LU82598A1 - Procede et installation pour la metallisation a chaud d'objets en metal - Google Patents
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Description
Procédé et installation pour la métallisation à chaud d'objets en métal
La présente invention concerne un procédé de métallisation 5 à chaud d'objets en métal, en particulier par apposition d'un revêtement à base de zinc et présentant des teneurs en aluminium et éventuellement en d'autres métaux légers, tels que le silicium et le magnésium, ainsi que l'installation nécessaire à la mise en oeuvre du procédé.
10
Il est connu depuis fort longtemps qu'on peut protéger les surfaces métalliques contre la corrosion par des revêtement à base de zinc ou d'alliages de zinc que l'on appose par métallisation à chaud.
» 15
La technique classique de métallisation consiste à plonger l'objet métallique à galvaniser dans un bain de zinc ou d'alliages de Zn, et ce après avoir effectué un certain nombre de traitements préliminaires de manière à conférer 20 aux surfaces à traiter les propriétés qui assurent l'obtention d'un revêtement de bonne qualité. Ces traitements sont des opérations de dégraissage et de décapage par immersion ♦ dans une solution d'un acide minéral contenant des inhibi teurs de corrosion. Ensuite on traite l'objet métallique 25 par un fluxage qui consiste dans le dépôt d'une mince pellicule de sels comme p.ex. du chlorure d'ammonium ou de zinc.
Le revêtement de zinc est considéré comme réussi, si son -aspect est brillant et lisse et si l'adhérence à la base 30 métallique est suffisante.
Des recherches menées dans le but d'améliorer la résistance à la corrosion ont montré que des revêtements composés d'alliages de zinc et d'aluminium, ce dernier variant dans une 35 gamme de 25-70%, présentent une résistance à la corrosion nettement plus élevée que dans le cas du zinc seul.
- 2 -
En plus, il s'est avéré qu'une teneur croissante en aluminium impose un prétraitement de la surface beaucoup plus poussé que dans le cas du zinc seul. Ainsi, des pol-·· lutions minimes, tolérables pour un revêtement en zinc, 5 produisent dans le cas d'un alliage Zn-Al des défauts de surface inacceptables tels que cloquages, décohésions et "bare spots".
Ce phénomène a forcé les constructeurs de lignes indu-10 strielles de revêtements Zn-Al à accroître les performances des installations de prétraitement de la surface par Λ dégraissage, par recuit et autres processus.
Quant au domaine de la galvanisation à façon, qui fait 15 habituellement un usage extensif du fluxage, il a été impossible à ce jour de trouver un flux suffisamment actif pour garantir l'obtention d'une surface suffisamment propre dans le cas des revêtements à haute teneur en aluminium.
20
Le but de la présente invention consiste à proposer un procédé de métallisation capable de résoudre les problèmes * décrits.
25 Ce but est atteint par le procédé suivant l'invention qui prévoit que l'on soumet l'objet à métalliser aux opérations classiques qui garantissent une adhérence suffisante de revêtement dans le cadre de la galvanisation conventionnelle au zinc seul, lesquelles opérations étant le 30 fluxage aux sels pour la métallisation à façon et le recuit pour la métallisation continue et qui est caractérisé en ce que l'on soumet l'objet prétraité d'abord à une trempe dans un bain liquide de zinc et ensuite à une trempe dans un bain liquide de l'alliage prévu pour former le re-35 vêtement définitif.
- 3 - L'idée qui est à la base de la présente invention consiste à insérer une phase spéciale de prétraitement qui consiste en une opération de galvanisation à chaud classique, au zinc , entre la ou les phases de prétraite-5 ment des objets prévus pour être métallisés et la phase de la trempe de métallisation proprement dite.
En effet, l'apposition d'un revêtement primaire au zinc seul étant poursuivie par celle d'un revêtement définitif 10 qui se déroule à une température supérieure de ~ 150° C, le revêtement primaire joue pour ainsi dire le rôle d'un -«l flux. Il constitue un écran efficace contre toute oxydation de la surface de l'objet métallique. Une fois introduit dans le bâin définitif/Zn + Al + métal léger/, porté 15 à des températures élevées, le revêtement primaire de zinc disparaît rapidement en fondant et une surface absolument propre est prête à recevoir le revêtement définitif désiré.
Il est bien entendu qu'il y a lieu de tenir compte du fait 20 que la teneur en zinc du bain définitif augmente au fur et à mesure, si bien que l'on ajoute dans ce bain en continu une quantité d'éléments d'alliage correspondant à l'ex-- cèdent en zinc.
25 Suivant l'invention, il est utile d'intercaler entre les opérations de métallisation primaire et définitive une phase d'essorage puissant dont le rôle consiste à limiter la formation de couches intermétalliques, indésirables dans le présent contexte. Dans le même ordre d'idées, il 30 est important de veiller à ce que le passage de la trempe primaire à la trempe définitive se déroule dans un délai limité au minimum^ cette limitation du temps agit en plus dans l'intérêt d'une réduction des besoins en énergie de chauffage nécessaire à la mise en oeuvre du procédé sui-35 vant l'invention.
- 4 -
Il s'est avéré utile de régler suivant l'invention la durée des trempes de métallisation primaire et définitive en fonction de la teneur en zinc du bain définitif et ceci en ce sens que l'on prolonge la durée de la 5 trempe définitive dans la mesure où la teneur en zinc du bain définitif diminue.
A côté des avantages qui inhérent au procédé suivant 1'invention du point de vue de la qualité du revête-10 ment obtenu, il y a lieu de relever que ledit procédé se distingue par sa flexibilité poussée. En effet, il est possible de prévoir des phases de travail qui se déroulent suivant l'invention, c.à.d. de procéder à des métallisations à alliages Zn-Al-Mg, Zn-Al-Si ou autres 15 et de changer à court terme en ce sens que l'on peut procéder si cela s'avère utile, à des métallisations au zinc pur. Ce changement n'implique absolument aucun problème d'ordre technologique, étant donné qu'il revient à utiliser uniquement la cuve renfermant le bain 20 primaire de zinc pur.
L'installation nécessaire à la mise en oeuvre du pro-» cédé suivant l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend notamment deux cuves dont la première renferme 25 un bain de zinc / tandis que la seconde contient un bain d'alliage, les deux cuves étant munies de moyens de chauffage, de réglage de la température et d'apport en métal, ainsi que de moyens permettant de convoyer en continu des objets successivement à travers la première 30 et la seconde cuve.
Suivant l'invention, il est prévu également des moyens installés à la sortie de la première cuve et qui permettent de dévier ledit produit au terme de la trempe 35 primaire.
- 5 -
Soit que l'on procède à une métallisation convention-nelle au zinc seul, pratiquée uniquement dans la première cuve, ou à une métallisation suivant l'invention, il est prévu qu'au moins la première cuve comporte des moyens 5 permettant d'établir un temps de séjour approprié de l'objet dans le bain de métallisation.
Pour permettre d'apprécier la simplicité du procédé suivant l'invention et de l'installation nécessaire à sa mise en 10 oeuvre, il est renvoyé aux schémas en annexe qui représentent le déroulement chronologique des différentes opérations. Ainsi le schéma 1 est celui d'une métallisation à façon, telle qu'elle peut être appliquée en tuberie, tré-filerie ou boulonnerie. Aux opérations de prétraitement 15 classiques de dégraissage, de décapage et de rinçage succède un fluxage aux sels, également classique. Ensuite il est prévu une trempe primaire au zinc à 450° C, suivie d'une trempe définitive au Zn+Al+X (X étant un métal léger tel que Mg et/ou Si) où la température est choisie 20 en fonction de la nature et de la concentration de X.
Comme il ressort du schéma, il est possible de pratiquer . sur la même installation une opération de galvanisation * classique au zinc seul.
25 Le schéma 2 est celui d'une métallisation continue, prati-quable p.ex. en tuberie, en tôlerie ou en tréfilerie. Ici les opérations de prétraitement peuvent se résumer en un recuit. A la sortie du four de recuit le produit est protégé contre l'oxydation par voie d'un conduit purgé au gaz 30 inerte; les 2 cuves comprennent chacune un dispositif d'essorage. Dans cette installation il est possible, comme pour le cas de la métallisation à façon, de pratiquer une galvanisation classique au zinc seul.
35 Une application importante de la présente invention est p.ex. constituée par les tubes revêtus d'un alliage Zn-Al, qui présentent une meilleure résistance à la corrosion de l'eau chaude que les tubes galvanisés simples.
Claims (9)
1. Procédé de métallisation à chaud d'objets en métal, en particulier par apposition d'un revêtement à base 5 de zinc et présentant des teneurs en aluminium et également en d'autres métaux légers tels que le silicium et le magnésium, qui prévoit que l'on soumet l'objet à métalliser aux opérations classiques qui garantissent une adhérence suffisante du revêtement dans le « 10 cadre de la galvanisation conventionnelle au zinc seul, lesquelles opérations étant le fluxage aux sels pour la métallisation à façon et le recuit pour la métallisation continue et qui est caractérisé en ce que l'on soumet l'objet prétraité à une trempe primaire dans un bain 15 liquide de zinc et ensuite à une trempe définitive dans un bain liquide de l'alliage prévu pour former le revêtement définitif.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce 20 que l'on opère la trempe dans un bain liquide de zinc à des températures de l'ordre de 450° C.
3. Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on opère la trempe définitive dans un bain 25 liquide /zinc + aluminium + métal léger (Si,Mg)/ à des températures de l'ordre de 6000 c.
4. Procédé suivant les revendications 1-3, caractérisé en ce que l'on alimente en continu le bain définitif d'une 30 quantité d'éléments d'alliage correspondant à l'excé dent en zinc qui est créé en continu dans ledit bain.
5. Procédé suivant les revendications 1-4, caractérisé en , ce que l'on intercale une phase d'essorage puissant en- 35 tre les opérations de métallisation primaire et défini tive. A 9 - 2 -
6. Procédé suivant les revendications 1-5, caractérisé en ce que l'on règle la durée des trempes de métallisation primaire et définitive en fonction de la teneur en zinc du bain définitif, en ce sens que l'on prolonge 5 la durée de la trempe primaire dans la mesure où la te neur en zinc du bain définitif diminue.
7. Installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant les revendications 1-6, caractériséeen ce qu'elle com- 10 prend notamment deux cuves dont la première renferme un bain de zinc pur tandis que la seconde contient un * bain d'alliage, les deux cuves étant munies de moyens de chauffage et de réglage de la température et d'apport en métal, ainsi que de moyens permettant de con- 15 voyer en continu des objets successivement à travers la première et la seconde cuve.
8. Installation suivant la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens installés à la sortie 20 de la première cuve et qui permettent de dévier ledit produit au terme de la trempe primaire.
9. Installation suivant les revendications 7 et 8, caractéri-sée -en ce qu'au moins la première cuve comporte des 25 moyens permettant d'établir un temps de séjour appro prié de l'objet dans le bain de métallisation.
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