BE534763A

BE534763A - Perfectionnements apportes aux procedes et dispositifs pour former des revetements sur du titane es ses alliages

Info

Publication number: BE534763A
Authority: BE
Original assignee: American Chemical Paint Co.
Priority date: 1954-02-05
Filing date: 1955-01-10
Publication date: 1955-01-31
Also published as: DE977644C; GB764362A; FR1116990A

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   L'invention est relative à des procédés et à des dispositifs convenant à la mise en oeuvre de ces procédés pour former des revêtements sur du titane métallique et ses alliages, ces derniers étant toujours compris dans 1' expression "titane" utilisée dans ce qui suit* 
On sait que le titane est difficile à travailler ou à traiter, il est très résistant aux acides et aux alcalis et il a une très forte ten- dance à se gripper en étant en contact par frottement avec d'autres métaux, par exemple au cours d'un usinage à froid.Un revêtement, établi conformément à l'invention, écarte ces inconvénients et diminue, plus spécialement,d'une manière notable, le grippage au cours du travail à chaud ou à froid. 



   Conformément à   l'invention ,  on peut obtenir un revêtement sur du titane par l'action d'une solution ou d'une émulsion contenant 1 à 20 g/L d'acide fluorhydrique ou d'un acide fluorhydrique complexe, tel que l'acide silico-fluorhydrique ou l'acide boro-fluorhydrique, en outre 3-300 g/L d'un lubrifiant organique qui résiste à ces acides, tel qu'une huile minérale ainsi qu'un support pour l'acide et le lubrifiant.

   Quand le produit doit avoir la forme d'une solution ( par opposition à une émulsion ou à une solution colloidale), le support est constitué par un système solvant formé par un solvant organique et un agent facilitant la dissolution.Quand le produit doit avoir la forme d'une émulsion, le support est de l'eau contenant une quantité suffisante d'un ou de plusieurs émulsionnants et, le cas échéant, aussi des épaississants, afin que l'acide et le lubrifiant, ainsi que, le cas échéant, des solvants organiques continuant à former une   @   émulsion stable et aussi homogène que possible.Il est évident que tous ces constituants doivent être choisis de manière telle qu'ils soient compatibles-entre eux, c'est-à-dire et plus spécialement qu'ils résistent à l'a cide utilisé. 



   Dans les limites indiquées plus haut, il est' à recommander généralement d'adopter une teneur en acide comprise entre 5 et 15 g/L et une teneur en lubrifiant de 80-120   g/L.   



   Parmi les lubrifiants organiques, on préfère ceux qui ont un point de fusion relativement élevé comme par exemple la paraffine-à point de fusion élevé, de la paraffine chlorée, des acides gras saturés et à chaîne rectiligne, tels que   1' acide     stéarique,   laurique et myristique, ou les glycérides de ces acides ou analogues. 



     On,peut   se procurer dans le commerce une paraffine chlorée qui est stable même à des températures élevées, sous la forme d'une pâte à 50% vendue sous la marque de fabrique protégée "Flexrock Paste 50%, 
Quand on désire se servir du produit sous la forme d'une solution il est généralement nécessaire d'ajouter au solvant proprement dit un agent facilitant la dissolution, tel qu'une huile minérale, de l'essence lourde de l'huile de pin ou analogue, par exemple du   méthylisobutanol,   de l'éther glycolmonobutylique   (Butyl-Cellosolve),   de l'éther diéthylèneglycol-monobutylique (butyl-Carbitol), dé l'éther glycolmonohexylique (Hexyl-Cellosolve) ou analogues. 



   Certains alliages de titane, par exemple ceux qui contiennent 4% de manganèse et 4% d'aluminium, le restant étant du t,itane, et qui sont connus aux   E.U.A.   sous la désignation "RC 130 B" ne peuvent être munis que difficilement d'un revêtement, même selon le procédé faisant l'objet de l'invention.Dans ces cas ou pour de tels alliages, il est à recommander d'ajouter au produit une petite quantité d'acide phosphorique,par exemple environ 5 à,20   g/L.Bien   que cette   addition   ne soit pas nécessaire pour du titane et pour des alliages plus facilement attaquables,   ,La   présence de cet acide est néanmoins souvent plus avantageuse, même pour ces métaux,

  car 

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 elle diminue   souvt   la durée du traitement et procure des revêtements ayant des propriétés lubrifiantes particulièrement bonnes, lors du profilage de ces métaux, comme le montrent les essais faits dans la machine d' essais de lubrifiants de Faville Le   Vally.   



   L'invention est expliquée avec plus de détails à l'aide des exemples donnés ci-dessous, les exemples I à VIII concernant des prodùits ayant la forme de solutions et les exemples IX-IX ceux ayant la forme d' émulsions. 



  EXEMPLES : 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> Exemple <SEP> I <SEP> II <SEP> III <SEP> IV
<tb> HF <SEP> à <SEP> 50% <SEP> 10 <SEP> ml <SEP> 10 <SEP> ml <SEP> 
<tb> Acide <SEP> boro-fluorhydrique <SEP> à <SEP> 50% <SEP> 40 <SEP> ml
<tb> acide <SEP> Silico-fluorhydriqué <SEP> à <SEP> 30% <SEP> 20 <SEP> ml
<tb> acide <SEP> phosphorique <SEP> à <SEP> 85%
<tb> acide <SEP> stéarique <SEP> 100 <SEP> g <SEP> 50 <SEP> g
<tb> cire <SEP> de <SEP> paraffine <SEP> 20 <SEP> g
<tb> acide <SEP> oléique <SEP> 100 <SEP> g
<tb> essence <SEP> lourde <SEP> 560 <SEP> ml <SEP> 440 <SEP> ml <SEP> 520 <SEP> ml
<tb> éther <SEP> glycolmonobutylique <SEP> 160 <SEP> ml <SEP> 240 <SEP> ml;

   <SEP> 450 <SEP> ml
<tb> butanol <SEP> n. <SEP> 470 <SEP> ml
<tb> butanol <SEP> tertiaire <SEP> 350 <SEP> ml
<tb> huile <SEP> de <SEP> pin <SEP> 160 <SEP> ml <SEP> 240 <SEP> ml <SEP> ¯¯¯¯¯ <SEP> ¯¯¯¯¯¯
<tb> environ <SEP> 1 <SEP> L. <SEP> 1 <SEP> L. <SEP> 1 <SEP> L. <SEP> 1 <SEP> L.
<tb> 
 
 EMI2.2 
 



  =m==================================x======*=====>============x====>==mm*m= 
 EMI2.3 
 
<tb> 
<tb> Exemple <SEP> V <SEP> VI <SEP> VII <SEP> VIII
<tb> HF <SEP> à <SEP> 50% <SEP> 10 <SEP> ml <SEP> 10 <SEP> ml <SEP> 40 <SEP> ml <SEP> 10 <SEP> ml
<tb> acide <SEP> phosphorique <SEP> à <SEP> 85% <SEP> 10 <SEP> ml <SEP> 10 <SEP> ml <SEP> 10 <SEP> ml
<tb> acide <SEP> stéarique <SEP> 100 <SEP> g <SEP> 10 <SEP> g <SEP> 10 <SEP> g
<tb> acide <SEP> oléique <SEP> 268 <SEP> g <SEP> 
<tb> "Flexrock <SEP> Paste"(voir <SEP> plus <SEP> haut) <SEP> 40 <SEP> g <SEP> 40 <SEP> g
<tb> essence <SEP> lourde <SEP> 560 <SEP> ml <SEP> 400 <SEP> ml <SEP> 380 <SEP> ml:

   <SEP> 390 <SEP> ml
<tb> éther <SEP> glycolmonobutylique <SEP> 150 <SEP> ml <SEP> 160 <SEP> ml <SEP> 160 <SEP> ml <SEP> 150 <SEP> ml
<tb> huile <SEP> de <SEP> pin <SEP> 150 <SEP> ml <SEP> 160 <SEP> ml <SEP> 260 <SEP> ml <SEP> 150 <SEP> ml <SEP> 
<tb> 
 
 EMI2.4 
 xylol ¯¯¯¯¯ 200 ml ¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯ environ 1 L. 1 L. 1 L. 1 L. 



  =========================================================================== 
 EMI2.5 
 
<tb> 
<tb> Exemple <SEP> IX <SEP> X <SEP> XI
<tb> HF <SEP> à <SEP> 50% <SEP> 10 <SEP> ml <SEP> 20 <SEP> ml
<tb> acide <SEP> boro-fluorhydrique <SEP> 10 <SEP> ml
<tb> acide <SEP> myristique <SEP> 5 <SEP> g
<tb> 
 

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 EMI3.1 
 =-========================================================================= 
 EMI3.2 
 
<tb> 
<tb> Exemple <SEP> IX <SEP> X <SEP> XI
<tb> acide <SEP> stéarique <SEP> 5 <SEP> g <SEP> 50 <SEP> g
<tb> stéarate <SEP> d'aluminium <SEP> 5 <SEP> g
<tb> BRIJ <SEP> 35" <SEP> 5 <SEP> g <SEP> 20 <SEP> g
<tb> BRIJ <SEP> 30" <SEP> 10 <SEP> g
<tb> méthylcellulose <SEP> ("Methocel") <SEP> 10 <SEP> g
<tb> Eau <SEP> pour <SEP> former <SEP> 1 <SEP> L <SEP> 1 <SEP> L <SEP> 1 <SEP> L
<tb> 
   "Flexrock-Paste"   est, comme dit plus haut,

   la marque de fabrique protégée ppur une pâte contenant environ 50 % d'une cire de paraffine chlorée qui est établi même à une température élevée. 



   Le "BRIJ 35" et le   "BRIJ   30" sont 'des marques de fabriques protégées pour des alcools polyéthylène-lauriliques dont les chaînes éthylène ont respectivement des longueurs d'environ 4 et d'environ 12. 



   La surface de titane à traiter est nettoyée de la manière usuelle par exemple à l'aide de solvants, d'un alcali ou d'un acide.Elle est traitée ensuite avec   l'une   des solutions indiquées plus haut par plongée,projection au pinceau ou analogue.On laisse agir la solution suffisamment longtemps pour qu'un revêtement visible soit formé.La durée nécessaire, à cet effet, dépend;de la nature du métal, de la nature de la solution et de la température.Quelques alliages de titane peuvent être munis plus difficilement   d'un revêtement   que le titane lui-même et d'autres alliages de ce métal. 



  En général, environ 2 à 8 minutes sont suffisantes, à la température ambiante, et un temps moitié moins long ou même:moins, à une température plus élevée. 



   La surface à traiter est ensuite séchée mais, dans ce cas, la température ne doit pas être assez élevée pour que le lubrifiant devienne trop fluide et coule au bas de la   surface'oComme   déjà dit, on utilise un lubrifiant fondant à une température d'autant plus élevée que la température d'usinage de la pièce métallique est elle-même plus élevée. 



   On ne   connait   pas la cqnstitution chimique exacte des revêtements 
 EMI3.3 
 formés selon 1 invention.Vraisemblablement le titane réagit avec la solution du traitement et la couche ainsi formée absorbe ou adsorbe le lubrifiant de manière telle qu'il soit très fortement retenu.

Claims

RESUME.

L'invention a pour objet un procédé pour former des revêtements qui contiennent des lubrifiants, sur du titane ou ses alpages, ce procédé présentant les caractéristiques suivantes considérées séparément ou'en combinaison : a) on traite la surface du métal avec un produit contenant 0,1 à 2,0 % en volume d'acide fluorhydrique ou d'un acide fluorhydrique, et, en outre, 0,3 à 30% en volume d'un lubrifiant organique qui résiste à l'acide, ainsi qu'un support qui résiste à l'acide utilisé et qui est capable de former une solution ou émulsion homogène ;

on laisse agir le produit susdit suffisamment longtemps sur le métal pour qu'il forme une couche visible. b) la quantité d'acide correspond à 0,5-1,5% én volume et la quantité de lubrifiant de 8 à 12 % en volume. c) le produit contient, en outre, 0,5 à 2% en volume d'acide phosphorique. <Desc/Clms Page number 4> d) on utilise un lubrifiant ayant un point de fusion relativement élevé, tel qu'une cire de paraffine, une cire de paraffine chlorée, l'acide stéarique, l'acide laurique; l'acide myristique ou analogue. e) la surface traitée est séchée à une température qui n'est pas assez élevée pour que le lubrifiant devienne trop fluide et coule au bas de la surface.

L'invention a également pour objet un produit convenant à la mise en oeuvre du procédé spécifié plus haut, ce produit présentant les caractéristiques suivantes, considérées séparément ou en combinaison: f) le produit contient de 0,1 à 2% en volume, de préférence de 0,5 à 1,5% d'acide fluorhydrique ou d'un noide fluorhydrique complexe, tel que l'acide boro-ou silico-fluorhydrique et 0,3 à 30% en volume, de préférence 8 à 12 d'un lubrifiant organique ainsi qu'un support qui rend le produit homogène et stable. g) le produit contient, en outre, 0,5 à 2% en volume d'acide phosphorique. h) le produit contient un lubrifiant fondant à une température relativement élevée tel qu'une cire de paraffine, une cire de paraffine chlorée, de l'acide stéarique, de l'acide laurique ou dé l'acide myristique ou analogue.

i) dans le cas où le produit a la forme d'une solution on constitue le support par un solvant organique, tel qu'une huile minérale,de 1' essence lourde, de l'huile de pin ou analogue et par un agent facilitant la dissolution, tel que le méthylisobutanol l'éther glycolmonobutylique (Butyl-Cellosolve), l'éther diéthylèneglycolmonobutylique(Butyl-Carbitol) l'éther glycolmonohexylique (Hexyl-Cellosolve) ou analogue. j) dans le cas où le produit à la forme d'une émulsion, le véhicule est' constitué par de l'eau et par une quantité suffisante d'un agent émulsionnant et/ou épaississant afin que l'acide et le lubrifiant et, si on le désire, également le solvant organique, restent sous la forme d'une émulsion plus stable et plus homogène.

L'invention vise plus particulièrement certains modes d'application, ainsi que certains modes de réalisation, desdits procédés et produits et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les produits du genre en question comportant applica0 tion desdites caractéristiques ou convenant à la mise en oeuvre desdits procédés, es éléments et appareils spéciaux propres à leur= préparation et à leur utilisation, ainsi que les pièces en titane ou ses alliages,traités à l'aide desdits produits et par lesdits procédés.