BE349797A - - Google Patents
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Description
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Procédé pour protéger les objets métalliques de la corrosion et matières à employer à cet effet.
On connaît divers procédés pour traiter les métaux, afin de les rendre inoxydables, en chauffant le métal, dans une atmos- phère non oxydante, au contact d'un mélange en poudre contenant de l'aluminium et un sel volatil, et suivant ces procédés, il a été proposé de mélanger à l'aluminium, du zinc ou du graphite ou de l'oxyde d' aluminium. Suivant un autre procédé, dit pro- cédé de Sherardisation,qui est proposé pour des objets en ce- rium ou leurs alliages, des mélanges en poudre sont employés lesquels comprennent de l'aluminium, du magnésium ou du zinc avec ou sans addition d'autres matières telles que le charbon, le sable et analogues, afin de recouvrir les /dits articles d'u-
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ne couche des métaux cités ci-dessus.
Un autre procédé encore consiste à introduire les objets à recouvrir dans un mélange en poudre consistant en un alliage de fer et d'aluminium et en une substance capable de donner naissance a des chlorures vola.. fils, et à chauffer les dits articles en vase clos à une tempé- rature entre 7002 et 10002C.
Un autre procédé encore consiste à former une pellicule ou couverture adhérente et réfractaire sur les corps et surfaces métalliques en employant un mélange pulvérulent ou granuleux d' aluminium et de silice en présence d'un chlorure ou autre sel volatil convenable tel qu'un fluorure ou bromure, et en les chauffant dans un réceptacle approprié, tel qu'une boite à cé- mentation, un tube réfractaire ou un moufle pendant deux à cinq heures, à une température de 800 C.
Suivant la présente invention, un revêtement d'alliage con- tenant de l'aluminium ou d'un alliage de métaux neutres électri- quement pour le fer, ou substantiellement tels, est déposé sur des objets en fer ou d'autre métal.. Suivant la présente inven- tion, certaines poudres métalliques et certains sels, essen- tiellement secs, à l'état très finement divisé et certaines com. binaisons de flux ou fondants,sont mélangés avec de l'émeri et introduits dans un récipient cylindrique, dans lequel les pièces à recouvrir sont disposées.
Le récipient est ensuite placé sûr un four, après avoir été hermétiquement scellé, et la chaleur est appliquée a l'extérieur, la température étant con- tr8lée par un pyromètre,
Pendant le temps que le récipient est sur le four, il est tourné lentement d'une manière continue, en sorte que son con- tenu est légèrement remué continuellement, amenant un contact efficace entre les pièces en métal, en chaque point, avec les poudres réagissantes.
Il est préférable d'appliquer la chauffe en trois stades; premièrement, un stade de maximum, pendant le- quel les sels métalliques et flux sont, jusqu'à un certain point
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EMI3.1
volatilisés; la température indiquée par le pyromètre pendant ce k. stade peut être d'environ 6002 C; deuxièmement, un stade , pendant lequel le pyromètre enregistre une température d'environ 5002ce enfin un troisième stade, qui peut être nommé le salade de l'aluminium, pendant lequel le dépôt d'aluminium ou de l'al- liage de métaux, suivant le cas, sur les pièces de métal est finalement terminée Pendant ce stade, la température au pyromè...
EMI3.2
tre peut être d'environ 350SC.
Quoique les températures ont été tk, se36A mentionnées ci..dessus pour les trois stades, ce.. la n'a été qu'à titre d'exemple explicatif du procédé, mais ce procédé n'est pas limité au travail par trois stades, et au cas de le diviser ainsi, il n'est pas Restreint à maintenir les tem- pératures mentionnées pour chaque stade.
Sans entrer dans aucune explication théorique des résultats obtenus, l'action des métaux peut être expliquée probablement comme suit. La pression développée dans le récipient, pousse les vapeurs métalliques non seulement dans les interstices des objets métalliques traités, mais encore dans les pores microsco- piques du métal, lesquels sont dilatés en raison de la tempéra- ture élevée. Les gaz métalliques condensés entrant dans les pores sous pression font un dépôt uniforme de la combinaison des mé,. taux, dans la forme d'un alliage très intimement mélangé, forcé à se combiner par cette haute pression et ils sont aidés dans la cémentation de l'un par l'autre, par certains ingrédients fon- dants de la poudre;.
Quand les pièces de métal traitées refroidis! sent, leur contraction développe'une pression puissante contre le dépot d'alliage dans les pores, laquelle produit chimique- ment et physiquement un alliage intime, formant ainsi un mélan- ge intime tel qu'il soit impossible de le séparer de nouveau,,
Par la continuation de la basse température, un dépot de la même combinaison d'alliage de métaux peut être continué in- définiment, ou jusqu'à ce que le contenu métallique du récipient soit épuisé.
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Après le traitement on laisse refroidir lentement le réci- pient jusqu'au point ou il peut être manié et ensuite ouvert.Les pièces traitées en sont retirées et conditionnées par l'enlevé- ment de la poudre adhérente et s'il est désiré, elles sont po- lies ou achevées autrement.
La poudre employée dans le cylindre pour le traitement des objets en fer ou en acier contient des ingrédients de diverses espèces, et en premier lieu on emploie une quantité de poudre granulée pure d'émeri, Suivant des procédés connus pour déposer un revêtement de métaux sur des objets métalliques, il a été proposé d'employer certaine substance pour créer des vides, en sorte que la poudre soit distribuée uniformément et reste dans cet état de distribution uniforme. Par exemple, il a été proposé de mélanger au métal à déposer, finement divisé, au moins une quantité égale d'une substance (qui ne soit pas un oxyde du mé- tal recouvrant) qui soit chimiquement inerte par rapport au mé- tal recouvrant, à la température du dépôt de ce métal, par exem- ple, du sable.
Du sable fin était employé dans le procédé dit "procédé de Sherardisation "mais il était bientôt pulvérisé par le mouvement des objets dans le cylindre rotatif, et après avoir été employé quelques fois, ce sable fin, avec d'autres ingré- dients, était sujet à se coller en masse dure à une place, en so: te que les dits ingrédients ne pouvaient plus avoir une valeur de réaction ultérieurement, et ainsi non seulement les objets n'étaient pas recouverts mais encore les ingrédients étaient perdus, ce qui augmentait le coût de l'opération.
Suivant la présente invention, l'émeri, qui est insensible à la chaleur, et suffisamment dur pour résister au choc contre les articles traités, est employé pour créer et maintenir les vi. des dans lesquels les ingrédients sont compris et continuelle.. ment remués par le mouvement du cylindre. Ceci produit une limé... lioration très importante, puisque les producteurs de vides peuvent être employés pendant un temps indéfini ilet ainsi on ob-
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tient l'entière utilisation des ingrédients actifs et leur rem- placement peut être fait avec la certitude qu'ils serviront au but qui leur est destiné. L'émeri est une substance inerte qui n'est pas affectée par les hautes températures employées et qui crée les vides dans le mélange en poudre.
Par l'emploi d'émeri d'une certaine grosseur, passant au tamis de 65 à 100. mailles pa pouce carrée par exemple, les vides seront uniformes. Il doit être entendu que l'émeri n'est pas absorbé par les articles à traiter, en sorte que l'entièreté de l'émeri reste essentielle- ment dans le cylindre après le traitement ; et lors du rechar- gement du cylindre, il n'y a plus besoin d'ajouter une quantité additionnelle d'émeri.
Le second constituant est l'aluminium pur à l'état finement pulvérisé.
Le troisième constituant employé est le précipité de pous- sières de zinc et de cuivre qui peut être obtenu par l'addition de poussière de zinc dans une solution de sulfate de cuivre, par exemple, Jusqu!.\ ce que tout le cuivre soit expulsé de la solu- tion."L'eau est. rejetée par filtrage et le précipité de zinc et de cuivre contenant approximativement 75 % de zinc et 35 % de cuivre est séché soigneusement.
Le quatrième constituant est de l'étain pur- on ajoute aussi les sels suivants t chlorure ferreux, chlorure de cobalt, (sel très finement pulvérisé), sulfate de nickel (finement précipité par le chlorure de zinc, l'ensemble évaporé jusqu'à siccité) et trichlorure d'antimoine. On peut aussi ajouter le sel N2 27 dé- crit dans la demande de brevet anglais N 66 27, lequel sel con- tient des composés d'aluminium, de chrome, de zinc et de fer, soigneusement séchés'et finement pulvérisés.
On ajoute aussi au mélangé du sel ammoniac et dû boraB, tous deux à l'état finement divisé. L'addition d'une substance absor- bant l'oxygène dégagé pendant l'opération est a conseiller et l' emploi, dans ce but, de naphtaline est très satisfaisant.
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parmi les ingrédients mentionnés, le chlorure de cobalt, le précité de nickel et le trichlorure d'antimoine sont spécialement destinés au traitement d'alliages spéciaux tels que les laitons et les bronzes'
Comme exemple des proportions en poids des ingrédients susdits à employer, celles de la première charge du cylindre, sont en premier lieu indiquées ci-dessous*
Première charge du cylindre,
EMI6.1
En unitésde poids.
m# m n #mm i.d n < > n i
EMI6.2
<tb> Emery <SEP> 3,700
<tb>
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<tb>
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<tb> Précipité <SEP> Cuivre
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<tb> Zinc. <SEP> 1,000
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<tb> Sel <SEP> ammoniac <SEP> 0,175
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<tb>
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<tb> Borax <SEP> 0,011
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<tb>
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<tb> Etain <SEP> 0,050
<tb>
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<tb> Naphtaline <SEP> 0,010
<tb>
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<tb> Sulfate <SEP> de <SEP> Nickel <SEP> 0,100
<tb>
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<tb> Chlorure <SEP> ferreux <SEP> 0,100
<tb>
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<tb>
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<tb> Poudre <SEP> d'aluminium <SEP> 0,200 <SEP> 5e346
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<tb> ------- <SEP> 5,346
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<tb> Sel <SEP> N2 <SEP> 27 <SEP> très <SEP> sec <SEP> ) <SEP>
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<tb> et <SEP> pulvérisé <SEP> ( <SEP> 0,
250
<tb>
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<tb> Chlorure <SEP> de <SEP> Cobalt <SEP> 0,100
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<tb>
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<tb> Trichlorure <SEP> d'an-
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<tb>
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<tb> timoine. <SEP> 0)020
<tb>
<tb>
<tb> ------- <SEP> 0, <SEP> 120 <SEP>
<tb>
L'addition des deux derniers sels est particulièrement désira- ble quand on traite des alliages de bronze, de laiton ou similai- res.
Poudre pour rechargement - Unités de poids.
EMI6.3
<tb>
Sel <SEP> N <SEP> 27 <SEP> pulvérisé <SEP> 0,250
<tb>
<tb> Précipité <SEP> de <SEP> Cuivre <SEP> Zinc, <SEP> 1,000
<tb>
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EMI7.1
<tb> Sel <SEP> ammoniac <SEP> 0, <SEP> 175
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<tb>
<tb> Borax <SEP> 0,011
<tb>
<tb>
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<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Etain <SEP> 0,015
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<tb>
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<tb>
<tb>
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<tb> .
<SEP> Naphtaline <SEP> 0,011
<tb>
<tb>
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<tb>
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<tb> Sulfate <SEP> de <SEP> nickel <SEP> 0,020
<tb>
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<tb> Trichlorure <SEP> d'antimoine <SEP> 0, <SEP> 020
<tb>
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<tb> Chlorure <SEP> ferreux <SEP> 0,100
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<tb> Poudre <SEP> d'aluminium <SEP> 0,020
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<tb> Chlorure <SEP> de <SEP> cobalt <SEP> (sel) <SEP> 0, <SEP> 020 <SEP> lue642
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<tb> ------- <SEP> 1, <SEP> 642 <SEP>
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La quantité à employer dans chaque rechargement dépend en.
EMI7.2
fièrement de la quantité consommée dans l'opération précédons te> mais il vaut mieux,?en mettre trop que trop peur-*- Les trois températures à employer dans des opérations nor.. males sont environ comme suit ;
Elevez la.température aussi rapidement que possible jusqu'à près de 600!Ci Maintenez la température 'à ce degré, (indiqué pa: lecture au pyromètre) pendant environ 30 minutes.
Ensuite abaissez lentement la température jusqu'à environ
EMI7.3
5002C et maintenezJla à ce degré pendant environ 20 â 30 minu.. tes.
Ensuite abaissez la température jusqu'à environ 35020 et maintenez la \ ce degré pendant au moins 30 minutes.
Si un revêtement exceptionnellement épais de l'alliage est requis, la dernière température peut être maintenue pendant une heure, de plus; mais les trois premières températures et durées sont généralement satisfaisantes,
Le cylindre ne doit pas être ouvert jusque ce qu'il soit suffisamment refroidi pour pouvoir y mettre là"main sans danger
L'alliage composé des métaux décrits ci-dessus, est propor- tionné dé telle sorte que par la combinaison avec les fondants mentionnés, il est essentiellement neutre électriquement par rapport au fer et à 1' acier, évitant par la une action élec.
<Desc/Clms Page number 8>
trolytique à la surface des objets de fer et d' acier traités avec le dit alliage, éliminant ainsi la cause principale de rouillure.
Il a été aussi constaté que les pièces de métal traitées par le procédé décrit ci-dessus deviennent très dures et que leur ré- sistance à la traction est augmentée dans une mesure remarquable.
Revendications.
EMI8.1
=+=+=>1-=+=+=+=+=+=+=+=+= 1/ Un procédé destiné à protéger les métaux contre la rouille dans lequel les objets métalliques à traiter et les poudres pour le recouvrement sont mélangés avec de l'émeri et sont introduits dans un cylindre rotatif qui est chauffé.
Claims (1)
- 2/ Un composé destiné à protéger contre la rouille servant à la réalisation pratique du procédé, suivant la revendication 1, con.. sistant dans un mélange de poudres pour le recouvrement, et d'éme- ri.3/ Un composé empêchant la rouille, pour la réalisation du procé- dé suivant la revendication 1, consistant dans une poudre essen- tiellement sèche, contenant de l'émeri, un précipité sec de cui- vre et de zinc, de l'étain et de l'aluminium.4/ Un composé empêchant la rouille, pour la réalisation du procé- dé suivant la revendication 1, consistant dans une poudre essen- tiellement sèche, contenant de l'émeri, un précité sec de cuivre et de zinc, de l'étain et de l'aluminium, et du chlorure de co- balt finement pulvérisé, du sulfate de nickel (finement précipité par le chlorure de zinc, l'ensemble étant évaporé jusqu'à sicci- té) et du trichlorure d'antimoine.5/ Un composé empêchant la rouille pour la réalisation du pro- cédé suivant la revendication 1, consistant dans unepoudre es- sentiellement sèche, contenant de l'émeri, du précipité sec de cuivre et de sine, de l'étain et de l'aluminium avec l'addition EMI8.2 d*une certaine partie du mélange N2 27 suivant la demande Ra <Desc/Clms Page number 9> EMI9.1 EMI9.2 .S!>/1fl avec ou sans/du chlorure de cobalt, finement pulvérisé, du sulfate de nickel (finement précipité par le chlorure de zinc et évaporé jusqu'à siccité) et du trichlorure d'antimoine.'#> 6/ Un composé empêchant la rouille suivant les revendications 2, 3 et 4 avec l'addition de sel ammoniac, de borax et de naphtali- ne.7/ Le procédé de traitement d'objets métalliques pour les proté- ger de la corrosion, lequel consiste dans le chauffage des objets métalliques avec les poudres, réagissantes essentiellement sèches indiquées ci-dessus, et revendiquées dans les revendications, ee chauffage s'effectuant dans un récipient rotatif en appliquant la chaleur en trois stades, d'abord à environ 6002C, ensuite à en- viron 5002C et finalement à environ 3502C, en substance comme décrit.
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