BE420359A

BE420359A -

Info

Publication number: BE420359A
Authority: BE

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



    " " Perfectionnements à la formation de couches protectrices sur   des objets de fer et d'acier ". 



   La présente invention concerne des perfectionnements à la formation de couches protectrices sur des objets de fer et d'acier, par formation d'une couche de chrome ou d'un alliage de chrome à la surface ou dans la surface de l'objet. 



   Il a été proposé antérieurement de former des couches de chrome ou d'alliage de chrome sur des objets de fer et d'acier en chauffant les objets à environ   850-950 C   en présence de chlorure de chrome . In a été proposé également de chauffer les objets à environ 1000-1200 C en présence de chlorure de chrome et en présence d'un gaz réducteur. 



   Un des buts de la présente invention est de fournir un procédé perfectionné pour former des couches protectrices sur des objets de fer et d'acier, procédé qui peut être effectué continûment d'une manière réglée. 



   Suivant la présente invention on procure un procédé de formation de couches protectrices sur des objets de fer et d'a- cier, renfermant les phases consistant à faire passer un mélange d'hydrogène ou de chlorure d'hydrogène sur du chrome chauffé ou des alliages de chrome chauffés, et à faire agir le produit 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 gazeux résultant ou à le laisser agir sur les objets   à   une température d'environ 900 C ou plus. 



   Les objets peuvent dans beaucoup de cas être noyés dans du silicium ou des composés de silicium ou entouré par ceux- ci, spécialement dans du sable de silice, du quartz ou du ferro- silicium vu que l'aspect des objets traités est affecté favora- blement par la présence de ces matières ajoutées. 



   Les termes " gaz " ou "gazeux" employés ici se rapportent non seulement aux gaz parfaits mais également aux vapeurs. 



   L'hydrogène peut être employé dans une grande proportion en comparaison de la quantité de chlorure d'hydrogène. 



   D'après les essais, on croit que le produit gazeux contient du chrome sous la forme de chlorure chromeux et en fait on a trouvé par des recherches étendues, que la formation de la couche de chrome ou contenant du chrome s'effectue beaucoup plus rapidement et plus uniformément que dans le cas où le chlo- rure chromique est employé comme tel. De plus, dans le procédé de la présente invention, le gaz ou la vapeur contenant le chro- me peut être produit continûment et mis en réaction en quantités   Béglables   ou en concentration réglable . En outre le chrome,ou la couche contenant le chrome peut être rendu de n'importe quelle épaisseur désirée par le réglage des conditions de réaction ou du temps de traitement. 



   Les articles peuvent être polis au cuir de buffle ou autre- ment après le traitement, si on le désire . 



   Il est en fait surprenant que le composé de chrome à l'état gazeux ou de vapeur, qui est supposé être du chlorure chromeux, est produit effectivement dans les conditions fortement réductri- ces parce qu'il est connu que les composés de chrome sont réduits en chrome métallique lorsqu'ils sont chauffés en présence d'hydro- gène .Lorsqu'un alliage de chrome, tel que par exemple du ferro- chrome, est employé , il est probable que le chlorure d'hydro- gène attaque d'abord la surface du ferro-chrome en formant du 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 chlorure ferreux volatil qui évidemment n'a aucune action sur les objets à traiter .

   Lorsque le fer est enlevé de la surface du ferro-chrome en laissant le chrome, ce dernier est alors attaqué par le chlorure d'hydrogène en présence d'hydrogène pour former un composé de chrome volatil, probablement du chlorure chromeux   qu.,   comme on l'a indiqué plus haut, réagit de façon particulièrement favorable sur le fer ou l'acier . Le mélange gazeux résultant peut être envoyé de façon continue sur les ob- jets à traiter , à une vitesse réglable, de telle sorte que l'échange désiré du chrome et du fer est effectué . Le chrome pénètre ou diffuse dans la surface des objets sans modifier sensiblement les dimensions des objets initiaux . A une tempé- rature de 980 C et pour une période de traitement de 4 à 6 heures, on a pu obtenir une couche contenant du chrome ayant une épaisseur d'environ 0,1 mm.

   Les objets traités avient une surface luisante lisse et la teneur en chrome de la couche pro- tectrice était d'environ 25 % 
L'hydrogène et le chlorure d'hydrogène peuvent être produits ou fournis par une source séparée et mélangés l'un à l'autre,ou bien le mélange de chlorure d'hydrogène et l'hydrogène peut être avantageusement produits par le passage d'hydrogène à une vitesse réglée à travers de l'acide chlorhydrique fumant. 



   L'un ou l'autre des gaz, ehlorure d'hydrogène et hydrogène, ou bien les deux gaz ou le mélange des deux peuvent être envoyés   dans un.ou plusieurs moyens de séchage appropriés ; parexemple   on peut les faire barbotter dans de l'acide sulfurique concentré ou les faire passer dans des tubes ou des tours de séchage.Ceci est spécialement avantageux lorsqu'on produit le mélange des deux gaz par un barbottage d'hydrogène dans de l'acide chlorhy-   drique   fumant. 



   Un des avantages du procédés suivant la présente invention est/qu'en faisant varier la composition du mélange de gaz, c'est- à-dire la concentration du composé de chrome, par exemple en fai- 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 sant varier les proportions initiales de l'hydrogène par rapport au chlorure d'hydrogène, ou en faisant varier la quantité totale de gaz, ou en faisant varier la température de réaction ou la période de réaction, ou en   faisant;varier   n'importe quel nombre   ésiré   de ces facteurs, on peut faire varier l'épaisseur de la couche protectrice produite. En outre, l'opération peut être interrompue à n'importe quel instant désiré . 



   Si on le désire, les objets à traiter peuvent être soumis d'abord à l'action de l'hydrogène seul tandis qu'ils sont chauf- fés, dans le but d'enlever dea impuretés superficielles telles que des oxydes . Il n'est par conséquent généralement pas néces- saire de nettoyer les objets avant de les introduire dans la phambre de réaction, comme cela avait été jugé nécessaire anté- rieurement . 



   Le procédé de la présente invention peut être réalisé de différentes manières . Le composé de chrome volatil peut être produit dans le même récipient que l'objet ou les objets à trai- ter ou dans des récipients différents. Ainsi . 'par exemple, le chrome ou un alliage de celui-ci, par exemple du ferro-chrome,peut être placé dans une ou plusieurs cornues ou tambours et chauffé au rouge tandis qu'un mélange de chlorure d'hydrogène et d'hydro- gène est envoyé sur lui . Le produit gazeux, qui est probablement un mélange de chlorure chromeux et d'hydrogène, peut alors être envoyé dans un tambour ou un autre récipient approprié contenant l'objet ou les objets à traiter , chauffés à une température d'environ 900  C au au delà . 



   Il peut être avantageux de faire tourner le tambour ou autre récipient dans lequel l'objet ou les objets sont traités. 



   Dans un autre procédé de réalisation de l'invention, on fait agir le mélange de chlorure d'hydrogène et d'hydrogène sur le chrome ou l'alliage de chrome, de préférence du ferro-chrome, dans la même chambre ou le même récipient que celui dans lequel 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 l'objet ou les objets à traiter sont placés, mais la disposition doit être telle que le courant d'hydrogène et de chlorure d'hy- drogène rencontre le chrome ou l'alliage de chrome avant d'a-   teindre   les objets à traiter . Dans ce cas, le chrome ou l'al- liage de chrome et/ou l'objet ou les objets à traiter peuvent être enfermés dans des réceptacles appropriés , perforés ou en forme de cages.

   Si on le désire, l'objet ou les objets à traiter 'peuvent être placés dans un réceptacle rotatif perforé ou en forme de oage dans lequel le chrome ou le ferro-chrome est pla- cé. Suivant une variante, un réceptacle rotatif peut contenir à la fois l'objet ou les objets à traiter et le chrome   ou'al-   liage de chrome, ces corps étant séparés si on le désire par une cloison perforée en forme de grille ou de tamis. 



   Si on le désire, la réaction entre le chlorure d'hydrogène et le chrome ou l'alliage de chrome, qui peut être à l'état fine- ment divisé, peut être effectuée en présence de silicium ou de composés de silicium, spécialement du sable de silice ou du quartz ou du ferro-silicium . Ces additions semblent favoriser la formation de chlorure chromeux par opposition au chlorure chromique . 



   REVENDICATIONS. 



   ------------------ 
1. Un procédé de formation de couches amotectrices sur des objets de fer et d'acier , renfermant les phases qui consistent à faire passer un mélange d'hydrogène et de chlorure d'hydrogène sur du chrome chauffé ou des alliages de chrome chauffés, et à faire agir ou à laisser agir le produit gazeux résultant sur l'objet ou les objets à une température d'environ 900 C ou au   delà .

Claims

2. Un procédé suivant la revendication 1, dans lequel les objets sont traités en présence de silicium ou de composés de silicium, tels que du sable, du quartz , du f erro-silicium ou une autre matière silicieuse. <Desc/Clms Page number 6>

3. Un procédé suivant la revendication 1 ou 2, dans lequel l'hydrogène et/ou le chlorure d'hydrogène, ou le mélange des deux sont séchés avant que le mélange soit mis en contact avec l'al- liage de chrome.

4. Un procédé suivant l'une des revendications 1 à 3,dans lequel le mélange de chlorure d'hydrogène et d'hydrogène est formé par passage d'hydrogène dans de l'acide chlorhydrique fu- mant.

5. Un procédé suivant l'une des revendications précédentes dans lequel l'objet ou les objets à traiter sont d'abord soumis à l'action d'hydrogène seul.

6. Un procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes,dans lequel du ferro-chrome est employé comme allia- ge de chrome.

7. Un procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on fait passer le mélange d'hydrogène et de chlorure d'hydrogène sur du chrome ou un alliage de chrome au rouge, à l'extérieur de la chambre ou du récipient dans le- quel l'objet ou les objets sont traités.

8. Un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le mélange d'hydrogène et de chlorure d'hydro- gène est envoyétravers une ou plusieurs chambres ou un ou plusieurs récipients, contenant l'objet ou les objets à tmiter et du chrome ou un alliage de chrome, et chauffés à environ 900 C ou au delà .

9. Un procédé suivant la revendication 8,' dans lequel l'ob- jet ou les objets à traiter sont contenus dans la chambre ou le récipient de réaction dans un réceptacle perforé ou en forme de cage.

10. Un procédé suivant l'une des revendications 8 ou 9, dans lequel le chrome ou l'alliage de chrome est contenu, dans un récipéent perforé ou en forme de cage .

11. Un procédé suivant l'une quelconque des revendications <Desc/Clms Page number 7> précédentes, dans lequel l'objet ou les objets à traiter sont traités dans un récipient rotatif.

12. Un procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la réaction de l'acide chlorhydrique et du chrome ou de l'alliage de chrome est effectuée en présence de silicium ou de composés de silicium.

13.Un procédé de formation de couches protectrices sur des objets de fer ou d'acier, renfermant la phase qui consiste à chauffer 'l'objet ou les objets à environ 900 C ou au delà ,dans un courant de chlorure ohromeux gazeux.

14. Un procédé suivant la revendication 13, dans lequel le courant gazeux comprend également de l'hydrogène .

15. Un procédé suivant les revendications 13 ou 14,dans le- quel les objets sont traités en présence de silicium ou de com- posés de silicium, spécialement du sable de silice, du quartz ou du ferro-silicium.

16. Un procédé de formation de oouches protectrices sur des objets de fer et d'acier, en substance tel qu'il est décrit ci- dessus.

17. Des objets de fer et d'acier traités par un procédé faisant l'objet d'une des revendications précédentes.