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ou empêcher Procédé pour diminuer/les attaquée des acides corrosifs sur les métaux, particulièrement le fer et les alliages métalliques" 1 se forme sur les objets métalliques et particulièrement sur les objets en fer et sur ceux en alliages métalliques, en pressée de l'air et spécialement à température élevée, des combinsaions d'oxygène, telles que les couches d'oxydes, d'hy- droxydes et de battitues qui doivent être enlevées avant que l'on procède à tout traitement ultérieur,par exemple dépôt de revêtements, étirage a. froid, laminage de précision et analogues.
pour enlever ces combinaisons d'oxygène., on applique gé- néralement la méthode de nettoyage par la voie sèche ou celle par la voie lumide La première est de nature mécanique et elle consiste à faire usage de jets de sable, du meulage eu de pro- cédés analogues* la seconde est de nature chimique et, dans ce cas, elle consiste en un traitement par des solutions diluées (aqueuses) d'acides minéraux, de préférence d'acide chlorhydrique
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ou sulfurique, ce que l'on-dénomme généralement le décapage ou bien elle est de nature électrolytique.
Du fait que le nettoyage à sec est délicat, coûteux et qu'il n'est pas toujours applicable partout, ce procédé n'est que rarement utilisé comparativement au nettoyage par la voie humide.
Le décapage des objets par les acides permet, on doit le reconnaître, de débarrasser ceux-ci entièrement de toua les oxydes, mais il a toute une série de graves inconvénients
Comme, notamment, la couche d'oxydes ou de battitures ne recouvre pas la surface des objets sous une épaisseur uni- forme, le noyau métallique qui se trouve en dessous est :torte- ment attaqué lors du décapage, lorsque les couches minées d'axydes sont enlevées.
Cette attaque ou dissolution du métal s'accomplit avec un fort dégagement d'hydrogène; l'acide dé- capant est ainsi projeté à la ronde dans le local où se fait le traitement et le séjour dans celui-ci est rendu,de ce fait, dangereux; en outre, l'hydrogène est fixé par le noyau métal, lique à l'état atomique sous forme d'alliage de ce dernier avec le gaz hydrogène, Ce processus a comme conséquence, par exemple quand il s'agit d'objets en fer, une diminution con- sidérable de valeur, en ce qu'il conduit à la fragilité si re- doutée des objets décapés.
Il entraîne, en plus d'une disses lution de métal inutilement élevée et qui, conséquemment, doit être considérée comme une perte, un gra nulage indésirable de la surface du métal et une perte d'acide décapant tout aussi indésirable,
Pour éviter l'inconvénient du dégagement démesure d'hy drogène, on ajoute, conformément à la technique éprouvée, des produits dénommés agents "enrayeurs" ou "réducteurs de déca- page".
Ces derniers sont, généralement, des matières organiques mais parfois aussi des matières minérales. Il existe de nom breux exemples de l'espèce dans la documentation des 'brevets, qui se rapportent des agents extrêmement différents; tous vi
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sent à exercer une action/enrayante ou "paralysante" sur le dégagement de l'hydrogène, lorsque l'acide décapant agit sur le métal de l'objet traité et à empêcher, en fait, la dissolu- tion du noyau métallique.
En dépit de ces possibilités, les réducteurs de décapage à bonne action protectrice ont précisément l'inconvénient d'auge. menter considérablement le prix du processus du nettoyage, si l'on veut que leur intervention soit efficace. C'est pourquoi, dans la pratique, on préfère fréquemment renoncer aux réduc teurs de décapage et prendre à son compte les inconvénients du dégagement de l'hydrogène et de la perte du métal et de l'a aide. Il faut, dans le cas de réducteurs de décapage de bonne qualité, quand il s'agit d'objets en fer et que l'on fait usage d'une solution d'acide sulfurique à 105 à 60 c pour obtenir un effet paralysant suffisant sur l'attaque du noyau métalli- que, généralement faire agir 0,
05 à 0,1% du poids du bain décapant acide.
Dans la méthode de nettoyage électrolytique, les objets en métal jouent le rôle de cathodes ou d'anodes ou sont soumis à. l'action du courant continu et du courant alternatif suivant le système du fil médian.
On emploie somme électrolyte des acides, des solutions al câlines ou bien encore des solutions de sels neutres. Toutefois, on ne peut réaliser que difficilement, dans les solutions al- calines aussi bien que dans les solutions de sels neutres, une élimination suffisante de certains oxydes métalliques, par exem- ple les couches de battitures qui adhèrent avec ténacité.
Si l'on introduit la matière à traiter dans l'électrolyte Constituée par un acide,, en la faisant servir de cathode, on réussit bien à enlever la couche de battitures et on réduit aussi, dans une certaine mesure, la dissolution du métal; mais on ne peut, étant donné que les températures de décapage sont élevées et les concentrations d'acides considérables, diminuer asses notablement les pertes de métal.
En outre, il se fait que,
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sous l'action de l'hydrogene dégagé à la cathode en présence des grandes intensités de courant usuelles à l'heure actuels le et allant de 100 à 1000 ampères par mètre car' de surface de cathode, une très grande quantité d'acide décapant est projetée et que le danger de la fragilité due au décapage se trouve considérablement accru.
Si l'on introduit la matière à traiter dans le processus électrolytique pour la faire servir d'anode, il vient s'ajou ter, aux pertes de métal occasionnées par l'action de l'acide celles résultant de la dissolution du métal à l'anode sous l'action du courant; or, ces pertes ne peuvent être admises dans un bilan économique.
L'application du système à conducteur médian dans l'élec- trolyte acide neutralise bien, suivant les constatations qui ont été faites par l'inventeur, l'influence défavorable de la cathode et de l'anode; ce procédé est donc applicable, techniquement parlant, mais son application exige si l'on veut observer la durée de décapage admissible dans la prati- que, l'intervention de densités de courant encore notable- ment élevées qui atteignent de 100 à 500 ampères par mètre carré de surface électrodique
On peut toutefois, ainsi que l'expérience l'enseigne, pro- ter remède aux inconvénients décrits des méthodes par la voie humide en faisant appel à un traitement combiné par l'acide des matières métalliques, particulièrement des matières en fer,en présence d'agents réducteurs de décapage et par l'action du courant électrique.
Sous l'appellation de "agents ou matières réducteurs de décapage", on comprend toutes les matières ou mélanges de matières, de préférence de nature organique, qui sont à même de réduire l'attaque des métaux par les acides ou de l'an- nihiler entièrement en fait et qui se trouvent déjà connus dans le commerce sous le nom d' "agents réducteurs, réduc-
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tueurs de décapage" ou paralysateurs Parmi ceux-ci figurent encore d'autres adjuvante connus, de nature organique, tels que la dextrine, la colle, la gemme arabique, la gélatine, les huiles rouge turc, etc. De toute façon, ils doivent avoir la propriété de contrarier la corrosion des métaux quand on les ajoute aux acides décapants en quantité suffisante.
Il n'est pas nécessaire d'expliquer, pour l'instant, en vertu de quels processus en particulier la présence d'agents paralysateurs organiques de nature connue ou qui sont connus dans la documentation des brevets, a une action réductrice ou une action paralysante sur l'attaque de la matière métallique traitée par les bains décapants acides employés, quand, con formément à l-expérience, on introduit en outre la matière à traiter dans un circuit électrolytique.
Il suffira de dire que les inventeurs ont constaté que l'effet décrit, à savoir: em- pécher le dégagement exagéré de l'hydrogène et partant la fra- gilité du fer décapé, corollairement les pertes de métal et d'acide et,en outre, diminuer notablement les densités de cou rant qui jusqu'à présent, sont habituellement élevées dans les processus de nettoyage électrolytiques, est assuré quand, cojn fermement à l'expérience, on ajoute à l'électrolyte des adju- ,vente de matière organique de caractère réducteur de décapage.
En tout cas, on fait intervenir, de la manière indiquée, au lieu des densités de courant usuelles jusqu'à ce jour de 100 à 1000 ampères par mètre carré de surface électrodique, des densités inférieures à 50 ampères par mètre carré jusqu'à la limite de 1 à 10 ampères par mètre carré et l'on peut ainsi faire usage d'unités électriques notablement plus faibles pour l'alimentation du courant. ll a ensuite été constaté que la polarisation cathodique simultanée,en présence de matières organiques à caractère ré- ducteur de décapage, a pour résultat de réduire considérablement les quantités nécessaires de celles-ci:
elles sont beaucoup moine considérables que celles que l'on devait employer jusqu'à
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présent, en l'occurrence d'absence de courant dans le traite- ment de la matière par les bains décapants acides*
Au lieu de concentrations en agent enrayeur égales à
0,05 à 0,1% de l'acide, on peut se contenter de concentrations de 0,0025 à 0,005%, c'est-à-dire de quantités qui ne représen- tent que 1/10 ou moins de celles nécessaires jusqu'à présent pour obtenir une protection de 90 à 95% dans l'acide sulfurique à 10% chauffé à 60 c Ceci rend l'application des réducteurs de décapage économique et c'est en outre, ceci seulement qui permet d'en généraliser l'application.
Les essais mis sur pied ont, au surplus, démontré que quand l'action d'enrayage est bon- ne, une faible concentration d'adjugeant de caractère réducteur de décapage exige l'intervention d'une densité de courant éle- vée et qu'inversement une concentration élevée permet de ne faire agir qu'un courant de faible densité.
On a constaté ensuite que les objets en métal traités dans des acides avec intervention simultanée du courant électrique et en présence de matières organiques à caractère réducteur de décapage, non seulement n'ont pas la fragilité des objets dé- capes mais prennent un aspect plus beau et plus brillant que, traités par exemple, les objets/simplement par la voie électrique ou la voie chimique.
On réalise des avantages analogues à ceux que l'on obtient en se servant des objets en métal comme cathodes, avec le dé- capage électrolytique par le système du fil médian, car dans celui-ci l'influence de la cathode annihile celle de l'anode.
La mise en circuit électrique des objets en métal peut se faire par n'importe lequel des procédés habituels de la tech- nique du traitement des métaux par éleotrolyse ou de la galvanoplastie,par exemple à l'aide d'agrafes, de mâchoires; quand il s'agit de fils métalliques, de rubans ,etc. , on continue à l'aide de galets, de rouleaux ou d'organes analogues* on a constaté qu'il était très avantageux pour les rouleaux de fil métallique et de rubans de les grouper pour s'en servir comme
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support en matière conductrice de l'électricité tel que c'est le cas par exemple pour le fer, le métal monel, été, et de connecter ce support à la source de courant.
on peu t cependant faire passer le courant séparément dans l'électrolyte suivant le principe connu du conducteur médian.
Ensuite, on peut employer n'importe quel type de courant et l'on peut aussi inverser la polarité du courant de temps à autre, intercaler des pauses sans courant, superposer de l'al- terntif au continu, etc.
Le procédé conforme à l'invention, peut aussi être appli- que avec avantage au nettoyage des réservoirs d'approvision- nement, des chaudières à vapeur, des tuyauteries, etc., en métaux lourds ou en métaux légers pour les débarrasser des incrustations ou autres impuretés sous l'action des acides.
Les alliages d'aciers spéciaux, qui ne peuvent être nettoyés et décapés que très difficilement et particulièrement les aciers antirouille, peuvent aussi être avantageusement décapés à l'acide par le procédé suivant l'invention .
Exemple de réalisation,,
L'attaque d'une solution d'acide sulfurique à 10% à la température de 60 c sur une tôle de fer doux a été de 250 g. par mètre carré, rapportée à la journée, au cours d'un essai d'une durée de deux heures. Cette perte a été réduite à 14 g. par mètre carré seulement par jour par l'addition de 0,05% d'agent enrayeur connu dans le commerce, toutes autres condi- tions de l'essai restant égales. L'action d'enrayage constatée a donc été de 94% environ. De l'acide sulfurique à la± conte- nant 0,00265 du même agent a donné une perte de fer de 163 g. par mètre carré par jour, donc un enrayage de 35% seulement.
En utilisant la tôle de fer doux comme cathode dans de l'acide sulfurique pur à 10% à la température de 60 c on n'a pu ob- tenir, même en faisant agir des courante de grande intensité, par exemple de 10 ampères par mètre carré et plus, qu'un en¯ rayage de 70 à 80% environ. Si l'on traite cette même tôle de
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fer à 60 c par de l'acide sulfurique à 10% contenant 0,0025% d'agent enrayeur et par un courant électrique d'une densité de 0,7 ampères par mètre carré seulement, la perte de métal est de 3 g. par mètre carré par jour, ce qui correspond à un enrayage de 98,8%. Par conséquent, bien que la quantité d'agent enrayeur ne soit que le vingtième de celle employée précédemment et la densité du courant 1/14 seulement, l'action d'enrayage obtenue est beaucoup plus forte.
A l'anode, où la solubilité du fer est toujours plus for- te, l'attaque du fer par une solution sulfurique à 10% à la température de 60 c et par un courant électrique d'une densité de 1,25 ampères par mètre carré qui était 250 g. par mètre carré par jour, a été de 620 g. par mètre carré par jour ; a donc été portée à 248% de la valeur initiale. Si l'on ajoute à l'acide sulfurique 0,002% d'agent enrayeur, l'attaque, toutes autres conditions égales et pour la même densité de courant anodique, n'a été que de 393 g. par mètre carré par jour, soit une augmentation à 157% seulement.
En appliquant le procédé par conducteur médian, on réduit avec une densité de courant de 0,3 ampères par mètre carré la solubilité qui est de 250 g. par mètre carré par jour à 187 gr. par mètre carré par jour, parce que, ainsi qu'on l'a constaté, la protection cathodique l'emporte, de façon surprenante, sur la solubilité anodique. L'effet enrayeur est de 25% dans le présent cas.
En l'absence de courant électrique, la solubilité est, ainsi qu'on l'a dit ci-dessus, en présence d'une addition de 0,0025 d'agent enrayeur à de l'acide sulfurique à 10% à la température de 60 c, tombée de 250 g, par mètre carré par jour à 163 g. par mètre carré par jour avec 35%4 d'enrayage. Mais si l'on applique simultanément les deux modes opératoires, à savoir 0.002% d'agent enrayeur et un courant de 0,3 ampères par mètre carré, on ne dissout, en deux heures, que 90 g. par mètre carré
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de fer par jours ce qui correspond. à un enrayage de 64%
Revendications.
1. Procédé pour diminuer ou encore empêcher les attaques des métaux ou de leurs alliages par les acides, particulière- ment l'attaque du fer ou de ses alliages, par exemple à l'oc- casion du nettoyage des objets, caractérisé par le fait que l'on expose ces derniers pendant leur traitement par des so- lutions acides et en présence de matières organiques à caractère réducteur de décapage, à l'action du courant électrique.