BE725241A

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Info

Publication number: BE725241A
Authority: BE
Priority date: 1967-12-28
Filing date: 1968-12-10
Publication date: 1969-06-10
Also published as: LU55176A1

Description


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    CENTRA   NATIONAL DE RECHERCHES   METALLURGIQUES.   



  Procédé de revêtement métallique. 



   La présente invention est relative à un-procédé de revêtement par évaporation sous vide, particulièrement   in-   téressant dans le cas du revêtement métallique en continu de bandes ou tôles en acier- 
Dans le domaine de la métallisation, il est connu d'appliquer un revêtement sur des articles, des fils, des bandes ou des tôles métalliques, notamment en acier, en évapo- rant sous vide un métal tel que par exemple l'aluminium, le zinc, le chrome, le nickel ou le titane, un alliage de plu- sieurs métaux ou encore un oxyde de métal. 

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   Généralement, le produit à revêtir traverse une enceinte d'évaporation dans laquelle règne une dépression de 1' ordre de 10-4 à 10-5 mm de mercure, nécessaire pour faciliter l'évaporation de la matière de revêtement.   Evidemment,   dans le but d'assurer l'étanchéité de la dite enceinte d'évaporation, on peut faire traverser au produit à revêtir une série   d'en-   ceintes où règne une dépression croissant d'une enceinte à la suivante.

   Dans l'enceinte d'évaporation se trouve un creuset contenant la matière-de revêtement- Cette matière est portée à la-température -d'évaporation voulue par un moyen approprié,   par     exemple   par effet Joule et/ou par bombardement électronique.;-- 
Du fait que le produit qui pénètre dans cette enceinte est à une température inférieure à celle des vapeurs de   la--matière   de revêtement, celles-ci se condensent à la surface du produit à revêtir en y formant le revêtement désiré. Le produit revêtu quitte alors l'enceinte d'évaporation généralement en traver- sant une série de chambres à dépression successivement décrois-   santé?   il est ainsi ramené à l'atmosphère et refroidi à la température ambiante. 



   Bien que les procédés de revêtement par   évapo-   ration sous vide soient largement utilisés   t   ne posent guère de problèmes dans certains domaines tels que ceux de l'optique, du plastique ou du textile, il n'en est pas de même dans le domaine   métallique   pour des produits en acier. 



   On constate, en effet, qu'il est très difficile -+'obtenir une surface en acier ainsi revêtue dont les propriétés de résistance à la corrosion et l'aptitude à la déformation soient également satisfaisantes. Dans certains cas, la résis- tance à la corrosion est très bonne mais au cours des opéra- tions de formage telles que par exemple l'emboutissage-des tales ou le pliage des   fils,   le revêtement a tendance à se désolida- riser du substrat. Dans d'autres cas, le formage est effectué sans aucune difficulté mais la résistance à la corrosion laisse nettement à désirer. 

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   La présente invention a peur cbjet un procédé permettant de remédier à ces inconvénients c'est-à-dire permet- tant de réaliser le revêtement d'un produit en   @cier,   par éva- poration sous vide de façon à lui conférer une bonne résistance à la corrosion et une bonne aptitude à la déformation, notam- ment à l'emboutissage profond dans le cas d'une   tôle.   



     @   Le procédé. objet de   la   présente invention, est essentiellement caractérisé en ce que l'on soumet le produit en acier à un traitement de préparation de surface   et à     un----   traitement de   métaliisation   par évaporation sous aide, en ce que, immédiatement après ce dernier traitement, on chaude le-- - dit produit revêtu à une température supérieure à 40 % de la 
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 température de fusion de la matâxe de¯r¯evétement,exprïmée en   @   C, sans qu'il en résulte un grossissement du grain du subs- trat préjudiciable à l'utilisation ultérieure du-produit revêtu et en ce que l'on arrête le chauffage aussitôt que la tempéra- ture choisie a été atteinte. 



   Dans le cas où la matière de revêtement est soit un métal à point-de   fusion- supérieur   à 1000 C tel que le nickel, le   chrome,   le cuivre. soit un alliage inoxydable à base de nickel et/ou de chrome, la température de chauffe du produit revécu est avantageusement comprise entre 700 C et 1150 C. cette température devant être atteinte le plus rapidement pos- sible. 



   Suivant l'invention, le traitement de chauffage appliqué au produit revêtu est avantageusement effectué socs atmosphère protectrice ou sous vide. 



   Si le traitement de chauffage est effectué sous vide, on exécute avantageusement le dit traitement de chauf- fage dans la même enceinte que celle utilisée pour le traite- ment de métallisation par évaporation sous vide. 



   Après avoir arrêté le chauffage, il est avanta- geux de laisser refroidir le produit,au moins   partiellement,   soit sous vide soit sous atmosphère protectrice de façon à éviter toote oxydation due à la température élevée du- dit produit. 

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   Lorsque le produit métallique se présente sous la forme de bobine, le traitement de métallisation sous vide et de chauffage subséquent est appliqué successivement à chaque partie déroulée de la dite bobine au cours de son passage dans l'installation réservée à ces opérations. 



   Suivant une modalité opératoire avantageuse de l'invention, le chauffage   du   produit revêtu est effectué par balayage de la face ou des faces revêtues au moyen d'un ou plusieurs canons à électrons. 



     De.ne   le cas de produits revêtus d'une épaisseur inférieure à 2 mm, on peut effectuer le chauffage des dits pro- duits en disposant les canons à électrons   d'un   seul côté du produit. 



   Le traitement thermique décrit ci-dessus permet d'obtenir les différents effets suivants : 
1) réduire ou annuler la porosité superficielle,¯ce qui aug- mente la résistance à la corrosion? 2) réduire ou annuler les tensions résiduelles dans les couches de revêtement, ce qui améliore l'aptitude à la déformation du produit revêtu;   @   3) améliorer l'accrochage du revêtement au substrat et par conséquent: l'aptitude à la déformation du produit   révélas   4) empêcher le grossissement excessif du grain, un tel grossis- sement étant très néfaste pour les utilisations ultérieures du   produit¯revêtu.   



   --L'application décrite ci-dessous est donnée à titre d'exemple non   limitatif-pour   bien faire comprendre l'ob- jet de la présente invention. 



   La tôle à revêtir subit d'abord un traitement de préparation ûe surface. Ce traitement consiste en un dégrais- sage alcalin à une température de l'ordre de 90 C suivi d'un dégraissage électrolytique alcalin à une   température   de l' ordre de 80 C. Les bains de   dégraissage   contiennent notamment de la soude, du carbonate de soude et du   phosphate   trisodique. 



  On rince ensuite la tôle puis on procède à un décapage à froid 

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 de la dite tôle pendant 10 secondes environ au moyen d'acide chlorhydrique à 5   %.   Après ce décapage, on effectue un nouveau rinçage puis enfin un séchage de la dite tôle. 



   Le traitement de revêtement de la tôle ainsi pré- parée consiste à évaporer un alliage contenant 80 % de nickel et 20 % de chrome et à condenser sur cette tôle, sous un vide   denviron   10-4 torr   (10-4   mm de mercure) une couche d'une épais- seur de 10 microns environ- 
La pièce revêtue de cette façon présente généra- lement une bonne résistance à la corrosion mais l'adhérence   du   revêtement s'avère insuffisante dans le cas de déformations importantes. 



   Pour remédier à ce dernier inconvénient, on soumet la tôle revêtue à un traitement de chauffage sous vide dans la même enceinte que celle utilisée pour la métallisation décrite plus haut. La température de chauffage a été choisie à 850 C. et elle est obtenue par effet Joule en un laps de temps de l'ordre de 10 secondes. Dès que cette température de   850 C   est atteinte, on arrête le chauffage. Le temps mis par le produit pour se refroidir de la température de 850 C à la température de 400 C est de l'ordre de 35 secondes. Cette der- nière caractéristique est importante car il y a   intérêt à   at- teindre aussi rapidement que possible cette température de   400"C   en-dessous de laquelle toute modification structurale . de la tôle utilisée est impossible. 



   Les effets de ce traitement de chauffage de la tôle revêtue sont les suivants : - amélioration de la résistance à la corrosion de la tôle re- vêtue: égalité de l'aptitude à la déformation du revêtement et-du substrat; - léger grossissement du grain du substrat qui passe de l'in- dice   A   S T M n  11 avant chauffage à l'indice A S T M n    10   après chauffage, ce-qui n'est pas préjudiciable aux utilisa- tions ultérieures de la tôle revêtue. -

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé de revêtement métallique d'un produit en acier tel que par exemple une tôle ou un fil, caractérisa en ce que l'on soumet le dit produit à un traitement de prépara- tion de surface et à un traitement de métallisation par évapo- ration sous vide, en ce que immédiatement après ce dernier traitement, on chauffe le dit produit revêtu à une température supérieure à 40 % de la température de fusion de la matière de revêtement, exprimée en degrés centigrades, sans qu'il en ré- sulte un grossissement du grain du substrat préjudiciable à l'utilisation ultérieure du produit revêtu et en ce que l'on arrête le chauffage aussitôt que la température choisie, a été atteinte.

------ 2.-Procédé suivant lo revendication 1, carac- térisé en ce que, dans le cas où la matière de revêtement est soit un métal à point de fusion supérieur à 1000 C tel que le nickel, le chrome, le cuivre-, soit un alliage inoxydable à base de nickel et/ou de chrome, la température de chauffe du produit revêtu est comprise entre 700 C et 1150 C. cette tem- pérature devant être atteinte le plus rapidement possible.

3. Procédé suivant rune ou l'autre des reven- dications 1 et 2, caractérisé en ce que le traitement de chauf- fage appliqué au produit revêtu est effectua sous atmosphère protectrice.

4. Procédé suivant la revendication 3, caracté- risé en ce qu'après avoir arrêté le chauffage sous atmosphère prctactrice, on laisse-refroidir le produit,au moins partielle- <Desc/Clms Page number 7> ment, sous atmosphère protectrice de façon à éviter toute oxy- dation due à la température élevée du dit produit- 5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendi- cations 1 et 2, caractérisé en ce que le traitement de chauf- fage appliqué au produit revêtu est effectué sous vide- 6. Procédé suivant la revendication 5, caracté- risé en ce que si le traitement de chauffage est effectué sous vide on exécute le dit traitement de chauffage-dans la même enceinte que celle utilisée pour le-traitement de métallisation par évaporation sous vide.

7. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'après avoir arrêté le chauffage sous vide, on laisse refroidir le produit au moins partiellement,sous vide de façon à éviter toute oxydation due à la température élevée du produit.

8 . Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lorsque le produit métallique se présente sous la forme de bobine, le traitement-de métallisation sous vide et de chauffage- subséqueentest appli- qu4 successivement à chaque partie déroulée de la dite bobine au cours de son passage dans l'installation réservés à cesopérations.

9. Procédé suivant 'une ou l'autre des reven- dications 1 à 8, caractérisé en ce que le chauffage du produit revêtu est effectué par balayage de la face ou des faces revêtues au moyen 3'un ou plusieurs canons à électrons. <Desc/Clms Page number 8> EMI8.1

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