BE1007794A6 - Procede de revetement d'une bande d'acier. - Google Patents

Abstract

Procédé de revêtement d'une bande d'acier, dans lequel on dépose un revêtement de zinc sur une bande d'acier par immersion de la bande dans un bain de zinc et on refroidit le revêtement de zinc pour provoquer sa solidification. Il est préconisé à présent de projeter un composé organométallique sur la couche de zinc avant sa solidification, afin d'enrichir cette couche en un métal d'alliage destiné à améliorer ses propriétés. Le métal peut être choisi dans le groupe comprenant le fer, le chrome, le nickel, le cobalt, l'aluminium et le plomb. Le composant organique présent dans le composé organométallique est de préférence une substance chélatante. Le composé organométallique peut être formé au moment de sa projection, par mélange in situ de ses constituants. La projection est de préférence effectuée sous une atmosphère neutre, par exemple d'azote. Cette technique permet d'éviter un enrichissement excessif en fer, et la fragilisation qui en résulte, de l'interface entre la bande et le revêtement de zinc.

Description

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  Procédé de revêtement d'une bande d'acier. 



  La présente invention concerne un procédé de revêtement d'une bande d'acier déjà pourvue d'un revêtement protecteur à base de zinc. 



  Le procédé de l'invention a pour but d'améliorer les propriétés de surface des bandes revêtues de zinc ou d'alliage de zinc, en particulier leur résistance à la corrosion et leur aspect de surface. Il s'applique d'une manière générale aux revêtements de zinc formés par immersion de la bande dans un bain de revêtement, tels que les revêtements de galvanisation, les revêtements alliés de type zinc-aluminium, ainsi que les revêtements alliés obtenus par galvannealing. Pour simplifier, l'ensemble de ces revêtements, obtenus par immersion, sera désigné par le   vocable"revêtement   de zinc". 



  La description qui va suivre sera plus particulièrement consacrée aux revêtements obtenus par galvannealing, qui connaissent actuellement un développement important. 



  Le procédé de galvannealing est une technique actuellement bien connue pour former un revêtement allié fer-zinc sur une bande en acier. Dans son principe, cette technique consiste à déposer un revêtement de zinc sur une bande d'acier par galvanisation au trempé, puis à opérer un recuit de la bande revêtue. Ce traitement doit provoquer la diffusion du fer de la bande à travers le zinc du revêtement. 



  La composition de la couche d'alliage ainsi obtenue conditionne diverses propriétés de la bande revêtue, en particulier son aptitude à l'emboutissage, au soudage et à la peinture ainsi que sa résistance à la corrosion. 

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 L'expérience a montré que ces propriétés dépendaient essentiellement de la teneur en fer du revêtement, tout particulièrement dans sa zone superficielle. Il est ainsi apparu que la gamme optimale de composition moyenne du revêtement était comprise entre 7 % et 13 % de fer dans le zinc. Il se produit en effet un poudrage excessif à l'emboutissage si la teneur en fer dépasse 13 %, tandis que l'aptitude au soudage du produit n'est pas satisfaisante si la teneur en fer n'atteint pas 7 %. 



  L'obtention de ces teneurs en fer dans le revêtement peut nécessiter un temps relativement long, qui dépend notamment de l'épaisseur du revêtement de zinc, de la composition chimique de l'acier de base, de la température de recuit et, le cas échéant, de la teneur en aluminium du bain. 



  D'une manière générale, la vitesse de la bande est imposée par l'installation de revêtement et l'épaisseur du revêtement est choisie en fonction des applications envisagées. D'autre part, le procédé de galvannealing crée dans l'épaisseur du revêtement un gradient de la teneur en fer, avec des teneurs en fer supérieures à la moyenne à l'interface entre le substrat et le revêtement. Il se forme ainsi à cet interface une zone fragile à teneur élevée en fer, constituée de composés   intermétal1iques   Fe-Zn de la phase r. Ce gradient est d'autant plus élevé et la zone fragile est d'autant plus importante que l'on augmente la température du recuit pour réduire sa durée.

   L'installation de recuit doit donc comporter un four capable d'assurer une durée de recuit suffisante pour atteindre, dans tous les cas, la teneur en fer désirée avec une sous-couche de phase r de faible épaisseur. Un tel four de recuit, éventuellement modulable, présente dès lors une grande longueur qui implique des investissements élevés et qui occupe un espace important. 



  La présente invention a pour objet de proposer un procédé de revêtement d'une bande d'acier qui offre une grande souplesse de réglage du revêtement et une amélioration sensible de la qualité des produits revêtus, sans présenter les inconvénients précités, notamment en matière d'installation. 



  Conformément à l'invention, un procédé de revêtement d'une bande d'acier, dans lequel on dépose un revêtement de zinc sur une bande d'acier par immersion de ladite bande dans un bain de zinc et on refroidit le revêtement 

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 de zinc pour provoquer sa solidification, est caractérisé en ce que l'on projette un composé organométallique sur la couche de zinc avant sa solidification. 



  Selon une mise en oeuvre particulière, on projette ledit composé organométallique sous la forme d'une solution dans un solvant approprié, de préférence organique. 



  Le métal entrant dans la composition dudit composé organométallique peut en principe être quelconque. La préférence sera toutefois donnée à des métaux tels que le fer ou d'autres métaux déjà utilisés dans le domaine du revêtement comme le chrome, le nickel, le cobalt, l'aluminium ou le plomb. 
 EMI3.1 
 Le composant organique est de préférence une substance chélatante, telle qu'un dérivé du type ss-dicétone, et en particulier l'acétylacétone [2, 4pentandione]. 



  Ces chélates métalliques peuvent notamment être obtenus en faisant réagir une solution aqueuse de l'ion métallique choisi dans le dérivé dicétone approprié, en présence d'un alcool organique tel que l'alcool éthylique. 



  Certains de ces composés organométalliques sont disponibles dans le commerce sous forme de poudre. Pour leur mise en oeuvre suivant le procédé de l'invention, ils sont avantageusement mis en solution dans un solvant approprié, par exemple une cétone telle que l'acétone. 



  Suivant une autre mise en oeuvre du procédé de l'invention, la solution de composé organométallique peut être préparée sur place, au moment même de son utilisation dans une installation de revêtement. 



  Cette mise en oeuvre s'avère particulièrement intéressante, parce qu'elle permet d'adapter aisément les proportions des constituants de la solution projetée, en particulier celle du composant métallique, en fonction des conditions spécifiques propres à chaque type de revêtement. 

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  Selon une caractéristique supplémentaire, on opère ladite projection du composé organométallique en présence d'un gaz inerte, tel que l'azote ou l'argon. 



  La projection dudit composé organométallique est de préférence effectuée directement au moyen d'un jet dudit gaz inerte. 



  La projection en présence d'un gaz inerte permet de supprimer toute possibilité d'inflammation de la solution organique qui vient en contact avec le revêtement de zinc liquide se trouvant encore à une température de 
 EMI4.1 
 l'ordre de 45 (TC. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la solution projetée présente une concentration en métal comprise entre 20 et 100 g/l, et de préférence entre 35 et 75   g/l.   



  A titre d'exemple, on a projeté sur une tôle galvanisée, avant la solidification du revêtement de zinc, une solution de chélate de fer dans l'acétone, contenant 50 g de Fe par litre, pour déposer sur la tôle 1 g de Fe par m2. La projection a été effectuée au moyen d'un jet d'azote. 



  Après un recuit de diffusion suivi d'un refroidissement dans des conditions usuelles, la tôle a été soumise à un essai de corrosion électrochimique. Cet essai a révélé une amélioration de la tenue à la corrosion d'environ 30 %, par rapport à une tôle non traitée par le procédé de l'invention. 



  La projection d'un composé organométallique suivant l'invention est de préférence effectuée immédiatement après l'essorage du revêtement de zinc,   c'est-à-dire   entre les couteaux d'air et le dispositif de refroidissement d'une installation classique. 



  La combinaison du métal projeté M, par exemple le fer, avec le zinc liquide intervient rapidement, du fait que le métal se trouve sous forme d'ions, libérés par la dégradation thermique du composant organique en   CO   et H2O. Il se forme ainsi, presqu'instantanément, une zone intermétallique M-Zn dans la surface extérieure de la couche de zinc. 

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 Le poids, généralement faible, de métal déposé par projection dudit composé organométallique peut être réglé selon les besoins ou les effets recherchés. En raison de ce faible poids de métal déposé, l'épaisseur du revêtement de zinc ne subit d'ailleurs pas de modification notable. Le métal déposé enrichit la zone superficielle de la couche de zinc, par une migration limitée, favorisée par la température du revêtement de zinc. 



  Dans le cas du galvannealing, la migration est accentuée par le recuit de diffusion. La durée de ce recuit peut être réduite puisque la diffusion se développe à partir des deux faces de la couche de zinc. De ce fait, le procédé permet d'atteindre, dans le revêtement de zinc, une teneur en fer moyenne comprise dans la gamme optimale indiquée plus haut, sans conduire à la fragilisation de l'interface entre la bande et le revêtement.

Claims (9)

1. REVENDICATIONS 1. Procédé de revêtement d'une bande d'acier, dans lequel on dépose un revêtement de zinc sur une bande d'acier par immersion de ladite bande dans un bain de zinc et on refroidit le revêtement de zinc pour provoquer sa solidification, caractérisé en ce que l'on projette un composé organométallique sur la couche de zinc avant sa solidification.
2. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le métal contenu dans ledit composé organométallique est choisi dans le groupe comprenant le fer, le chrome, le nickel, le cobalt, l'aluminium et le plomb.
3. 3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, carac- térisé en ce que le composant organique présent dans ledit composé organométallique est une substance chélatante.
4. 4. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on projette ledit composé organométallique en solution dans un solvant organique.
5. 5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'on prépare ladite solution immédiatement avant de la projeter sur ledit revêtement de zinc liquide.
6. 6. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on projette ledit composé organométallique en présence d'un gaz inerte.
7. 7. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la solution projetée présente une concentration en métal comprise entre 20 g/l et 100 g/l. <Desc/Clms Page number 7>
8. 8. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que la solution projetée présente une concentration en métal EMI7.1 comprise entre 35 g/l et 75 g/l.
9. 9. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'on projette ledit composé organométallique sur ledit revêtement de zinc liquide immédiatement après l'essorage dudit revêtement de zinc.