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Procéda de détermination du temps de décapage
La présente invention est relative à un pro- cède de détermination du temps de décapage, applicable à des matériaux métalliques et plus spécialement à des tôles d'acier, destin',. litre soumises à une opération d'émaillage (par exemple un émaillage blanc en une couche).
On lait que pour soumettre un matériau métal- lique à une opération d'émaillage, on peut rendre artificiel- lement rugueuse, la surface de ce matériau, afin de pouvoir y accrocher solidement la couche d'émail à déposer.
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L'expérience a montré qu'on pouvait facile- ment rendre rugueuse une telle surface, par exemple par une attaque au moyen d'acide phosphorique ou d'acide citrique, ou de composés oxydants, à des concentrations et températures don- nées, et bien connues.
Toutefois la détermination de la rugosité op- tima à réaliser sur une surface métallique déterminée pour ob- tenir le meilleur accrochage possible sans nuire à l'aspect de l'émail, n'a jamais été effectuée surtout au stade industriel.
En pratique jusqu'à présent, on a été amené à effectuer dans chaque cas un nombre d'essais de décapage assez élevé, chacun avec une durée différente, puis des essais d'adhérence et d'as- pect de l'émail sur chaque échantillon. 1 tracer la courbe don- nant l'adhérence et l'aspect de l'émail en fonction du temps de décapage, et enfin a choisir un temps de décapage corres- pondant à une adhérence et à un aspect considérés comme suffi- sants. On se rend compte immédiatement combien ces procédés sont lents, coûteux, peu fidèles, et combien l'interprétation des résultats est subjective.
La présente invention a pour objet un procédé permettant à coup sûr d'éviter ces inconvénients.
Il a été en effet observé que le processus d'attaque d'un matériau par de tels acides, sels, ou agents oxydants, ne progressait pas de façon uniforme sur toute la surface, mais par voie combinée générale et sélective. On a remarqué également que la présence de certains éléments dans l'acier tels que l'As, le Cr, le Ni, le P, le S, etc.. qui
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sont particulièrement actifs vis-à-vis des réactifs décapants, créent localement des centres de dissolution préférentielle et donc sélective,autour desquels et sur lesquels se surim- pose l'attaque généralisée et plus uniforme du réactif chimi- que sur le reste de la tôle.
Il a encore été remarqué, que soue l'attaque sélective citée ci-dessus, des zones de dissolution préfé- rentielle se produisaient à la surface de la tôle aux endroits cités plus haut, ainsi qu'aux endroits de dislocation eu de lacunes intergranulaires assez profondes, appelées "pics", tandis que la dissolution généralisée progressant plus lente- ment entre les pics et sur les parois des pics, les couvrait assez uniformément d'un réseau de pics de second ordre (ci- après appelle "dendrites").
L'expérience a montré que l'on obtenait une excellente adhérence de l'émail sur l'acier, lorsque les dendrites avaient une profondeur moyenne de l'ordre de 1,8 u à 2 y , Si on laisse l'attaque progresser davantage, les dendrites deviennent plus profondes et commencent à saper la base des pics. Ceux-ci se désagrègent en fragments, et l'at- taque chimique reprend alors en profondeur. Toutefois la bonne adhérence de l'émail sur la tôle peut être compromise, et l'aspect de l'émail tombe définitivement à des valeurs médiocres.
La présente demande a pour objet un procédé qui permet de déterminer rapidement l'instant où la tale en cours de décapage présente une capacité d'adhérence excel- lente de l'émail, en se passant de toute mesure de la dite adhérence entre l'émail et l'acier.
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Le procédé objet de la présente invention, est essentiellement caractérisé en ce que l'on soumet une série d'échantillons du matériau à décaper pour émaillage subséquent, à une attaque chimique au moyen du marne réactif même concen- tration et même température que celui auquel le matériau sera soumis au stade industriel, mais en variant la durée de l'atta- que pour chaque échantillon, en ce qu'après cette attaque, on mesure la rugosité de chaque échantillon, ut en ce qu'on choi- sit comme durée de décapage, celle qui correspond à une rugo- sité déterminée d'avance et mesurée sur les profils de surface relevés sur les échantillons.
Suivant une variante particulièrement avantageuse du procédé de l'invention, on trace un diagramme dont l'abscis- se représente les temps de décapage et l'ordonnée la rugosité mesurée sur chacun des échantillons, et en ce que l'on choisit comme temps de décapage optimum, le temps auquel correspond (suivant le type de rugosité choisi), noit la présence d'un maximum sur le diagramme, soit la présence d'un minimum sur le diagramme, soit la présence d'une variation brusque du coeffi. cient angulaire de la courbe dessinée (amorce d'une chute brus- que ou d'une brusque montée).
En pratique les diagrammes montrent la présence d'un maximum ou d'une chute brusque dans le cas où l'on indi- que en ordonnée, une rugosité basée sur des indications hori- zontales du profil, par exemple la fraction du profil rencon- trée par une ligne située à une distance déterminée de la li. gne enveloppe du profil, fraction exprimée en % d'une longueur 1 du profil (usuellement repérés tp ou tap).
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Dans le cas où on porte en ordonnée une indica- tion de rugosité,telle la hauteur moyenne arithmétique (Ra ou CLA), la hauteur moyenne quadratique (Rq ou RMS) ou une autre rugosité basée sur des indications verticales des profils, ceux-ci montrent une remontée brusque ou un minimum de courbe*
L'expérience a montré que l'adhérence de l'émail et son aspect sont excellente après un temps de décapage cor- respond à l'endroit précité dans le diagramme ainsi tracé.
(Il est & noter que sur un quelconque de ces diagrammes on ne rencontre pratiquement jamais plus d'un seul des points ci-dessus mentionnés).
Il est cependant possible que dans certains cas, un maximum ou un minimum se produise sur le diagramme, & proximité immédiate de l'axe des ordonnées, c'est-à-dire au tout début de l'opération de décapage. Ce maximum ou mini- mum est sans relation avec le procédé de l'invention, et l'on ne s'en préoccupe pas. De même si en prolongeant le temps de décapage on rencontre un nouveau maximum ou minimum, on ne s'en préoccupe pas davantage, car l'aspect de l'émail est irrémédiablement compromis dès que l'on a laissé passer les premiers points remarquables cités plus haut (maximum, mini- mum, brusque montée ou descente).
Pour des temps de décapage plus longs, l'aspect de l'émail est irrémédiablement compromis, mais l'adhérence peut dans certains cas, être meilleure. Le plus souvent elle diminue. Ceci dépend du test utilisé pour mesurer l'adhérence.
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Suivant une autre modalité avantageuse du pro- cédé de l'invention, on utilise un échantillon unique du matériau à tester (par exemple une réglette d'une quinzaine de cm de longueur sur 1 en de largeur, et de mime épaisseur que celle du matériau) que l'on immerge par une extrémité dans un bain du réactif chimique envisagé pour l'attaque du dit matériau,l'immersion se faisant d'une longueur déter- minée au bout d'un temps déterminé (immergeant ainsi chaque fois une nouvelle plage de la réglette), en ce qu'après l'attaque on mesure la rugosité de chaque plage@ et en ce qu'on choisit comme durée de décapage, celle qui correspond à une rugosité déterminée d'avance.
En opérant de cette façon, à la fin de toute l'opération on retire l'échantillon qui porte autant de plages différentes soumises chacune à un décapage d'une durée différente qu'il y aura eu d'immersions partielles, les plages les plus voisines de l'extrémité de l'échantil- lon étant soumises au décapage le plus long.
Il suffit après lavage du dit échantillon, de mesurer la rugosité de chaque plage et de tracer le diagramme cité plus haut pour déterminer suivant l'invention, le temps optimum de décapa. ge à choisir pour l'échantillon considéré. La seule pré- caution à prendre est de s'assurer que le temps de décapage pendant lequel la plage d'extrémité de l'échantillon aura été exposéeest supérieur à celui présumé que l'on désire déterminer ;
cette condition est en fait facilement réali- sable à partir des données statistiques de l'expérience journalière
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Ainsi qu'il a été décrit ci-dessus, l'immersion discontinue est particulièrement intéressante, toutefois l'immersion continue est également possible pour l'applica- tion du procédé de l'invention.
REVENDICATIONS
1, Procédé de détermination d'un temps de déca- page d'un matériau métallique, et plus spécialement d'une tôle d'acier, caractérisé en ce que l'on soumet une série d'échantillons du matériau à décaper pour émaillage subsé- quent à une attaque chimique au moyen du même réactif à mêmes concentration et température que celui auquel le mate- riau sera en pratique soumis, mais en variant la durée de l'attaque pour chaque échantillon, et en ce qu'on choisit comme durée de décapage, celle qui correspond à une rugosité déterminée d'avance.