINE 213",
    - 2 g du produit "TRITON N101" (Rohm & Haas Co.) (mélange de surfactants à base d'alkylaryl polyéther alcools).
  • Température du bain : 65°C.
  • Volume du bain : 1250 cm³.
  • Durée du traitement : 6 heures.
  • La plaque présentait une rugosité initiale Ra = 0,28 micron.
  • A l'issue du traitement, on a mesuré :
    - une profondeur d'attaque : 22 microns,
    - une brillance de 35 %,
    - une rugosité Ra = 0,09 micron.
    • Exemple 3
  • On a répété l'essai décrit à l'exemple 1, dans les condi­tions suivantes :
  • Plaque en acier inoxydable martensitique de nuance ASTM-430 (acier allié au chrome (16,0 à 18,0 %), dont les teneurs en nickel et en carbone n'excèdent pas 0,75 % et 0,12 % respectivement).
  • Superficie de la plaque : 22,50 cm².
  • Composition du bain de polissage (quantités ramenées à 1 l de bain) :
    - 2,7 moles d'acide chlorhydrique,
    - 0,2 mole d'acide phosphorique,
    - 0,02 mole d'acide nitrique,
    - 3 g d'acide sulfosalicylique,
    - 1 g du produit "RODINE 213" (défini à l'exemple 1),
    - 2 g du produit "TRITON N101" (défini à l'exemple 2).
  • Température du bain : 65°C.
  • Volume du bain : 500 cm³.
  • Durée du traitement : 10 heures.
  • La plaque présentait une rugosité initiale Ra = 0,70 micron.
  • A l'issue du traitement, on a mesuré :
    - une profondeur d'attaque : 25 microns,
    - une brillance de 12 %
    - une rugosité Ra = 0,22 micron.
    • Exemple 4
  • On a répété l'essai décrit à l'exemple 1, dans les condi­tions suivantes :
  • Assemblage de deux plaques rectangulaires en acier inoxydable, soudées le long d'une arête commune :
    - une plaque de 30 cm² d'aire, en acier de nuance ASTM-304L,
    - une plaque de 30 cm² d'aire, en acier de nuance ASTM-316L.
  • Composition du bain de polissage (quantités ramenées à 1 l de bain) :
    - 4 moles d'acide chlorhydrique,
    - 0,1 mole d'acide phosphorique,
    - 0,02 mole d'acide nitrique,
    - 1 g d'acide sulfosalicylique,
    - 1 g du produit "RODINE 213",
    - 1,3 cm³ d'un mélange d'isopropanol et de n-propanol.
  • Température du bain : 65°C.
  • Volume du bain : 1000 cm³.
  • Durée du traitement : 10 heures.
  • Les plaques de l'assemblage présentaient les rugosités initiales suivantes :
    - plaque ASTM-304L : Ra = 0,29 micron,
    - plaque ASTM-316L : Ra = 0,28 micron.
  • L'assemblage, recueilli à l'issue du traitement, présentait un aspect lisse et brillant, sans trace de corrosion. On a mesuré, pour chaque plaque, la profondeur d'attaque, la brillance et la rugosité :
    - plaque ASTM-304L : . profondeur d'attaque : 27 microns,
    . brillance : 21 %,
    . rugosité Ra = 0,13 micron,
    - plaque ASTM-316L : . profondeur d'attaque : 22 microns,
    . brillance : 22 %,
    . rugosité Ra = 0,11 micron.

Claims (10)

1 - Bains pour le polissage chimique de surfaces en acier inoxydable, comprenant, en solution aqueuse, un mélange d'acide chlorhydrique, d'acide phosphorique et d'acide nitrique, et de l'acide sulfosalicylique, caractérisés en ce qu'ils comprennent, dans la solution aqueuse, au moins un composé abiétique soluble.
2 - Bains selon la revendication 1, caractérisés en ce que le composé abiétique est une abiétamine substituée de formule générale :
Figure imgb0003
 dans laquelle :
- R₁ désigne un radical abiétyle, hydroabiétyle ou déhydro­abiétyle,
-X₁ désigne un radical comprenant au moins un groupe carbonyle, et
- X₂ désigne un atome d'hydrogène ou un radical comprenant au moins un groupe carbonyle.
3 - Bains selon la revendication 2, caractérisés en ce que l'un au moins des radicaux X₁ et X₂ est un radical de formule générale :
-CH₂-R₂
où R₂ désigne un reste alkyle linéaire ou cyclique, substitué ou non substitué, saturé ou insaturé, comprenant au moins un groupe carbonyle.
4 - Bains selon la revendication 3, caractérisés en ce que, dans le radical de formule générale :
-CH₂-R₂
le groupe -CH₂- est relié à un groupe carbonyle du reste R₂ par un atome de carbone portant au moins un atome d'hydrogène.
5 - Bains selon la revendication 4, caractérisés en ce que le reste alkyle R₂ est sélectionné parmi les restes acétonyle, 2-céto butyle, 4-méthyl 2-céto pentényle-3, 4-hydroxy 4-méthyl 2-céto pentyle, 2-céto cyclopentyle, 4-hydroxy 2-céto pentényle-3, 2-céto cyclohexyle, 2,5-dicéto hexyle et 2-phényl 2-céto éthyle.
6 - Bains selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisés en ce qu'ils comprennent en outre un alcool, un éther ou un éther-alcool dissous dans la solution aqueuse.
7 - Bains selon la revendication 6, caractérisés en ce qu'ils contiennent, par litre de solution aqueuse,
- entre 2 et 5 moles d'acide chlorhydrique,
- entre 0,02 et 0,5 mole d'acide phosphorique,
- entre 0,01 et 0,5 mole d'acide nitrique,
- entre 0,1 et 10 g d'acide sulfosalicylique,
- entre 0,1 et 2,5 g du composé abiétique,
- entre 0,002 et 5 g d'alcool, d'éther ou d'éther-alcool, et
- entre 0,005 et 6 g d'un agent tensio-actif.
8 - Procédé pour le polissage d'une surface en acier inoxydable, selon lequel on met la surface en contact avec un bain de polissage chimique, caractérisé en ce qu'on met en oeuvre un bain conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7.
9 - Procéde selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on met le bain en oeuvre à une température comprise entre 40 et 80°C.
10 - Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'après avoir mis la surface en acier en contact avec le bain, on ajoute à celui-ci un complément d'acide nitrique.
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