BE572500A - - Google Patents

Description

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   La présente invention est relative au formage à froid et en particu- lier à un procédé pour faciliter l'opération de formage à froid. 



   L'application de couches phosphatées s'est avérée la mieux appropriée pour faciliter l'opération de formage à froid. L'application d'une couche phospha- tée a été adoptée pour faciliter aussi bien l'étirage de fils, tubes et profilés, que les opérations de pressage à froid et d'emboutissage profond. 



   La préparation du métal par application de couches phosphatées a donné jusqu'à présent de bons résultats pour les degrés élevés de formage. Cependant pour des degrés moyens ou faibles de formage apparaissent des difficultés qui tiennent au fait que des restes indésirables de revêtement phosphaté demeurent fi- xés à la surface des pièces une fois terminée l'opération de formage à froid et ces restes ont un effet gênant dans les traitements ultérieurs de recuit blanc ou de galvanoplastie. 



   Jusqu'à présent il n'était pas possible d'appliquer de couche phospha- tée qui soit capable de faciliter suffisamment le formage à froid, en particulier pour des degrés moyens ou faibles de formage et qui cependant, même pour ces fai- bles degrés, puisse être suffisamment usée pour que n'apparaissent pas les incon- vénients du type décrit ci-dessus. 



   La demanderesse a maintenant découvert qu'on peut également recourir aux couches phosphatées pour effectuer des opérations de formage à froid de degré moyen ou faible sans rencontrer ces inconvénients, en réalisant la phosphatation à l'aide de solutions phosphatées renfermant un agent d'oxydation et contenant au moins un phosphate pauvre en eau, en particulier un pyro-, poly- et/ou hexaméta- phosphate, à raison de 0,01 à 0,8 g/1, calculé en sel alcalin de l'acide considé- ré. Les couches que l'on obtient à l'aide de telles solutions de phosphatation, d'une part facilitent comme il convient le formage à froid, mais aussi,d'autre part, sont telles que même après un formage proportionnellement peu intense, les résidus n'occasionnent aucune difficulté dans le recuit blanc et n'ont aucun ef- fet nuisible dans les traitements galvanoplastiques.

   Il est tout à fait surprenant de constatater qu'une telle addition de phosphate condensé, en quantité réduite, puisse produire un tel résultat. 



   Le procédé suivant l'invention peut s'appliquer avantageusement par exemple lorsque l'on a à façonner des tubes, en particulier des tubes soudés, ou des tubes profilés, lesquels doivent encore subir après soudage une réduction de section peu importante qui a en particulier pour objet d'égaliser le bourrelet de soudure. Dans cette opération, il importe d'obtenir un profilage précis et net des arêtes des profilés avec un faible étirage sans qu'une plus forte réduction de la section transversale soit nécessaire. Le formage n'implique que rarement une ré- duction de l'épaisseur des pièces de plus de 40 à 50% et on peut le réaliser en une ou deux passes. 



   Par les procédés connus de phosphatation, par exemple en mettant en oeuvre des solutions de phosphate de zinc additionnées d'un agent d'oxydation, les surfaces traitées retiennent après formage des restes notables de la couche phosphatée tandis que si l'on emploie des solutions de phosphatation renfermant en outre un phosphate condensé dans les proportions indiquées, les couches obte- nues ne laissent après formage pratiquement pas de résidus phosphatés, ou du moins ces résidus n'ont aucun inconvénient pour un recuit blanc ultérieur et ne gênent pas non plus les traitements galvanoplastiques. 



   Un avantage particulier de l'application des couches phosphatées à l'aide des solutions de phosphatation mises en oeuvre suivant l'invention réside dans le fait qu'avec ces solutions il est même possible d'obtenir sur un métal recuit blanc des couches phosphatées régulières et que les bourrelets de soudure sont recouverts uniformément de ces couches. 



   Par rapport aux procédés de phosphatation connus, la formation de couche phosphatée à l'aide de solutions renfermant des phosphates condensés a en outre 

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 l'avantage que l'on utilise des quantités réduites de produits et qu'il se forme moins de boues. Pour l'application de la couche phosphatée, on emploie environ 30 à 50% en moins de produits en comparaison de ce qu'on doit mettre en oeuvre dans les procédés utilisés habituellement pour faciliter le formage à froid. 



   On peut appliquer-le procédé suivant l'invention en particulier au for- mage ou façonnage à froid de profilés soudés comme ceux qu'on utilise pour les fe-   nêtres   et les portes. Les procédés de phosphatation utilisés jusqu'à présent pour l'application de couches phosphatées ne conviennent guère pour de tels profilés étant donné qu'ils laissent sur les surfaces des résidus importants, tandis que le présent procédé utilisant les phosphates condensés se révèle remarquablement efficace. 



  EXEMPLE 1*- 
On soumet à un traitement de recuit de recristallisation à 720 C, sous gaz inerte, des tubes d'un diamètre extérieur de 46 mm et d'une épaisseur de 2 mm, obtenus par soudage à la machine de bandes d'acier. Ces tubes sont ensui- te décapés ou dépassivés pendant un court instant dans un bain d'acide sulfurique chaud à 15 % Après lavage poussé à l'eau froide pendant cinq à dix minutes, on les phosphate à l'aide d'une solution renfermant par litre : 
 EMI2.1 
 
<tb> Zinc <SEP> 5,0 <SEP> g <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> P205 <SEP> 3,9 <SEP> g
<tb> 
<tb> 
<tb> NO3 <SEP> 8,0 <SEP> g
<tb> 
<tb> 
<tb> NaNO2 <SEP> 0,2 <SEP> g
<tb> 
<tb> Hexamétaphospate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 0,2 <SEP> g
<tb> 
 
La température du bain est de 55 C et la durée du trempé est de cinq à dix minutes.

   Après phosphatation on rince à l'eau froide et on lubrifie par trempage à température ordinaire dans une solution aqueuse lubrifiante de savon et finalement on fait sécher. On passe ensuite les tubes au banc d'étirage et à la première passe on arrive à un diamètre extérieur de 40 mm et une épàisseur de 1,8 mm et à la deuxième passe, sans aucune traitement intermédiaire, à un diamè- tre extérieur de 36 mm et une épaisseur de 1,5 mm. Ceci correspond à une réduc- tion totale de la section transversale de 40 %. 



   Dans un autre essai avec des tubes d'un diamètre extérieur de 32 mm et une épaisseur de 1,6 mm, phosphatés de la même façon, on arrive après une pre- mière passe à un diamètre extérieur de 29 mm, et une épaisseur de 1,3 mm et à la deuxième passe, sans aucun traitement intermédiaire, on obtient un diamètre exté- rieur de   25 mm   et une épaisseur de 1,0 mm, ce qui correspond à une réduction to- tale de la section transversale de 51,4 %. 



   Pour comparer avec ces résultats, on soumet des tubes correspondants à une phosphatation usuelle dans une solution ayant la composition ci-dessus à ceci près qu'elle ne renferme pas de phosphate condensé, et on les façonne de la manière décrite. Alors que le traitement suivant l'invention permet d'obtenir une couche phosphatée régulière et dense sur toute la surface du tube ainsi que sur la soudure, la formation de la couche phosphatée à l'aide de la solution exempte de phosphate condensé, est irrégulière sur toute la surface et en parti- culier sur la soudure. En conséquence, les tubes phosphatés sans la présence de phosphate condensé parcourent irrégulièrement le banc d'étirage et ont parfois tendance à brouter, alors que les tubes phosphatés suivant le procédé s'étirent d'une façon régulière.

   Après façonnage à deux passes, la surface des tubes trai- tés dans les bains sans phosphate   condense,présente   des taches sombres et il y adhère des restes de couche phosphatée gênants à tel point que même, après recuit blanc, on n'obtient pas une surface impeccable sur laquelle on puisse faire des   dép8ts   électrolytiques. Après deux passes, au contraire, les tubes phosphatés sui- vant le procédé présentent une surface claire, d'aspect métallique, n'occasionnant 

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 aucune espèce de difficulté dans le traitement ultérieur d'amélioration par re- cuit ; en particulier il est possible d'obtenir des dépôts électrolytiques sans aucun inconvénient. 



   On peut conserver l'efficacité de la solution utilisée dans l'exemple 1 en la remontant à l'aide d'une solution de composition suivante : 
 EMI3.1 
 
<tb> Zinc <SEP> 202,0 <SEP> g/1
<tb> 
<tb> P205 <SEP> 330,0 <SEP> g/1
<tb> 
<tb> NO3 <SEP> 199,0 <SEP> g/1
<tb> 
 
En outre la solution est remontée avec du nitrite et un phosphate con- densé, de préférence dans le rapport 1 : 1, ce qui assure le maintien de la teneur en nitrite dans les proportions voulues. 



   Pour la phosphatation, on peut aussi utiliser des solutions renfermant d'autres agents d'oxydation, et en particulier des solutions de phosphate de zinc ou tout au moins des solutions contenant du phosphate de zinc. Comme autres agents d'oxydation conviennent bien également un chlorate en mélange avec un nitrate, ou un nitrite seul. La teneur des solutions en phosphate condensé est aussi dans ces cas de 0,01 à 0,8 g/litre. Outre le phosphate de zinc, les solutions peuvent encore renfermer des additions comme par exemple des sels de calcium, en parti- culier du phosphate de calcium, des sels de manganèse, en particulier du phospha- te de manganèse, des sels de fer, en particulier du phosphate de fer. 



  EXEMPLE 2.- 
Pour la préparation et le remontage du bain, on utilise un concen- trat aqueux de composition suivante : 
 EMI3.2 
 
<tb> Zn <SEP> 113,5 <SEP> g/1
<tb> 
<tb> P205 <SEP> 348,0 <SEP> g/1
<tb> 
<tb> C103 <SEP> 126,5 <SEP> g/1
<tb> 
<tb> Na20 <SEP> 47,0 <SEP> g/1
<tb> 
 Un bain préparé avec cette solution présente les teneurs suivantes : 
 EMI3.3 
 
<tb> Zn <SEP> 3,1g/1
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> P205 <SEP> 9,4 <SEP> g/1
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> C103 <SEP> 3,4 <SEP> g/1
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Na20 <SEP> 1,3 <SEP> g/1
<tb> 
 
A cette composition de base on ajoute dans un cas 0,12 g/1 de tripo- lyphospate pentasodique, et dans un autre 0,1 g/1 d'hexamétaphosphate de sodium et dans ces bains, ainsi que dans la solution exempte d'addition, on phosphate des tubes d'acier par trempage à 70 C pendant huit minutes.

   Comme dans l'exemple 1, les tubes sont ensuite lubrifiés et étirés. Après façonnage,les tubes traités dans les bains suivant l'invention présentent une surface sensiblement plus clai- re, presque blanche, tandis que les tubes témoins portent encore des résidus im- portants de couche phosphatée et de lubrifiant. Le remontage des bains s'effectue à l'aide du concentrat indiqué ci-dessus pour maintenir constante la teneur en phosphate et en zinc. Le remontage en phosphate condensé se fait en ajoutant au bain 0,5 g d'hexamétaphosphate de sodium, ou 1 g de tripolyphosphate pentasodique respectivement par m2 de surface traitée. 



   Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de mise en oeu- vre décrits, qui n'ont été cités qu'à titre d'exemples.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS.

   Procédé pour le formage à froid, par application de couches ren- fermant du phosphate de zinc, en particulier de pièces ne recevant qu'un formage léger ou moyen et lui, après formage ne doivent pas présenter à leur surface de résidus de couches phosphatées susceptibles de gêner les traitements ultérieurs, ledit procédé étant caractérisé en ce que les pièces sont traitées avec des solu- tions de phosphatation renfermant un agent d'oxydation et.,du phosphate de zinc et contenant au moins un phosphate pauvre en eau, ou phosphate condensé, en parti- culier un pyro-, tripoly- et/ou un hexamétaphosphate, à raison de 0,01 à 0,8 g/1, calculé en sel alcalin de l'acide condensé considéré.

   2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, pour le remontage des solutions, on utilise 0,1 à 2,5 g de phosphate condensé par m2 de surface traitée tandis que le remontage en les autres constituants du bain tels que phosphate, métal formant couche, agent d'oxydation, se fait de la manière ha- bituelle.

   3. - Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la couche phosphatée est appliquée au moyen d'une solution contenant un nitrite et éventuellement d'autres accélérateurs ainsi qu'au moins un phosphate condensé, cette solution étant remontée au moyen d'une solution acide de remontage, qui maintient les quantités efficaces de phosphate formant couche et éventuellement d'accélérateurs autres que le nitrite et d'additions analogues dans la solution de phosphatation, et au moyen de phosphates condensés en quantité de 0,1 à 2,5 g par m2 de surface traitée et de nitrite en quantité suffisante pour que, lors du re- montage, le rapport nitrite: phosphate condensé soit compris entre 2 : 1 et 1 : 6, de préférence entre 1 : 2 et 1 : 4.

   4.- Procédé pour le formage à froid de pièces métalliques en substance comme décrit, en se référant notamment aux exemples.