FR2925524A1

FR2925524A1 - Procede et dispositif pour augmenter la resistance a la corrosion de surfaces nitrocarburees et oxydees de pieces en acier

Info

Publication number: FR2925524A1
Application number: FR0709114A
Authority: FR
Inventors: Ulrich Baudis
Original assignee: Durferrit GmbH Thermotechnik
Current assignee: Durferrit GmbH Thermotechnik
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2009-06-26
Anticipated expiration: 2027-12-21
Also published as: FR2925524B1

Abstract

Selon le procédé suivant l'invention, on atteint une augmentation de la résistance à la corrosion de surfaces nitrocarburées ou nitrocarburées et oxydées de pièces d'acier (2). Pour cela, on dégaze d'abord les surfaces des pièces (2) sous vide à des températures supérieures ou égales à 25 degres C. Dans l'étape suivante, l'agent protégeant de la corrosion (14) est appliqué sur la surface des pièces (2) pour leur colmatage. Le dispositif (1) pour réaliser ce procédé comprend un récipient sous vide (3) chauffable, dans lequel les pièces (2) sont agencées sous vide aux températures données. D'autre part, le dispositif (1) comprend un récipient d'immersion (13) contenant un agent protégeant de la corrosion (14).

Description

DESCRIPTION

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour augmenter la résistance à la corrosion de surfaces nitrocarburées ou nitrocarburées et oxydées de pièces en acier. Pour augmenter la protection à l'usure de pièces en acier, fortement sollicitées, on utilise depuis des dizaines d'années, la nitrocarburation à échelle industrielle. Dans de tels procédés, qui sont décrits par exemple dans Liedtke D. et coll., Wrmebehandlung von Eisenwerkstoffen û Nitrierten und Nitrocarburieren, Expert-Verlag, Renningen 2006, on produit sur les pièces, par traitement de celles-ci dans des gaz cédant de l'azote, le plus souvent une atmosphère d'ammoniac, dans un plasma contenant de l'azote ou dans des sels fondus cédant de l'azote, le plus souvent des masses fondues de cyanate de potassium, le cyanate de sodium et la soude, à des températures autour de 580°C, une couche de nitrure de fer résistant à l'usure, d'environ 20 m d'épaisseur.

Cette couche dite blanche consiste en le nitrure de fer Fe,tN = 2-3 (nitrure epsilon) et Fe4N (nitrure gamma prime). Pour les aciers alliés, la couche blanche contient également, sous forme finement divisée, de taille sous-microscopique, les nitrures des éléments d'alliage, par exemple le nitrure de chrome, le nitrure de vanadium. La couche blanche est extraordinairement dure et résistante à l'usure, en particulier contre l'usure adhésive, et a peu de caractère métallique, au contraire le caractère d'une céramique de nitrure. La zone extérieure de cette couche inhibant l'usure contient, dans un domaine de 10 à 50 %, sur base de toute l'épaisseur de couche, toujours un bord de pores, qui traversent le nitrure. La formation de ce bord de pores est mentionnée par exemple, dans Prenosil B1., Hàrterei Technische Mitteilungen 23 (1968) 216-226 ; Mittemeijer E., Somers M., Verbindungsschuchtbildung beim Nitrieren und Nitrocarburieren, Hârterei-Techn. Mitt. 51 (1996) 3, pages 162-169; Liedtke D. et coll., W irmebehandlung von Eisenwerkstoffen û Nitrieren und Nitrocarburieren, expert-Verlag, Renningen 2006, pages 21-26. Une image schématique d'une couche nitrocarburée sur l'acier est représentée à la figure 1. Les couches nitrocarburées sur l'acier non allié sont plus résistantes à la corrosion que le matériau de base, mais l'augmentation de la résistance à la corrosion n'est pas significative. Dans un test standard de -2- pulvérisation de sel avec une solution diluée de sel de cuisine selon D1N 50 021 [DIN 50021, Beuth-Verlag, Burggrafenstr. 6, 10787 Berlin (1988)], on peut partir de ce que par exemple, des pièces en acier 42CrMo4 sont rouillées déjà après peu de temps, en général 1 à 4 heures. L'acier nitrocarburé et non traité par ailleurs, commencerait à rouiller après environ 12 à 24 heures. Il a été trouvé déjà depuis longtemps que lors d'un traitement supplémentaire de pièces nitrocarburées dans une masse fondue de sel oxydant, par exemple à base d'un nitrite alcalin, un hydroxyde alcalin et un carbonate alcalin, une oxydation de la couche nitrocarburée se produit au niveau de la zone poreuse. Dans une atmosphère gazeuse, on peut oxyder avec de la vapeur d'eau surchauffée ou avec du dioxyde de carbone. L'oxyde de fer noir Fe3O4 se forme, lequel remplit le bord de pores et réalise une passivation de la surface. De cette manière, en plus de la résistance à l'usure, on atteint en outre, une augmentation importante de la résistance à la corrosion et la pièce obtient une surface noire très décorative. Des exemples de ceci sont donnés dans les documents DE 25 14 398, DE 196 07 369 Al, EP 667 401 Al, EP 638 661 Al et EP 524 037 B1. Par exemple, une pièce en acier 42CrMo4, qui a été nitrocarburée et oxydée et dont la surface est fermée et n'est pas traversée de fissures, défauts ou de gauchissement, persiste sans rouiller dans le test de pulvérisation de ou au sel pendant plus de 500 heures, même plus de 1000 heures. La nitrocarburation avec oxydation suivante pour augmenter la résistance à l'usure et à la corrosion est utilisée par exemple, sous la désignation de procédé Q et respectivement, QPQ, une marque déposée protégée de la société Duferrit GmbH, à échelle industrielle pour le traitement de nombreuses pièces soumises à usure et corrosion, par exemple ressorts sous pression de gaz, cylindres hydrauliques, boulons à rotule, essuie-glaces, vannes, pièces d'arme comme culasses, cannons, etc. Ceci est décrit dans Wahl G., Verbesserung der Bauteileigenschaften durch Nitrieren im Salzbad, Zwischenbearbeiten und Oxidieren, Techn. Mitteilungen, Durferrit GmbH, Mannheim/Hanau 1982; Wahl G., Korrosionbestândige Oberflàchen durch Salzbadnitrieren, Fachberichte Hüttenpraxis ù Metallweitervararbeitung Heft 12, 1981.

La passivation de la surface de pièces par l'oxyde de fer noir Fe3O4 est cependant toujours dotée de petits défauts, en pratique. Par exemple, l'oxydation peut ne pas être parfaite en certains sites de la surface -3-de la pièce, ou il se forme lors du refroidissement de la pièce dans l'eau, de petites fissures ou le remplissage du bord de pores avec l'oxyde de fer (Fe3O4) n'est pas complet ou il s'est formé en plus du Fe3O4, également du Fe2O3 non souhaité, qui est poreux et n'offre pas de protection contre la corrosion. Il faut également prendre en considération la structure de surface du matériau de base. Ainsi, les pièces estampées, formées à froid ou seulement grossièrement poncées présentent un grand nombre de défauts de surface, de sorte que de telles pièces ne peuvent pas être rendues suffisamment résistantes à la corrosion par nitrocarburation et ensuite, oxydation. Les défauts décrits sont en général, statistiquement répartis sur la surface des pièces traitées et sont par exemple, visibles sous forme de corrosion ponctuelle ou par points lors du test de la pièce dans un environnement corrosif, comme par exemple ledit test de pulvérisation de sel selon DIN 50 021. Mais à présent, on exige dans la technique que chaque pièce surmonte une certaine durée minimale de test dans le test de pulvérisation de sel, qui en pratique correspond à une durée de vie minimale déterminée de la pièce dans les conditions de mise en oeuvre dans la vie quotidienne.

Il existe des essais qui cachent et respectivement, résolvent les sites défectueux non évitables sur les pièces nitrocarburées et oxydées ensuite, par un traitement supplémentaire avec des polymères durcissables, des cires, des huiles, des matières plastiques et similaires, comme décrit dans les documents EP 524 037, EP 497 663, EP 472 957. Tous ces procédés peuvent être considérés sous le terme général de colmatage ou de scellage ultérieur des sites défectueux. Ces procédés partent du fait que les substances protégeant de la corrosion, comme des polymères, des cires ou des huiles, sont appliquées par immersion, pulvérisation ou mécaniquement au pinceau, avec un linge ou similaires. Par l'application d'agents protégeant de la corrosion sur les couches nitrocarburées et oxydées, on atteint également une amélioration de la résistance à la corrosion. L'inconvénient est cependant, que les substances doivent être appliquées en quantités considérables pour être vraiment actives comme protection de la corrosion. Pour cette raison, on peut arriver à une série d'autres désavantages. Ainsi par exemple, les agents protégeant de la corrosion, cireux ou très visqueux, sont actifs, mais forment sur les pièces, un film fermé, épais de plusieurs millimètres, qui dans la plupart des applications, -4- est rapidement usé par frottement ou même est inacceptable lors de l'utilisation de la pièce, parce que la substance n'est pas compatible avec les matériaux d'étanchéité (par exemple dans des ressorts sous pression de gaz, cylindres hydrauliques, etc.). D'autres huiles, cires et polymères rendent les surfaces collantes, vilaines, lorsqu'elles sont appliquées en la quantité qui est nécessaire pour une meilleure protection de la corrosion. D'autres agents encore durcissent relativement bien, mais forment seulement des films fins, peuvent être facilement éliminées ou s'enlèvent d'elles-mêmes de la pièce et ne réalisent, de facto, pas d'amélioration ou pas d'amélioration notable de la résistance à la corrosion de la pièce. L'invention repose sur l'objectif de proposer un procédé et un dispositif, par lesquels la résistance à la corrosion de surfaces nitrocarburées ou nitrocarburées et oxydées, de pièces (ou éléments de construction) d'acier, peut être augmentée.

Pour résoudre cet objectif, on prévoit un procédé pour augmenter la résistance à la corrosion de surfaces nitrocarburées ou nitrocarburées et oxydées de pièces d'acier, caractérisé par les étapes suivantes de procédé : - dégazage des surfaces des pièces ou éléments de construction, 20 sous vide à des températures supérieures ou égales à 25°C, - application subséquente d'un agent protégeant de la corrosion sur les surfaces de la pièce, pour leur colmatage. Le procédé selon l'invention est en outre caractérisé en ce que : - les pièces sont mises sous vide pendant une durée allant de 25 5 minutes à 120 minutes ; - les pièces sont mises sous vide pendant une durée allant de 20 minutes à 30 minutes ; - pour le dégazage, on produit un vide avec une pression comprise entre 0,01 mbar et 800 mbar ; 30 - le dégazage est réalisé à une température située dans la plage allant de 25°C à 300°C ; - le dégazage est réalisé à une température située dans la plage allant de 50°C à 110°C ; - comme agent protégeant de la corrosion, on utilise des huiles, 35 des cires ou des polymères ; - les pièces sont exposées, sous vide, à l'agent protégeant de la corrosion ; -5- - après le dégazage réalisé sous vide, les pièces sont exposées à une atmosphère gazeuse, après quoi les pièces sont mises en contact avec l'agent protégeant de la corrosion ; - l'on utilise de l'argon, de l'azote ou de l'air séché pour la 5 formation de l'atmosphère gazeuse ; L'invention a également pour objet un dispositif pour augmenter la résistance à la corrosion de surfaces nitrocarburées ou nitrocarburées et oxydées de pièces d'acier, - en particulier, pour mettre en oeuvre le procédé tel que décrit 10 ci-dessus, - avec un récipient sous vide chauffable, dans lequel les pièces sont agencées pour le dégazage de leurs surfaces sous vide, à une température déterminée ou préétablie, - et avec un récipient d'immersion contenant un agent 15 protégeant de la corrosion, les pièces avec surfaces dégazées sous vide, pouvant être mises en contact avec l'agent protégeant de la corrosion. Le dispositif selon l'invention est en outre caractérisé en ce que : - le récipient d'immersion est agencé dans le récipient sous 20 vide ; - le récipient d'immersion est séparé par une paroi de séparation d'une chambre sous vide à l'intérieur du récipient sous vide, dans lequel le vide peut être produit, la paroi de séparation pouvant être ouverte et fermée à l'aide d'un actionneur ; 25 - la paroi de séparation fermée forme une séparation étanche aux gaz entre la chambre sous vide et le récipient d'immersion ; - avec la paroi de séparation ouverte, les pièces peuvent être introduites de la chambre sous vide dans le récipient d'immersion ; - le récipient d'immersion est agencé à l'extérieur du récipient 30 sous vide ; - celui-ci présente des moyens de transport, au moyen desquels les pièces peuvent être transférées du récipient sous vide au récipient d' immersion. Selon le procédé suivant l'invention, on atteint une 35 augmentation de la résistance à la corrosion de surfaces nitrocarburées ou nitrocarburées et oxydées de pièces d'acier. Pour cela, on dégaze d'abord, la surface des pièces, sous vide à des températures supérieures ou égales à -6- 25°C. Dans l'étape suivante, on applique un agent protégeant de la corrosion sur les surfaces de la pièce, pour leur colmatage ou scellage. Le dispositif pour réaliser ce procédé, comprend un récipient sous vide, chauffable, dans lequel les pièces sont agencées aux températures données, sous vide pour le dégazage des surfaces. Par ailleurs, le dispositif comprend un récipient d'immersion contenant l'agent protégeant de la corrosion, dans lequel les pièces avec surfaces dégazées sous vide, peuvent être mises en contact avec l'agent protégeant de la corrosion. A l'aide du procédé suivant l'invention et respectivement, du dispositif suivant l'invention, on peut de manière surprenante, significativement augmenter la résistance à la corrosion de pièces en acier, lesquelles présentent des surfaces nitrocarburées ou nitrocarburées et oxydées. Pour les pièces avec surfaces nitrocarburées et oxydées, leur résistance à la corrosion est déjà augmentée par l'oxydation des surfaces. Cette résistance à la corrosion déjà élevée peut être augmentée encore de manière significative, par le procédé suivant l'invention. D'autre part, de manière générale, le procédé suivant l'invention peut être utilisé également pour des pièces en acier, qui présentent des surfaces seulement nitrocarburées, mais pas oxydées. Le procédé conformément à l'invention représente alors une alternative à l'augmentation de la résistance à la corrosion par oxydation des surfaces. Une telle oxydation des pièces peut alors être non souhaitée lorsque la coloration noire conditionnée par l'oxydation des surfaces doit être évitée.

I1 est essentiel pour l'augmentation de la résistance à la corrosion des pièces par le procédé suivant l'invention, que les pièces soient dégazées sous vide à une température augmentée, avant que l'agent protégeant de la corrosion soit appliqué sur la pièce. Comme agent protégeant de la corrosion, on préfère mettre en oeuvre des huiles, des cires ou en particulier, des polymères liquides. Les pièces sont avantageusement traitées sous un vide ayant une pression allant de 0,01 à 800 mbar, de préférence de 0,1 à 5 mbar et à des températures allant de 15 à 300°C, de préférence de 50°C à 110°C et pendant une durée allant de 5 à 120 minutes, de préférence de 20 à 30 minutes et ce n'est qu'ensuite que les huiles, cires ou polymères fluides comme agent protégeant de la corrosion, sont appliqués par immersion, pulvérisation ou application mécanique. -7- La raison de l'augmentation obtenue avec le procédé suivant l'invention, de la résistance à la corrosion des pièces en acier, présentant des surfaces nitrocarburées ou nitrocarburées et oxydées, réside en un mécanisme de déplacement forcé.

Pour les pièces en acier avec surfaces nitrocarburées, les zones de bord de ces surfaces contiennent en général, un bord de pores, où l'oxyde de fer (Fe3O4) formé dans les pores de la couche de nitrure possède encore une porosité résiduelle. Ces pores et d'autres, qui ne sont pas remplis par l'oxyde de fer, contiennent toujours des gaz ou liquides provenant du processus initial de nitrocarburation, essentiellement des restes d'humidité. Des situations correspondantes se présentent pour les pièces en acier avec surfaces nitrocarburées et oxydées. Lors de l'oxydation des pièces nitrocarburées dans l'atmosphère gazeuse, l'oxydation dans le bord de pores est effectuée par utilisation de vapeur d'eau et de CO2. Le refroidissement suivant est réalisé sous gaz protecteur, à l'air ou dans certains cas, dans des huiles spéciales de trempe, des milieux polymères aqueux de trempe ou dans l'eau. Lors de la nitrocarburation en bain de sel après oxydation suivante dans une masse fondue de nitrate, les pièces sont trempées finalement dans l'eau et lavées. Lors de tous ces processus, de l'eau pénètre inévitablement dans les pores fins, non seulement de l'oxyde de fer, mais également dans les fissures, sites défectueux ou dans les pores libres de la couche de nitrure. Si l'on applique à présent, sur les surfaces de ces pièces, pour augmenter la résistance à la corrosion, des agents protégeant de la corrosion sous forme d'huiles, de polymères ou de cires, par immersion ou pulvérisation de ces surfaces ou par application mécanique, aucun échange de matière ne peut se produire, parce que le gaz ou l'eau présents dans les pores y est conservé par la force de capillarité très élevée. Même des huiles à fluage élevé ne peuvent pas déplacer l'eau présente dans les pores les plus fins, de sorte qu'inévitablement, on n'atteint qu'un colmatage insuffisant avec l'agent protégeant de la corrosion. Dans le procédé suivant l'invention, on arrive cependant, par la mise sous vide des pièces, que l'eau s'échappe des pores des couches de 35 surface des pièces. Par ce traitement, les pores des couches de surface nitrocarburées et respectivement, nitrocarburées et oxydées, des pièces, -8- comme les plus fines fissures et les sites défectueux présents dans l'oxyde de fer, sont ouverts de sorte que l'eau et/ou les gaz adsorbés sont extraits. Ainsi, la couche protégeant de la corrosion peut ensuite pénétrer et réaliser un colmatage ou scellage parfait de la surface.

Conditionnée par la pénétration de l'agent protégeant de la corrosion dans les pores du bord de pores des couches de surface des pièces, la qualité du colmatage de ces couches est améliorée, mais également il en ressort d'autres effets avantageux. Un effet avantageux essentiel consiste en ce qu'un large spectre 10 d'agents protégeant de la corrosion peut être mis en oeuvre pour le colmatage des couches de surface. En particulier, il est possible à présent, d'utiliser des agents protégeant de la corrosion, qui ont également d'autres propriétés souhaitées, par exemple ceux qui forment seulement un film fin, épongeable ou ceux 15 qui durcissent. Il est même possible d'éponger l'agent protégeant de la corrosion (huile, cire ou polymère fluide) après traitement de la surface ou de l'éliminer par de l'air comprimé, sans que la protection supplémentaire contre la corrosion soit ainsi réduite à néant. Lors de la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, il est 20 essentiel que la pièce ou l'élément de construction soit colmaté avec l'agent protégeant de la corrosion après la mise sous vide, sans que celle-ci ne soit remise dans un environnement humide, contenant de l'eau. Il est de plus possible, mais non nécessaire de procéder à l'application de l'agent protégeant de la corrosion sous vide, par exemple 25 par descente de la charge dans un récipient d'immersion, qui est inséré à l'intérieur du récipient sous vide et qui contient l'agent protégeant de la corrosion, approprié. Mais il est également possible, et plus simple en pratique, de supprimer le vide par introduction d'air propre, séché ou d'azote ou d'argon 30 dans le récipient sous vide et de soumettre la pièce directement ensuite, dans un récipient externe d'immersion avec l'agent protégeant de la corrosion approprié. L'invention est expliquée dans ce qui suit à l'aide des dessins et exemples de réalisation. Ils montrent : 35 La figure 1 : structure schématique d'une couche nitrocarburée sur de l'acier. -9- La figure 2 : premier exemple de réalisation d'un dispositif pour augmenter la résistance à la corrosion de pièces ou éléments de construction. La figure 3 : deuxième exemple de réalisation d'un dispositif 5 pour augmenter la résistance à la corrosion de pièces ou éléments de construction. La figure 4 : temps de séjour d'axes d'essuie-glaces dans le test de pulvérisation de sel selon DIN 50021. Les figures 2 et 3 montrent deux exemples de réalisation d'un 10 dispositif 1 pour augmenter la résistance à la corrosion de surfaces nitrocarburées ou nitrocarburées et oxydées de pièces en acier ou éléments de construction 2. Le dispositif 1 selon la figure 2 comprend un récipient sous vide 3 sous forme d'une cornue sous vide. Cette cornue sous vide peut être 15 fermée avec un couvercle 4, la jonction entre la cornue sous vide et le couvercle 4 étant rendue étanche par des joints toriques 5. La garniture d'étanchéité ainsi formée peut être refroidie si nécessaire. Pour générer un vide à l'intérieur du récipient sous vide 3, une pompe à vide 6 est prévue, qui est couplée par une première vanne de barrière 7 au récipient sous vide 20 3. Avec un manomètre à vide 8, la pression à l'intérieur du récipient sous vide 3 peut être mesurée. Comme élément de sécurité pour les anomalies de pression dans le récipient sous vide 3, une vanne ou soupape de sécurité 9 est prévue. Pour le chauffage du récipient sous vide 3, un four de cornue 25 10 avec filaments est prévu. Le chauffage du récipient sous vide 3 peut être réalisé de manière générale, de l'extérieur, de manière électrique, par de la chaleur rayonnée, de la vapeur, une huile caloportrice ou similaire, on peut imaginer également un chauffage intérieur par filaments, des feuilles de 30 graphite ou feuilles métalliques. Les pièces à traiter 2 sont posées sur un chevalet 11 au sein du récipient sous vide 3. Dans une première étape de procédé, les pièces 2 sont mises sous vide dans le récipient sous vide 3, la pression dans le récipient sous vide 3 se situant dans l'intervalle allant de 0,01 mbar à 800 mbar. 35 Avec le four de cornue 10, l'espace intérieur du récipient sous vide 3 est chauffé à des températures situées dans la plage allant de 25°C à 300°C, de préférence de 50°C à 110°C. Les pièces 2 sont mises sous vide pendant une durée allant de 5 minutes à 120 minutes, de préférence de 20 minutes à 30 minutes. On atteint ainsi le fait que l'eau peut être extraite des pores des zones poreuses des surfaces des pièces 2 (comme représenté par exemple à la figure 1).

Ensuite, par ouverture d'une autre vanne de barrière 12, on fait passer du gaz, en particulier de l'air séché, de l'argon ou de l'azote, dans le récipient sous vide 3 et le vide est ainsi supprimé ou annulé. Ce gaz empêche une nouvelle pénétration d'eau dans les pores des zones poreuses des pièces 2.

Directement ensuite, le récipient sous vide 3 est ouvert par enlèvement du couvercle 4 et le chevalet 11 avec les pièces 2 est introduit à l'aide d'un moyen de transport non représenté comme une grue, dans un récipient d'immersion 13, dans lequel se trouve un agent protégeant de la corrosion 14. Comme agent protégeant de la corrosion 14, on peut utiliser des huiles, des cires ou en particulier, des polymères liquides. Par la mise en contact avec l'agent protégeant de la corrosion 14, les surfaces des pièces 2 sont colmatées ou scellées. La figure 3 montre une autre forme de réalisation d'un dispositif 1 pour augmenter la résistance à la corrosion de pièces ou éléments de construction 2 en acier avec surfaces nitrocarburées ou nitrocarburées et oxydées. Le dispositif 1 selon la figure 3 correspond, en ce qui concerne la réalisation du récipient sous vide 3, ainsi que son chauffage, essentiellement à la forme de réalisation selon la figure 2. Le dispositif 1 selon la figure 3 se différencie de la forme de réalisation en ce que le récipient d'immersion 13 est lui-même intégré dans le récipient sous vide 3. Comme on peut le voir sur la figure 3, la partie inférieure du récipient sous vide 3 forme le récipient d'immersion 13. Celui-ci est séparé de la partie supérieure du récipient sous vide 3, qui forme une chambre sous vide, par une paroi de séparation 15. La figure 3 montre le récipient sous vide 3 avec la paroi de séparation 15 fermée. Le chevalet 11 avec les pièces 2 se trouve sur la paroi de séparation 15. Sous la paroi de séparation 15, dans le récipient d'immersion 13, se trouve l'agent protégeant de la corrosion 14. La paroi de séparation 15 fermée forme une séparation étanche aux gaz entre la chambre sous vide et son récipient d'immersion 13. De manière analogue à la forme de réalisation selon la figure 2, on produit dans une première étape du procédé, un vide dans la chambre -11- sous vide du récipient sous vide 3. Les dispositifs prévus ici, à savoir la pompe à vide 6, le manomètre à vide 8 et la vanne de sécurité 9, sont analogues la forme de réalisation selon la figure 2. De même, la durée de la production du vide, le vide au sein de la chambre sous vide, ainsi que le chauffage de la chambre sous vide correspondent à la forme ou au mode de réalisation selon la figure 2. Après avoir éliminé l'eau des pores de la couche de pores dans les couches de surface nitrocarburée ou nitrocarburée et oxydée par le traitement sous vide des pièces 2, on réalise la mise en contact des pièces avec l'agent protégeant de la corrosion 14 pour le colmatage ou scellage des surfaces des pièces 2. Pour cela, la paroi de séparation 15 est ouverte à l'aide d'un actionneur ou vérin et le chevalet 11 avec les pièces 2 est immergé dans l'agent protégeant de la corrosion 14. Dans ce cas, l'application de l'agent protégeant de la corrosion 14 est réalisée sous vide.

Ainsi, dans le dispositif 1 selon la figure 3, la vanne de barrière 12, nécessaire dans le dispositif 1 de la figure 2, peut être supprimée, parce qu'un gaz ne doit pas être passé dans la chambre sous vide pour la levée ou suppression du vide. Les exemples suivants expliquent l'invention par des formes de 20 réalisation spécifiques :

Exemple 1 On réalise la nitrocarburation de 33 colliers de serrage (ressorts de tube) en le matériau Cf 76, pendant 90 minutes dans un bain de sel de 25 nitrocarburation TF 1 avec une teneur de 36 % de cyanate, 27 % de carbonate et 3 % de cyanure, ainsi qu'un rapport des cations K+ sur Na+ de 80:20 à 580°C, ensuite on réalise l'oxydation pendant 20 minutes dans un bain de sel AB1 oxydant, consistant en 35 % de nitrate de sodium, 2 % de nitrite de sodium, le reste étant du carbonate de sodium et de l'hydroxyde 30 de potassium, à 390°C, puis on polit à l'aide de jets de billes en verre et on oxyde encore pendant 15 minutes dans le même bain de sel, puis on réalise une trempe dans l'eau et on purifie avec de l'eau du robinet et finalement, avec de l'eau déminéralisée. Ce mode de procédé est connu comme procédé QPQ, qui est décrit dans Wahl G., Verbesserung der Bauteileigenschaften 35 durch Nitrieren im Salzbad, Zwischenbearbeiten und Oxidieren, Techn. Mitteilungen, Durferrit GmbH, Mannheim/Hanau 1982, et Wahl G., - 12- Korrosionbesffindige Oberflàchen durch Salzbadnitrieren, Fachberichte Hüttenpraxis û Metallweiterverarbeitung Heft 12, 1981. On soumet 11 des pièces ainsi nitrocarburées, sans colmatage, au test de pulvérisation de sel selon DIN 50 021. Les 11 colliers de serrage montrent de forts points de corrosion déjà après une durée de test de 24 heures. On sèche 11 pièces des colliers de serrage ainsi nitrocarburés, après le lavage, sous air chaud et on les immerge dans une huile protégeant de la corrosion chassant l'eau de type Kaltol 4214 HFAF de la société Houghton, on laisse égoutter pendant 24 heures et ensuite, on soumet au test de pulvérisation de sel. Environ la moitié des pièces ainsi traitées montrent après environ 48 heures, les premiers points de corrosion, le temps de séjour moyen du test (temps de séjour atteint par les 11 pièces divisé par le nombre, ici 11) s'élève à 72 heures.

On sèche I 1 pièces des colliers de serrage ainsi nitrocarburés, après le lavage, et on les traite sous vide dans une cornue métallique à une pression absolue de 0,2 mbar pendant 20 minutes à 80°C. Ensuite, le vide est levé ou supprimé avec de l'air séché, les pièces ou éléments de construction sont prélevés et directement immergés dans le même milieu protégeant de la corrosion (Kaltol 4214 HFAF), on laisse égoutter. Ensuite, on libère les surfaces des restes d'huile avec des chiffons propres et on examine les pièces ainsi traitées dans le test de pulvérisation de sel. Le temps de séjour du test, moyen atteint (temps de séjour atteint par les 1l pièces divisé par le nombre, ici 11) s'élève à 185 heures dans ce cas.

Résultat : L'amélioration obtenue du temps de séjour des colliers de serrage dans le test de pulvérisation de sel s'élève à 156 % par comparaison 30 au traitement sans vide.

Exemple 2 On réalise la nitrocarburation de 25 barres en Ck 15 ayant les dimensions 10 mm de diamètre, 120 mm de longueur et une rugosité de 35 surface de Rz = 0,5 à 1,15 gin, pendant 90 minutes dans un bain de sel TF 1 à 580°C, ensuite une oxydation dans un bain de sel AB 1 oxydant à 390°C pendant 20 minutes et une trempe dans l'eau. - 13 - Ensuite, les barres sont soumises à une projection de billes en verre et oxydées encore une fois, dans le bain AB 1 pendant 25 minutes, et refroidies dans l'eau. Ce mode de procédé est connu comme procédé QPQ. Cinq des barres ainsi traitées sont testées selon DIN 50021. Le 5 temps de séjour moyen s'élève à 432 heures. Dix des barres ainsi traitées sont immergées dans l'agent de protection contre la rouille Kaltol 4214 HFAF de la société Houghton, l'huile est essuyée et elles sont testées dans le test de pulvérisation de sel. Le temps de séjour moyen des barres s'élève à 487 heures. 10 Les dix barres nitrocarburées et oxydées restantes sont dégazées pendant 30 minutes dans une cornue métallique à 0,2 mbar et 100°C, puis immergées seulement après dans l'agent de protection contre la rouille Kaltol. L'huile en excès est essuyée et les pièces sont éprouvées dans le test de pulvérisation de sel selon DIN 50021. Le temps de séjour des 15 10 barres est de plus de 696 heures, quand le test est alors interrompu.

Résultat : La résistance moyenne à la corrosion est augmentée par le traitement suivant l'invention, de 487 heures à plus de 696 heures. 20 Exemple 3 On réalise la nitrocarburation de 60 arbres d'entraînement pour essuie-glaces pendant 90 minutes dans un bain de sel TF 1 avec une teneur de 36,9 % de cyanate, une teneur de cyanure de 4,9 % et 100 ppm de fer, à 25 580°C. On réalise l'oxydation pendant 20 minutes dans un bain de sel ABI oxydant, avec 14,6 % de nitrate de sodium, 1,2 % de nitrite de sodium et 32,7 % de carbonate de sodium, à 400°C. La trempe est effectuée dans de l'eau. Ce mode de procédé est connu comme procédé Q. On sèche 20 pièces des arbres d'entraînement traitées Q, et on 30 les soumet ensuite, directement et sans autre traitement, au test de pulvérisation de sel selon DIN 50 021. Les 20 barres montrent les premiers points de rouille déjà après 24 heures. On sèche 20 arbres d'entraînement traités Q, et on colmate dans une émulsion à 16 % de l'agent de protection contre la rouille Corolac de 35 la société Castrol à 40°C pendant 20 minutes. Puis, on sèche les pièces à l'air pendant 24 heures et ensuite, on les soumet au test de pulvérisation de - 14 - sel. Le temps moyen de séjour des axes d'entraînement d'essuie-glaces ainsi traités s'élève à 362 heures. Les 20 pièces restantes des axes d'entraînement traités Q sont dégazés pendant 1 heure dans une cornue en acier à 12 mbar et 155°C, avant le traitement avec l'émulsion de protection contre la rouille Corolac . Ensuite, le colmatage avec le Corolac est réalisé comme décrit ci-dessus. Le temps moyen de séjour des axes d'entraînement d'essuie-glaces ainsi traités s'élève à 533 heures. Les temps de séjours des différents axes d'entraînement d'essuie-glaces sont représentés sur la figure 3

Résultat : Lors du traitement Q des axes d'entraînement d'essuie-glaces, on atteint une amélioration de la résistance à la corrosion de 47 % par le 15 dégazage sous vide suivant l'invention avant le colmatage avec un agent de protection contre la rouille.

Exemple 4 Par une modification de l'exemple 3 en ce que les axes 20 d'entraînement pour essuie-glaces sont seulement nitrocarburés et trempés dans l'eau, mais pas oxydés, on obtient par le dégazage sous vide suivant l'invention, une amélioration de la résistance à la corrosion de 10 %.

numériques dispositif pièce ou élément de construction récipient sous vide couvercle joints toriques pompe à vide vanne de barrière manomètre à vide vanne de sécurité four de cornue chevalet vanne de barrière récipient d'immersion Liste des références 1 2 3 4 5 6 7 25 30 35 -15- 14 agent protégeant de la corrosion 15 paroi de séparation

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé pour augmenter la résistance à la corrosion de surfaces nitrocarburées ou nitrocarburées et oxydées de pièces d'acier (2), caractérisé par les étapes suivantes de procédé : - dégazage des surfaces des pièces ou éléments de construction 5 (2), sous vide à des températures supérieures ou égales à 25°C, - application subséquente d'un agent protégeant de la corrosion (14) sur les surfaces de la pièce (2), pour leur colmatage.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pièces (2) sont mises sous vide pendant une durée allant de 5 minutes à 10 120 minutes.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les pièces (2) sont mises sous vide pendant une durée allant de 20 minutes à 30 minutes.

4. Procédé selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce 15 que pour le dégazage, on produit un vide avec une pression comprise entre 0,01 mbar et 800 mbar.

5. Procédé selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dégazage est réalisé à une température située dans la plage allant de 25°C à 300°C. 20

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dégazage est réalisé à une température située dans la plage allant de 50°C à 110°C.

7. Procédé selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que comme agent protégeant de la corrosion (14), on utilise des huiles, des 25 cires ou des polymères.

8. Procédé selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les pièces (2) sont exposées, sous vide, à l'agent protégeant de la corrosion (14).

9. Procédé selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce 30 qu'après le dégazage réalisé sous vide, les pièces (2) sont exposées à une atmosphère gazeuse, après quoi les pièces (2) sont mises en contact avec l'agent protégeant de la corrosion (14).-17-

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'on utilise de l'argon, de l'azote ou de l'air séché pour la formation de l'atmosphère gazeuse.

11. Dispositif (1) pour augmenter la résistance à la corrosion de 5 surfaces nitrocarburées ou nitrocarburées et oxydées de pièces d'acier (2), - en particulier, pour mettre en oeuvre le procédé selon une des revendications 1 à 10, - avec un récipient sous vide (3) chauffable, dans lequel les pièces (2) sont agencées pour le dégazage de leurs surfaces sous vide, à une 10 température déterminée ou préétablie, - et avec un récipient d'immersion (13) contenant un agent protégeant de la corrosion (14), les pièces (2) avec surfaces dégazées sous vide, pouvant être mises en contact avec l'agent protégeant de la corrosion (14). 15

12. Dispositif (1) selon la revendication 11, caractérisé en ce que le récipient d'immersion (13) est agencé dans le récipient sous vide (3).

13. Dispositif (1) selon la revendication 12, caractérisé en ce que le récipient d'immersion (13) est séparé par une paroi de séparation (15) d'une chambre sous vide à l'intérieur du récipient sous vide (3), dans 20 lequel le vide peut être produit, la paroi de séparation (15) pouvant être ouverte et fermée à l'aide d'un actionneur.

14. Dispositif (1) selon la revendication 13, caractérisé en ce que la paroi de séparation (15) fermée forme une séparation étanche aux gaz entre la chambre sous vide et le récipient d'immersion (13). 25

15. Dispositif (1) selon l'une des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce qu'avec la paroi de séparation ouverte (15), les pièces (2) peuvent être introduites de la chambre sous vide dans le récipient d'immersion (13).

16. Dispositif (1) selon la revendication 11, caractérisé en ce 30 que le récipient d'immersion (13) est agencé à l'extérieur du récipient sous vide (3).

17. Dispositif (1) selon la revendication 16, caractérisé en ce que celui-ci présente des moyens de transport, au moyen desquels les pièces (2) peuvent être transférées du récipient sous vide (3) au récipient 35 d'immersion (13).