BE354030A - - Google Patents

Description

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  Procédé pour la protection des métaux ferreux et cuivreux. 



   On connaît le principe de la diffusion des métaux dont la oémentation au carbone et la shérardisation sont les   principa-   les applications actuelles. Le procédé dit de   "shérardisation"   consiste en une cémentation, à la pression atmosphérique, des métaux ferreux, en vue de leur protection contre la corrosion par les agents atmosphériques, au moyen d'an cément formé es- sentiellement d'un mélange de zinc oxydé impur, mélangé ou non avec/de la silice et une faible quantité d'hydrocarbures. 



   La couche protectrice, obtenue par ce procédé, et oonsti- tué par un composé de la forme Fen- Zn,est mince et présente une surface friable, hétérogène, d'an gris terne, parfois d'an aspect rouillé. 



   La présente invention a pour objet une application nouvel- le du principe de la diffusion des métaux. 



   Suivant l'une des caractéristiques de l'invention, le cé- ment employé contient un certain pourcentage de carbonate de baryum, ou de ferrocyanure de potassium, ou d'un mélange de ces deux produits qui ont pour effet d'augmenter la rapidité de pénétration et de permettre l'obtention d'une couche proteo- trice plus épaisse. 

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   Suivant une autre caractéristique de l'invention, le cé- ment contient du zinc par, exempt d'oxyde, mélangé à une forte proportion de silice, 50 % enviton. 



   Suivant l'invention également la cémentation a lieu sous pression, de préférence en deux ou un plus grand nombre d'opé- rations successives, la nature du cément, la température et la durée pouvant être différents de l'une à l'autre de ces opé- rations. 



   D'autres perfectionnements résulteront de la description qui va suivre et qui se rapporte à un exemple pratique d'éxé-   oution   du procédé suivant l'invention. 



   Grâce à ces perfectionnements, se trouvent remplies les conditions nécessaires à l'obtention d'un alliage homogène, savoir : pénétration profonde et rapide, chaleur uniforme et constante, pression suffisante. 



   On obtient ainsi une couche supérieure formée d'un allia- ge de la forme Fe-Znn à haute teneur en zinc, ledit alliage étant relié au métal ferreux à protéger par une deuxième cou- che de la forme Fe-Zn. 



   L'alliage Fe-Znn donne une surface extérieure, à texture homogène, non poreuse, dure, lisse, facilement polissable,   d'un   blanc éclatant à reflets bleutés après polissage ; son pouvoir réflecteur est considérable. 



   Un tel revêtement est beaucoup plus résistant que ceux obtenus par le procédé actuel de shérardisation, par galvani- sation, ou par les procédés électrolytiques. 



   Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : la figure 1 est une coupe verticale, diamétrale, suivant la ligne A-A de la figure 2, d'une boîte permettant la cémen- tation sous pression ; la figure 2 est une coupe horizontale suivant la ligne   B-B   de la figure 1; la figure 3 est une vue, en élévation, correspondant à la figure 1. 

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   Suivant l'exemple d'exécution choisi, les pièces à trai- ter sont, avant traitement,parfaitement déoapées et nettoyées. 



  Elles sont en premier lieu dégraissées en les plongeant pen- dant 15 à 20 minutes dans une solution au. 1/10  de potasse bouillante après quoi elles sont rincées à l'eau tiède puis séchées à l'air chaud. Elles sont ensuite décapées dans une solution de   20   à 25   %   environ d'aoide sulfurique à 66  Beaumé, à une température de 40 à 45  0. Après ce décapage, les pièces sont rincées à l'eau. chaude et séchées à la sciure de bois très fine.On peut ensuite opérer de   deux:   façons différentes   Exemple 1 .    



   Le cément employé est un mélange de carbonate de zinc, zinc en poudre, oarbonate de baryum et silice (sable). A ti- tre d'exemple, la composition du mélange peut être la suivante: 
 EMI3.1 
 smithsonite (carbonate naturel de zinc) ...o.. 2 Zinc pulvérisé ..............................25 Carbonate de baryum ......................... 5 o Silice ......................................60 ;o 
Les   pièce@s,   noyées dans le cément, sont placées dans des boîtes de cémentation du modèle utilisé couramment en mé- tallurgie, puis chauffées, dans un four ordinaire à gaz ou de préférence dans un four à bain de sel dont la température est plus facilement contrôlable.

   Celle-ci doit toujours être in- férieure à la température de fusion du zinc, afin d'éviter, après détournement, une prise en bloc de la masse.   A   titre d'indication, cette température peut être d'environ 280  0. 



   La durée de l'opération est évidemment fonction de la profondeur de cémentation désirée, celle-ci étant fonction ,à son tour, du fini que l'on désire donner aux pièces. Elle pour. ra être notablement réduite, en polissant les pièces au préa- lable afin de n'avoir à enlever   qu'una   couche très mince lors du polissage définitif. Toujours à titre d'indication, la durée du traitement est d'environ une dizaine d'heures pour une profondeur de cémentation de l'ordre du demi-millimètre. 

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  Exemple II 
Les pièces, après avoir subi le décapage, sont mises dans des boites avec de la silice et chauffées à 650  en vue d'un supplément de décapage et de la suppression des tensions molé- culaires; elles sont prêtes alors pour la cémentation qui a lieu ici en deux fois. 



   Le cément employé dans la première opération a, de préfé- rence, la composition suivante :   zino   pulvérisé ou pulvérulent   ...............   40 % silex: pulvérisé ou pulvérulent .............. 52% ferrocyanure de potassium ................... 3 % carbonate de baryum ......................... 5 % 
Les pièces, noyées dans le cément, sont placées dans des boîtes de oémentation comportant à leur partie supérieure le dispositif représenté. Celui-ci comporte (figures 1 à 3) un corps 1 fixé sur la boîte et fermé par un couvercle 2, mainte- na par un dispositif 3-4 à balohnette ou de toute autre façon. 



  Ce couvercle 2 comporte un écrou central 5a dans lequel peut se visser la tige filetée 5 terminée par un carré 6 et   soliè   daire, par son autre extrémité, d'un piston 7, pouvant se dé- placer verticalement dans la boîte 1. Le piston 7 est revêtu. sur sa faoe inférieure d'une couche d'amiante 8. 



   Le couvercle 2 une fois mis en place, on comprime le cê- ment et les pièces qui y sont noyées au moyen du piston 7 et par l'intermédiaire de la tige filetée 5. 



   Grâce, d'une part, à la pression ainsi exercée et, d'autre part, à la fluidité du oément, celui-ci enrobe parfaitement les pièces quelles   que   soient leurs formes plus ou moins con- tournées ou leurs évidements. 



   Les boîtes ainsi préparées sont mises dans un four à tem- pérature bien homogène. Dans le cas.où les boîtes sont chauf- fées à l'aide d'un bain de sel, les mêmes boîtes peuvent servir mais il importe de   veudller   avec soin à ce que le niveau du 
 EMI4.1 
 bain-zni-t-inférieu.r aux bords du couvercle. 

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   La température du four ou du. bain de sel devra être main- tenue aussi constante que possible ; elle sera de préférence de 
400  0. environ.   Quant   à la durée de l'opération elle est d'en- viron une heure et demie. Les pièces sont ensuite sorties des boîtes et refroidies à l'abri de l'air. 



   Après ce refroidissement, les pièces sont cémentées une deuxième fois, dans les mêmes boites mais avec un cément ayant, de préférence, la composition suivante : zinc pulvérisé ou pulvérulent ............... 50 % silex pulvérisé ou pulvérulent .............. 45 % carbonate de baryum ......................... 5 % 
La température optima pour cette deuxième oémentation est d'environ   550 0.   et la durée du traitement est de deux heures environ. Naturellement la com position du cément, la températu- re du four, la durée peuvent varier sans que l'on sorte   du.   do- maine de l'invention. 



   Les pièces sont sorties des boites et refroidies, comme après la première cémentation, à l'abri de l'air. On leur fait subir ensuite un décrassage, au moyen d'an mélange de sable fin et d'essence de pétrole. 



   Les pièces sont alors prêtes à recevoir le polissage défi- nitif, obtenu, par les procédés habitusls. 



   On remarquera que grâce à l'emploi des boites de cémentation avec dispositif de pression, il n'est pas nécessaire de faire tourner la boite pour assurer le chauffage régulier de la surfa-    ce à traiter ; onpont donc employer des boites fixes ce qui per-   met de traiter des objets de toutes formes et de toutes   dime-   sions, même relativement grandes. 



   Naturellement l'invention n'est nullement limitée au mode d'exécution décrit qui n'a été choisi qu'à titre   d'exemple.   La composition du cément peut, comme déjà dit, être différente de oelle indiquée; elle pourra varier suivant la nature   du.   métal à traiter, la profondeur de cémentation à obtenir, la rapidité plus ou moins grande que l'on désirera atteindre dans le traite- 

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 ment. Tous les procédés habituellement employés dans la cé- mentation au carbone, dans le but notamment de protéger contre l'action du oément telle ou telle partie de la pièce traitée, pourront être mis en oeuvre. 



   Par ailleurs, le cycle des opérations précédant et suivant le traitement, peut, bien entendu., être différent de celui in-   diqué;   il petit être complété par toutes opérations appropriées relevant de cas particuliers. 



   Enfin le procédé décrit est applicable non seulement aux métaux ferreux, fer, acier, fonte, etc..., mais également au cuivre et alliage du cuivre : laitons, bronzes, etc... 



   .REVENDICATIONS. 



   1 - Procédé de protection des   métaux,   ferreux et cuivreux par cémentation par le zinc, caractérisé en ce que le cément utilisé contient du carbonate de   baryum   ayant pour effet d'aug- menter la rapidité de pénétration. 



   2 - Procédé suivant 1 , caractérisé en ce que le cément contient également de la smithsonite. 



   3 - Procédé suivant 1  et 2 , caractérisé en ce qu'il est formé   d'un   mélange de smithsonite, de zinc pulvérisé, de carbo- nate de baryum et de silice. 



   4 - Procédé suivant 3 , caractérisé en ce que le cément a la oomposition approximative suivante : smithsonite .................. 2 % zinc pulvérisé .............. 25 % carbonate de baryum .......... 5 % silice   .......................60   
5 - Procédé suivant 1 , caractérisé en ce que le casbonate de baryum est remplacé en totalité ou en partie par du ferro- cyanure de potassium. 



   6 - Procédé suivant 1 , caractérisé en ce que le zinc con- tenu dans le cément est du zinc par exempt d'oxyde de zinc. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 7 Procédé suivant 1 , caractérisé en ce que la cémenta- <Desc/Clms Page number 7> tion est effectuée sous pression.

   8 - Procédé suivant 1 , caractérisé en ce que la oémen- tation a lieu en deux ou un un plus grand nombre d'opérations successives, les pièces pouvant être, entre les opérations, sorties des boites et refroidies à l'abri de l'air.

   9 - .Procéda suivant 8 , caractérisé en ce que le cément pour la première opération a, de préférence, environ la compo- sition suivante zinc pulvérisé ou pulvérulent .............. 40% silex pulvérisé oa pulvérulent ............. 52 % ferrocyanure de potassium .................. 3 % carbonate de baryum 5 % 10 - Prooédê suivant 8 , caractérisé en ce que le cément pour la deuxième opération a, de préférence, environ la compo- sition suivante - zinc pulvérisé ou pulvérulent 50 o silex pulvérisé oa pulvérulent ............. 45 % carbonate de baryum ........................ 5 5 11 - Caisse de oémentation pour la réalisation du.

   prooé- dé suivant 7 , caractérisée en ce qu'elle comporte un fond mo- bile ou piston relié au couvercle par une vis ou dispositif analogue.

   12 - .Procédé de protection des métaux ferreux et cuivreux en substance comme décrit.

   13 - Caisse pour la cémentation au zinc de métaux fer- reux et ouivreux en substance comme décrit et comme représenté au. dessin annexé.