FR2692284A1 - Tôle revêtue et procédé de fabrication de cette tôle. - Google Patents
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Abstract
Cette tôle comporte un substrat (12) en acier inoxydable revêtu d'une couche (16) métallique contenant principalement de l'étain. Entre la couche (16) métallique et le substrat (12), la tôle comporte une couche (14) d'un composé intermétallique comprenant au moins du fer, du chrome et de l'étain. Pour fabriquer cette tôle, on dépose une couche (16) de revêtement métallique contenant principalement de l'étain par voie électrolytique sur une tôle (12) en acier inoxydable. La tôle revêtue est chauffée à une température supérieure à la température de fusion de la couche (16) de revêtement pour permettre la formation du composé intermétallique. Le chauffage est maintenu pendant une durée suffisante pour que la surface de la couche (16) de revêtement ait un aspect mat.
Description
La présente invention concerne une tôle revêtue
et un procédé de fabrication de cette tôle.
Elle s'applique en particulier à la fabrication
de couvertures de bâtiments.
On connaît déjà dans l'état de la technique des tôles en acier inoxydable revêtues d'un alliage riche en plomb Le plombage d'une tôle en acier inoxydable est généralement réalisé sur des lignes de traitement en continu de bobines par immersion dans un bain d'alliage à base de plomb fondu L'alliage à base de plomb comporte généralement une faible quantité d'étain pour faciliter
le mouillage et l'adhérence du revêtement.
Ces tôles revêtues sont utilisées pour la couver-
ture des bâtiments car elles comportent de nombreux avantages En particulier, elles présentent une bonne résistance aux intempéries et une bonne aptitude au brasage tendre Il faut aussi mentionner leur légèreté (environ 3 kg/m 2 pour une épaisseur de tôle de 0,4 mm), une bonne résistance mécanique et, dans le cas des tôles en acier inoxydable ferritique, un faible coefficient de dilatation linéaire qui permet d'obtenir un allongement de 1,06 mm/m pour une variation de 1000 C, alors que dans le cas de tôles en zinc on obtient un allongement de 2, 20 mm/m pour une variation de 100 C. Une couverture fabriquée avec des tôles en acier inoxydable ferritique contenant 17 % en masse de chrome, revêtues d'une couche d'alliage à base de plomb, possède
une excellente résistance aux agents de corrosion atmos-
phériques tels que les pluies acides et les retombées de
fumées de fuel.
Dans certaines atmosphères particulièrement agressives, par exemple en bord de mer et/ou à proximité
d'industries aux rejets corrosifs, on utilise de préfé-
rence des tôles revêtues en acier inoxydable plus allié contenant du molybdène à une concentration massique de 1
à 3 %.
Au contact de l'atmosphère, les tôles plombées se recouvrent progressivement d'un film protecteur dont l'aspect gris mat rappelle celui du "vieil étain". Cependant, cette patine appréciée des architectes, se
développe lentement Sa formation, qui peut durer plu-
sieurs mois, est précédée d'une phase transitoire pendant laquelle l'exposition aux intempéries a pour conséquence de faire apparaître des produits de corrosion du plomb inesthétiques Lors de cette phase transitoire, l'eau de pluie provoque une solubilisation partielle du plomb qui
a pour effet de répandre dans l'environnement des compo-
sés nocifs à base de plomb.
La présente invention a pour but de fournir des tôles utilisables comme matériau de couverture n'ayant pas les effets nocifs et les aspects inesthétiques inhérent aux revêtements contenant du plomb, ces tôles ayant un aspect mat esthétique, une bonne aptitude au
brasage et étant protégées contre la corrosion atmosphé-
rique. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'une tôle revêtue caractérisé en ce qu'on dépose par voie électrolytique sur au moins une des faces d'une tôle en acier inoxydable, une couche de revêtement
métallique contenant principalement de l'étain.
Suivant d'autres caractéristiques de l'invention: on chauffe la tôle revêtue à une température supérieure ou égale à la température de fusion de la couche de revêtement à base d'étain afin de former une couche de composé intermétallique entre la tôle et le revêtement métallique comprenant au moins de l'étain et un élément entrant dans la composition de la tôle en acier inoxydable; on chauffe la tôle pendant une durée suffisante pour que la surface du revêtement ait un aspect mat; la température de chauffage est inférieure à
5000 C;
préalablement au dépôt de la couche de revête- ment, on dégraisse la tôle; suivant un mode de réalisation du procédé, on dégraisse la tôle par voie chimique, en utilisant un bain contenant des solvants organiques ou bien en utilisant un bain contenant des mélanges alcalins; le bain contient un solvant organique choisi parmi le chlorure de méthylène, le l,1,,-trichloréthane, le perchloréthylène, le trichloréthylène; le bain contient un mélange alcalin comprenant au moins un composé choisi parmi la soude, le carbonate de sodium, le métasilicate de sodium, des phosphates, des complexants;
suivant un autre mode de réalisation du procé-
dé, on dégraisse la tôle par voie électrolytique en utilisant un électrolyte alcalin et en alternant ou non les polarités; l'électrolyte comprend un composé alcalin dans une proportion de 0,5 à 20 % en masse, l'électrolyte ayant une température comprise entre 20 et 950 C, la tôle étant soumise à une densité de courant comprise entre 1 et 20 A/dm 2 pendant un temps compris entre 1 et 60 S; l'électrolyte comprend un composé alcalin choisi parmi la soude, la potasse; l'électrolyte comprend de plus un composé choisi parmi le carbonate de calcium, le métasilicate de sodium, des phosphates, des complexants, des agents tensio-actifs; on fait subir à la tôle un rinçage aqueux neutre après le dégraissage de celle-ci;
préalablement au dépôt de la couche de revête-
ment, on active la tôle; on active la tôle par voie chimique ou par voie électrolytique en la plongeant dans un bain contenant un acide choisi parmi les acides sulfurique, chlorhydrique,
fluorhydrique, phosphorique, phénol sulfonique ou d'au-
tres acides organiques; suivant un mode de réalisation du procédé, on active la tôle par voie chimique en la plongeant dans un
bain acide dont le p H est inférieur au p H de dépassiva-
tion de la tôle; on active la tôle par voie chimique en la plongeant dans un bain contenant 0,2 à 40 % en masse d'acide chlorhydrique, le bain étant à une température comprise entre 20 et 950 C, le temps d'immersion de la tôle dans le bain étant supérieur à 1 S;
suivant un autre mode de réalisation du procé-
dé, on active la tôle par voie électrolytique en utili-
sant un électrolyte acide; on active la tôle par voie électrolytique en utilisant un électrolyte contenant de 1 à 50 % en masse d'acide sufurique, l'électrolyte ayant une température comprise entre 20 et 950 C, la tôle étant soumise à une densité de courant comprise entre 0,1 et 50 A/dm 2, le temps d'immersion de la tôle dans l'électrolyte étant supérieur
à 1 S;
pendant son activation, la tôle est soumise à une polarisation alternativement cathodique et anodique, en achevant le traitement en polarisation cathodique; on fait subir à la tôle un rinçage après son activation, en utilisant une solution dont le p H est inférieur au p H de dépassivation; suivant un mode de réalisation du procédé, on dépose sur la tôle une couche de revêtement comprenant de l'étain pur;
suivant un autre mode de réalisation du procé-
dé, on dépose sur la tôle une couche de revêtement
comprenant un alliage d'étain et de zinc dont la composi-
tion pondérale est la suivante: Sn > 60 % Zn < 40 % suivant encore un autre mode de réalisation du procédé, on dépose sur la tôle une couche de revêtement comprenant un alliage d'étain et de nickel dont la composition pondérale est la suivante: Sn > 80 %
Ni < 20 %.
L'invention a encore pour objet une tôle revêtue caractérisée en ce qu'elle comprend un substrat en acier inoxydable recouvert sur au moins une de ses faces d'une couche de revêtement métallique contenant principalement
de l'étain.
Suivant d'autres caractéristiques de cette tôle: la couche de revêtement métallique a une épaisseur comprise entre 0,1 et 30 pm; entre le substrat et la couche de revêtement à base d'étain, la tôle comporte une couche de composé intermétallique comprenant au moins du fer, du chrome et de l'étain; le substrat en acier inoxydable comporte au
moins 11 % en masse de chrome.
Suivant différents modes de réalisation de cette tôle: le substrat est en acier ferritique selon la norme américaine AISI 430 comprenant, en masse, environ 17 % de chrome, moins de 0,06 % de carbone et moins de 0, 015 % de soufre; le substrat est en acier ferritique selon la norme américaine AISI 434 comprenant, en masse, environ 17 % de chrome, environ 1,2 % de molybdène, moins de 0,06 % de carbone et moins de 0,01 % de soufre; le substrat est en acier austénitique selon la norme américaine AISI 304 comprenant, en masse, environ 18 % de chrome, environ 6,2 % de nickel, moins de 0,07 % de carbone et moins de 0,015 % de soufre; le substrat est en acier austénitique selon la norme américaine AISI 316 comprenant, en masse, environ 18 % de chrome, environ 11 % de nickel, environ 2,2 % de molybdène, moins de 0,07 % de carbone et moins de 0,015 % de soufre; le substrat est en acier ferritique comprenant,
en masse, de 17 à 25 % de chrome et de 0,2 à 2 % de nickel.
L'invention a encore pour objet l'utilisation d'une tôle telle définie ci-dessus pour la fabrication de
couvertures de bâtiments.
La description qui suit et les figures annexes le
tout donné à titre d'exemples non limitatifs feront bien comprendre l'invention: la figure 1 est une vue en coupe schématique d'une tôle selon l'invention; la figure 2 est une vue en coupe schématique de
la tôle de la figure 1, la couche de revêtement métalli-
que contenant principalement de l'étain ayant été dis-
soute au contact de l'air et des intempéries;
la figure 3 est un diagramme montrant l'évolu-
tion du potentiel de dissolution, en fonction du temps, du revêtement d'une tôle fabriquée selon l'invention; la figure 4 est un diagramme montrant d'une part la courbe de polarisation d'une tôle revêtue d'une couche d'étain et d'autre part la courbe de polarisation d'une tôle revêtue du composé intermétallique contenant
du fer, de l'étain et du chrome.
On voit sur la figure 1 une tôle revêtue selon l'invention, désignée par la référence générale 10 Cette tôle 10 comporte un substrat constitué par une tôle 12 en acier inoxydable Cette tôle 12 comporte sur une de ses faces une couche 14 de composé intermétallique comprenant au moins du fer, de l'étain et du chrome (Fe-Sn-Cr) et une couche 16 de revêtement métallique, comportant principalement de l'étain, recouvrant la couche 14 de
composé intermétallique.
Les aciers utilisés pour la fabrication de la tôle 12 sont de deux types Un premier type correspond à des nuances ferritiques qui contiennent 17 % de chrome (Cr) avec ou sans molybdène (Mo) référencées selon la norme américaine AISI 430 et AISI 434 Un second type correspond à des nuances austénitiques qui contiennent 18 % de chrome et au moins 6 % de nickel (Ni) avec ou sans molybdène référencées selon la norme américaine AISI 304
et AISI 316.
La résistance à la corrosion des aciers inoxyda-
bles est d'autant plus grande que les teneurs en éléments
d'alliage Cr, Ni et Mo sont plus élevées.
Les nuances des aciers utilisés dans les exemples
décrits sont explicitées dans le tableau ci-dessous.
D'autres aciers inoxydables peuvent être utilisés à condition qu'ils contiennent au moins 11 % en masse de chrome On peut par exemple utiliser une tôle 12 en acier ferritique comprenant, en masse, de 17 à 25 % de chrome et
de 0,2 à 2 % de nickel.
Nuance %Cr % Ni -%Mo %C Max %S Max
AISI 430 17 0,06 0,015
AISI 434 17 1,2 0,06 0,01
AISI 304 18 6,2 0,07 0,015
AISI 316 18 il 2,2 0,07 0,015 Lorsque la tôle 10 est placée à l'air libre et est soumise aux intempéries, la couche 16 peut être
dissoute après un temps d'utilisation prolongé de plu-
sieurs années Dans ce cas, on obtient une tôle 10 telle que représentée à la figure 2 dont la face revêtue ne
comporte plus que la couche 14 de composé intermétalli-
que. La tôle revêtue 10 est fabriquée selon un procédé
qui sera décrit ci-dessous.
On décrira tout d'abord les étapes de traitement de surface d'une tôle 12 inoxydable fabriquée avec un acier choisi parmi les nuances définies dans le tableau ci-dessus, puis le dépôt d'une couche d'étain pur sur
cette tôle inoxydable.
Dans un premier temps, on dégraisse la surface de la tôle d'acier inoxydable suivant des procédés de type connu. L'opération de dégraissage est recommandée pour garantir une bonne adhérence du revêtement d'étain En effet, si la surface de l'acier inoxydable n'est pas dégraissée, les corps gras et autres polluants de surface non éliminés sont susceptibles de réduire l'adhérence du
dépôt d'étain.
Le dégraissage de la tôle peut être effectué soit
par voie chimique soit par voie électrolytique.
On peut dégraisser chimiquement la tôle en la plaçant en contact d'une solution contenant des solvants organiques halogénés tels que le chlorure de méthylène, le l,l,l,-trichloréthane, le perchloréthylène ou le
trichloréthylène On peut également dégraisser chimique-
ment la tôle en utilisant une solution à base de mélanges alcalins contenant notamment de la soude, du carbonate de sodium, du métasilicate de sodium, des phosphates, des
complexants et des agents tensio-actifs.
De préférence, l'opération de dégraissage est effectuée par voie électrolytique dans un électrolyte constitué d'une solution aqueuse contenant des mélanges alcalins similaires à ceux que l'on vient d'énoncer ou bien encore du carbonate de calcium ou de la potasse. Dans les exemples décrits, l'électrolyte contient 2 % en masse de soude et a une température de 900 C La tôle inoxydable est plongée dans l'électrolyte pendant 20 secondes sous une intensité de l OA/dm 2 Selon un procédé
connu, les polarités sont inversées au cours du dégrais-
sage électrolytique suivant le cycle polarité cathodi-
que/polarité anodique/polarité cathodique.
L'opération de dégraissage par voie électrolyti-
que peut être effectuée dans d'autres conditions L'élec-
trolyte peut comprendre un composé alcalin dans une proportion de 0,5 à 20 % en masse La température de l'électrolyte peut être comprise entre 20 et 95 OC La tôle peut être soumise à une densité de courant comprise entre 1 et 20 A/dm 2 pendant un temps compris entre 1 et
60 s.
Le dégraissage de la tôle 12 en acier inoxydable est suivi d'un rinçage à l'eau (milieu neutre) afin de ne
pas contaminer les bains de traitement qui seront utili-
sés par la suite.
L'étape de dégraissage de la tôle 12 est suivie
d'une étape d'activation de la surface de la tôle.
Les aciers inoxydables présentent à leur surface une couche protectrice riche en oxydes et hydroxydes de chrome, dite couche passive L'activation a pour but d'éliminer cette couche passive afin d'obtenir une bonne
adhérence du revêtement d'étain, sans nécessiter une pré-
métallisation de la surface de la tôle telle que le nickelage. L'activation est effectuée dans des conditions adaptées à la nuance de l'acier inoxydable à traiter de façon à maintenir la tôle activée jusqu'à l'opération
d'étamage de la tôle.
L'activation de la tôle inoxydable est réalisée suivant des procédés connus, par voie chimique ou par voie électrolytique.
On peut activer chimiquement la tôle par immer-
sion dans un bain contenant un ou plusieurs acides réducteurs, tels que l'acide chlorhydrique, l'acide sulfurique, l'acide fluorhydrique, phosphorique, phénol
sulfonique ou d'autres acides organiques La tôle inoxy-
dable est maintenue pendant au moins une seconde dans le bain, celui-ci ayant une température supérieure ou égale
à 200 C La concentration de l'acide dans le bain d'acti-
vation est définie de f açon à imposer un p H du bain inférieur au p H de dépassivation de l'acier inoxydable à traiter, à la température du bain Le p H de dépassivation est défini comme étant le p H limite du bain en dessous duquel la couche passive recouvrant l'acier inoxydable n'est plus stable, cet acier devenant vulnérable à la
corrosion.
Dans un premier exemple, on réalise sur une tôle en acier inoxydable du type AISI 430, préalablement au dépôt d'une couche d'étain, une activation par voie chimique en plongeant la tôle dans un bain contenant notamment 9 % en masse d'acide chlorhydrique Ce bain est porté à une température de 20 'C et la tôle est maintenue
dans le bain pendant environ 10 secondes.
L'activation de la tôle par voie chimique peut être effectuée dans d'autres conditions La tôle peut être plongée dans un bain contenant 0,2 à 40 % en masse d'acide chlorhydrique La température du bain peut être comprise entre 20 et 950 C. On peut également effectuer une activation par voie électrolytique en utilisant un bain similaire à
celui utilisé pour l'activation par voie chimique.
il
Dans ce cas, la polarisation du bain est cathodi-
que, ou bien est alternativement anodique et cathodique,
la polarisation étant toujours cathodique en fin d'acti-
vation La densité de courant utilisée est supérieure à 0,1 A/dm 2 La tôle inoxydable est maintenue pendant un temps supérieur à une seconde dans le bain, ce bain ayant
une température supérieure ou égale à 20 'C.
En polarisation alternative anodique/cathodique, il est préférable d'utiliser un bain contenant un acide dont l'anion est électrochimiquement inactif Ainsi, on utilise l'acide sulfurique ou l'acide phénol sulfonique de préférence à l'acide chlorhydrique pour éviter tout dégagement de chlore en phase anodique Le traitement est achevé en polarisation cathodique pour empêcher toute repassivation de la tôle susceptible d'être initiée par
une polarisation anodique.
Dans un second exemple, on réalise une activation par voie électrolytique de tôles en acier inoxydable du type AISI 434, AISI 304 et AISI 316 Dans cet exemple, l'activation de la tôle en acier inoxydable est effectuée par voie électrolytique en utilisant un bain contenant % en masse d'acide sulfurique La tôle est maintenue pendant 20 secondes dans le bain, ce dernier étant à une température de 200 C La densité de courant est réglée à 10 A/dm 2 Les polarités ont été inversées au cours de l'activation électrolytique suivant le cycle polarité
cathodique/polarité anodique/polarité cathodique.
L'activation de la tôle par voie électrolytique
peut être effectuée dans d'autres conditions L'électro-
lyte peut contenir de 1 à 50 % en masse d'acide sulfuri-
que La température de l'électrolyte peut être comprise entre 20 et 95 C La tôle peut être soumise à une densité de courant comprise entre 0, 1 et 50 A/dm 2, le temps d'immersion de la tôle dans l'électrolyte étant supérieur
à 1 s.
Un rinçage est effectué en sortie du traitement d'activation Ce rinçage est réalisé en milieu acide, de
préférence dans une solution d'acide sulfurique, chlor-
hydrique ou phénol sulfonique en concentration telle que le p H de la solution soit inférieur au p H de dépassi- vation de l'acier inoxydable Un rinçage aqueux neutre
est à éviter car il est susceptible d'initier une repas-
sivation de l'acier inoxydable.
Dans le premier exemple, le rinçage est effectué après activation par voie chimique en utilisant un bain
contenant 3 % en masse d'acide sulfurique.
Dans le second exemple, le rinçage est effectué après activation par voie électrolytique en utilisant un
bain contenant 20 % en masse d'acide sulfurique.
Lorsque les étapes de traitement de la surface de la tôle en acier inoxydable sont achevées, on dépose sur
la tôle dépassivée une couche d'étain par voie électroly-
tique. La surface libre du revêtement d'étain effectuée
par voie électrolytique a un aspect mat.
La couche d'étain a une épaisseur relativement faible Dans les exemples décrits, la couche d'étain
déposée a une épaisseur de 3 pm.
Dans d'autres modes de réalisation de l'inven-
tion, l'épaisseur de la couche d'étain peut être comprise
entre 0,1 et 30 pm.
La tôle inoxydable revêtue d'étain est ensuite chauffée par des moyens connus, par exemple un four à induction, jusqu'à une température supérieure ou égale à
la température de fusion de l'étain ( 2320 C).
Dans les exemples décrits, la température de chauffage de la tôle revêtue d'étain est de 2500 C. Le traitement thermique a pour but de former un composé intermétallique, contenant au moins du fer, de l'étain et du chrome, à l'interface de la tôle d'acier inoxydable et de la couche d'étain tout en conservant
l'aspect superficiel mat de la couche d'étain.
Lorsque le revêtement d'étain passe à l'état fondu, sa rugosité est minime Si le traitement thermique est arrêté juste après la fusion de l'étain à l'aide d'un refroidissement rapide, l'aspect de surface obtenu est très brillant Pour éviter cette brillance, et obtenir un revêtement d'aspect mat, on prolonge le traitement
thermique pendant une durée suffisante qui dépend notam-
ment de l'épaisseur de la couche d'étain Le composé intermétallique croît pendant la durée du chauffage en développant des contraintes mécaniques dans la couche d'étain qui perturbent la surface libre de cette couche et provoquent la réapparition d'un aspect mat La durée du traitement thermique doit donc être suffisamment longue pour permettre au revêtement de ne pas avoir un
aspect brillant après refroidissement.
Le traitement thermique contribue également à renforcer l'adhérence sur la tôle inoxydable de la couche
d'étain par l'intermédiaire du composé intermétallique.
La présence du composé intermétallique est mise en évidence par exemple par dissolution intentiostatique
de la couche d'étain dans une solution d'acide chlorhy-
drique à 1 mole/l.
Sur la figure 3, on a représenté la courbe d'évolution du potentiel de dissolution de la couche d'étain en fonction du temps Le temps tl correspond à la
mise à nu de la couche de composé intermétallique Fe-Sn-
Cr et à la fin de la dissolution de la couche d'étain pur Le temps t 2 correspond à la fin de la dissolution de la couche de composé intermétallique Fe-Sn-Cr et à la mise à nu de l'acier inoxydable Le temps t 2-tl est proportionnel à l'épaisseur de la couche de composé intermétallique. Dans les exemples décrits, la couche de composé
intermétallique a une épaisseur d'environ 0,7 micromètre.
Les éléments constituant le composé intermé-
tallique sont identifiés par exemple au moyen d'une microsonde électronique Le composé intermétallique peut contenir d'autres éléments en plus du fer, de l'étain et
du chrome.
La couche de composé intermétallique est mise à nu après quelques années d'utilisation lorsque la tôle
est exposée à l'air libre et est soumise aux intempéries.
Le composé intermétallique qui subsiste à la surface de la tôle d'acier inoxydable a une couleur gris foncé
rappelant celle du "vieil étain".
La couche de composé intermétallique présente une résistance à la corrosion largement supérieure à celle de l'étain. Cette forte résistance à la corrosion du composé
intermétallique est illustrée à la figure 4, qui repré-
sente le tracé des courbes de polarisation de la couche de composé intermétallique et de la couche d'étain placées dans une solution de sulfate de sodium à 0,01 mole/l, aérée, à température ambiante On constate que le courant de dissolution du composé intermétallique évolue peu en fonction du potentiel, ce qui est caractéristique d'une grande résistance à la corrosion Au contraire, l'étain dont le courant de dissolution est croissant en fonction du potentiel imposé apparaît moins résistant à
la corrosion que le composé intermétallique.
Les tôles comportant une couche de composé
intermétallique présentent une bonne aptitude au brasage.
Un essai de brasage d'une tôle revêtue du type
que l'on vient de décrire a été réalisé dans les condi-
tions suivantes.
Après un décapage à l'acide phosphorique des zones à braser, puis recouvrement sur environ 1 cm, la brasure a été réalisée au fer et à la baguette Pb/Sn ( 33 % Sn) La brasure a été testée par un essai de pliage
à 1800 C autour d'un mandrin de 10 mm de rayon de courbu-
re Aucun arrachement de la brasure n'a été constaté.
Pour former la couche de composé intermétallique, on peut remplacer la couche d'étain pur par une couche
d'alliage contenant principalement de l'étain.
On peut utiliser un alliage d'étain (Sn) et de zinc (Zn) dont la composition pondérale est la suivante: Sn > 60 %
Zn < 40 %.
On peut également utiliser un alliage d'étain (Sn) et-de nickel (Ni) dont la composition pondérale est la suivante Sn > 80 %
Ni < 20 %.
Comme dans le cas de l'étain pur, l'alliage est déposé par voie électrolytique sur la tôle en acier
inoxydable La tôle revêtue d'alliage est ensuite chauf-
fée à une température supérieure ou égale à la tempéra-
ture de fusion de l'alliage, pendant une durée suffisante
pour que l'alliage conserve son aspect mat.
La température de traitement de la tôle revêtue, après dépôt d'une couche d'étain pur ou d'étain allié, est de préférence inférieure à 5000 C afin d'éviter la
formation d'un oxyde d'étain de couleur jaunâtre, indési-
rable, à la surface du revêtement.
Le composé intermétallique qui se forme à l'in-
terface de la tôle d'acier inoxydable et de la couche d'étain pur ou d'étain allié peut contenir d'autres composés que le fer, l'étain et le chrome en fonction du
type d'acier utilisé et du type d'alliage utilisé.
Le revêtement de la tôle peut être disposé au choix sur une seule face de la tôle ou sur les deux faces
de la tôle.
L'invention comporte de nombreux avantages.
La couche contenant principalement de l'étain déposée par voie électrolytique sur une tôle d'acier inoxydable présente un aspect mat esthétique qui est appréciable lorsque la tôle est mise en place sur la
couverture d'un bâtiment.
Le composé intermétallique contenant du fer, de l'étain et du chrome qui apparaît à la surface de la tôle lorsque la couche à base d'étain a disparu présente un aspect mat rappelant celui du "vieil étain" qui est
apprécié pour la couverture des bâtiments.
La couche de composé intermétallique adhère fortement à la tôle et présente une très bonne résistance
à la corrosion.
La couche de composé intermétallique est stable sous l'influence d'une atmosphère acide ou d'un climat marin. Par ailleurs, la tôle comportant une couche de composé intermétallique contenant Fe,Sn et Cr présente
une très bonne aptitude au brasage.
Claims (26)
1 Procédé de fabrication d'une tôle revêtue, caractérisé en ce qu'on dépose par voie électrolytique sur au moins une des faces d'une tôle ( 12) en acier inoxydable, une couche ( 16) de revêtement métallique
contenant principalement de l'étain.
2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on chauffe la tôle revêtue à une température supérieure ou égale à la température de fusion de la couche de revêtement à base d'étain afin de former une couche ( 14) de composé intermétallique entre la tôle ( 12) et le revêtement métallique ( 16) comprenant au moins de l'étain et un élément entrant dans la composition de la
tôle en acier inoxydable.
3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on chauffe la tôle pendant une durée suffisante
pour que la surface du revêtement ( 16) ait un aspect mat.
4 Procédé selon la revendication 2 ou 3, carac-
térisé en ce que la température de chauffage est infé-
rieure à 5000 C. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que préalablement au dépôt
de la couche de revêtement, on dégraisse la tôle.
6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on dégraisse la tôle par voie chimique, en utilisant un bain contenant des solvants organiques ou
bien en utilisant un bain contenant des mélanges alca-
lins. 7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le bain contient un solvant organique choisi parmi le chlorure de méthylène, le 1,1,1,-trichloréthane,
le perchloréthylène, le trichloréthylène.
8 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le bain contient un mélange alcalin comprenant au moins un composé choisi parmi la soude, le carbonate de sodium, le métasilicate de sodium, des phosphates, des complexants. 9 Procédé selon la revendication 5, caractérisé
en ce qu'on dégraisse la tôle ( 12) par voie électrolyti-
que en utilisant un électrolyte alcalin et en alternant
ou non les polarités.
Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'électrolyte comprend un composé alcalin dans une proportion de 0,5 à 20 % en masse, l'électrolyte ayant une température comprise entre 20 et 950 C, la tôle ( 12) étant soumise à une densité de courant comprise entre 1
et 20 A/dm 2 pendant un temps compris entre 1 et 60 s.
11 Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que l'électrolyte comprend un composé
alcalin choisi parmi la soude, la potasse.
12 Procédé selon la revendication 11, caracté-
risé en ce que l'électrolyte comprend de plus un composé choisi parmi le carbonate de calcium, le métasilicate de sodium, des phosphates, des complexants, des agents
tensio-actifs.
13 Procédé selon l'une quelconque des revendica-
tions 1 à 12, caractérisé en ce qu'on fait subir à la tôle ( 12) un rinçage aqueux neutre après le dégraissage
de celle-ci.
14 Procédé selon l'une quelconque des revendica-
tions 1 à 13, caractérisé en ce que, préalablement au
dépôt de la couche de revêtement, on active la tôle ( 12).
Procédé selon la revendication 14, caracté-
risé en ce qu'on active la tôle ( 12) par voie chimique ou par voie électrolytique en la plongeant dans un bain contenant un acide choisi parmi les acides sulfurique, chlorhydrique, fluorhydrique, phosphorique, phénol
sulfonique ou d'autres acides organiques.
16 Procédé selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce qu'on active la tôle ( 12) par voie chimique en la plongeant dans un bain acide dont le p H
est inférieur au p H de dépassivation de la tôle.
17 Procédé selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce qu'on active la tôle ( 12) par voie chimique en la plongeant dans un bain contenant 0,2 à 40 % en masse d'acide chlorhydrique, le bain étant à une
température comprise entre 20 et 950 C, le temps d'immer-
sion de la tôle ( 12) dans le bain étant supérieur à 1 s.
18 Procédé selon la revendication 14 ou 15,
caractérisé en ce qu'on active la tôle par voie électro-
lytique en utilisant un électrolyte acide.
19 Procédé selon la revendication 18, caracté-
risé en ce qu'on active la tôle par voie électrolytique en utilisant un électrolyte contenant de 1 à 50 % en masse d'acide sufurique, l'électrolyte ayant une température comprise entre 20 et 950 C, la tôle ( 12) étant soumise à une densité de courant comprise entre 0,1 et 50 A/dm 2, le temps d'immersion de la tôle ( 12) dans l'électrolyte
étant supérieur à 1 s.
20 Procédé selon la revendication 18 ou 19, caractérisé en ce que, pendant son activation, la tôle est soumise à une polarisation alternativement cathodique et anodique, en achevant le traitement en polarisation cathodique.
21 Procédé selon l'une quelconque des revendica-
tions 1 à 20, caractérisé en ce qu'on fait subir à la tôle un rinçage après son activation, en utilisant une
solution dont le p H est inférieur au p H de dépassivation.
22 Procédé selon l'une quelconque des revendica-
tions 1 à 21, caractérisé en ce qu'on dépose sur la tôle
une couche de revêtement comprenant de l'étain pur.
23 Procédé selon l'une quelconque des revendica-
tions 1 à 21, caractérisé en ce qu'on dépose sur la tôle une couche de revêtement comprenant un alliage d'étain et de zinc dont la composition pondérale est la suivante: Sn > 60 %
Zn < 40 %.
24 Procédé selon l'une quelconque des revendica-
tions 1 à 21, caractérisé en ce qu'on dépose sur la tôle une couche de revêtement comprenant un alliage d'étain et de nickel dont la composition pondérale est la suivante: Sn > 80 %
Ni < 20 %.
Tôle revêtue, caractérisée en ce qu'elle comprend un substrat ( 12) en acier inoxydable recouvert sur au moins une de ses faces d'une couche ( 16) de
revêtement métallique contenant principalement de l'é-
tain. 26 Tôle revêtue selon la revendication 25, caractérisée en ce que la couche ( 16) de revêtement
métallique a une épaisseur comprise entre 0,1 et 30 pm.
27 Tôle revêtue selon la revendication 25 ou 26, caractérisée en ce que, entre le substrat ( 12) et la
couche ( 16) de revêtement à base d'étain, la tôle com-
porte une couche ( 14) de composé intermétallique compre-
nant au moins du fer, du chrome et de l'étain.
28 Tôle revêtue selon l'une quelconque des
revendications 25 à 27, caractérisée en ce que le subs-
trat ( 12) en acier inoxydable comporte au moins 11 % en
masse de chrome.
29 Tôle revêtue selon l'une quelconque des
revendications 25 à 27, caractérisée en ce que le subs-
trat ( 12) est en acier ferritique selon la norme améri-
caine AISI 430 comprenant, en masse, environ 17 % de chrome, moins de 0,06 % de carbone et moins de 0,015 % de soufre. Tôle revêtue selon l'une quelconque des
revendications 25 à 27, caractérisée en ce que le subs-
trat ( 12) est en acier ferritique selon la norme améri-
caine AISI 434 comprenant, en masse, environ 17 % de chrome, environ 1,2 % de molybdène, moins de 0,06 % de
carbone et moins de 0,01 % de soufre.
31 Tôle revêtue selon l'une quelconque des
revendications 25 à 27, caractérisée en ce que le subs-
trat ( 12) est en acier austénitique selon la norme améri- caine AISI 304 comprenant, en masse, environ 18 % de chrome, environ 6,2 % de nickel, moins de 0,07 % de carbone
et moins de 0,015 % de soufre.
32 Tôle revêtue selon l'une quelconque des
revendications 25 à 27, caractérisée en ce que le subs-
trat ( 12) est en acier austénitique selon la norme améri-
caine AISI 316 comprenant, en masse, environ 18 % de chrome, environ 11 % de nickel, environ 2,2 % de molybdène,
moins de 0,07 % de carbone et moins de 0,015 % de soufre.
33 Tôle revêtue selon l'une quelconque des
revendications 25 à 27, caractérisée en ce que le subs-
trat ( 12) est en acier ferritique comprenant, en masse,
de 17 à 25 % de chrome et de 0,2 à 2 % de nickel.
34 Utilisation d'une tôle selon l'une quelconque
des revendications 25 à 32 pour la fabrication de couver-
tures de bâtiments.
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