BE906077A - Flux aqueux destine a un procede de galvanisation a chaud d'un produit ferreux. - Google Patents

Abstract

Flux pour la galvanisation d'un produit ferreux par immersion dans un bain de zinc contenant au moins 0,10 % en poids d'aluminium. Le flux est constitué par une solution aqueuse conternant de 100 à 750 g/l de ZnCl2, de 1 à 100 g/l de NaCl, de 1 à 100 de KCl et de 1 à 100 g/l de CaCl2. Il peut en outre contenir un agent mouillant exempt de NH4Cl.

Description

  Flux aqueux destiné à un procédé de galvanisation à chaud d'un produit ferreux.

  
La présente invention porte sur un flux aqueux à base de chlorure de zinc et sur son emploi pour le traitement d'un produit ferreux avant son revêtement par immersion dans un bain de zinc-aluminium.

  
On sait que le revêtement d'un produit ferreux exige une préparation préalable de la surface de ce produit, afin de garantir l'adhérence, la continuité et l'uniformité du revêtement. 

  
Dans le cas de certains produits, notamment les bandes et les fils d'acier, la préparation de surface avant l'immersion dans le bain de zinc peut consister en un traitement thermique sous atmosphère réductrice. On évite ou on supprime ainsi toute trace d'oxyde à la surface du produit, qui peut alors être plongé directement dans le bain de revêtement. Un tel traitement thermique requiert cependant d'importantes installations, et par conséquent des investissements élevés, qui ne se justifient que dans le cas de tonnages importants.

  
Il est également bien connu que, dans les procédés de revêtement par la voie de fluxage dite sèche, la préparation de la surface du produit comprend généralement un dégraissage suivi d'un rinçage, un décapage à l'acide également suivi d'un rinçage, un fluxage puis un séchage.

  
Le produit ainsi préparé est ensuite plongé dans le bain de zinc fondu.

  
Dans cette séquence d'opérations, le fluxage joue, on le sait, un rôle important et multiple. Il sert notamment à protéger la surface décapée et rincée contre tout risque de réoxydation avant l'introduction du produit dans le bain de zinc. Il permet également d'éliminer les sels de fer pouvant subsister sur la surface malgré le rinçage effectué après le décapage, et d'éviter par conséquent leur incorporation au bain de zinc. Cette opération est, de façon classique, réalisée en immergeant le produit dans un flux constitué par une solution aqueuse de chlorures de zinc et d'ammonium ou de chlorures de zinc et de composés fluorés.

  
De tels flux sont connus par exemple par les brevets US-A- 1,914,269 et US-A-3, 806, 356 .

S 

  
Ces flux utilisés depuis de nombreuses années, jouent leur rôle de protection de façon tout à fait satisfaisante aussi longtemps que le revêtement à déposer ultérieurement est constitué de zinc pratiquement pur.

  
Le comportement de ces flux classiques n'est cependant plus du tout satisfaisant lorsque l'on applique les nouveaux types de revêtement à base de zinc-aluminium développés récemment.

  
Ces revêtements nouveaux présentent, selon leur composition, des propriétés améliorées de ductilité et d'adhérence. Ces propriétés sont très intéressantes, par exemple dans le cas de pièces devant subir une déformation importante, car cette déformation n'entraîne aucune fissuration ni aucun décollement du revêtement. De même, l'aptitude de ces revêtements zinc-aluminium à résister à la corrosion et à recevoir un film de peinture est meilleure que dans le cas des revêtements de zinc classiques.

  
Ces propriétés améliorées, dues à la présence d'aluminium dans le revêtement de zinc, sont particulièrement marquées dans le cas d'un alliage de revêtement développé récemment par le présent demandeur et contenant, en plus du zinc, environ 5 % d'aluminium et de faibles quantités de mischmetall. Certaines de ces propriétés sont également intéressantes lorsque le revêtement contient davantage d'aluminium, par exemple jusque 70 % Al.

  
On a cependant constaté qu'avec ce nouveau type de revêtement, l'utilisation d'un flux , classique conduisait

  
à divers défauts dans le revêtement. En particulier, certaines zones de la surface ne sont pas couvertes ou ne le

  
 <EMI ID=1.1>  sont que de façon insuffisante, ou le revêtement présente des taches noires, ou encore des cratères ou des incrustations, ce qui donne lieu à un état de surface inacceptable. Il est apparu que ces défauts étaient imputables essentiellement au chlorure d'ammonium.

  
Le dépôt de nouveaux revêtements de zinc-aluminium pose donc à cet égard, un problème qui, à la connaissance du demandeur, n'est pas encore résolu de façon satisfaisante à l'heure actuelle.

  
D'autre part, on a également constaté que l'utilisation des flux classiques posait des problèmes écologiques liés à l'élimination du fluor provenant des composés fluorés des flux.

  
La présente invention a précisément pour objet un flux dont la composition le rend apte à être utilisé avec les bains de zinc contenant de l'aluminium précités pour former des revêtements satisfaisants tant au point de vue de leur adhérence, de leur continuité et de leur uniformité qu'à celui de leur ductilité, de leur résistance à la corrosion et de leur aptitude à recevoir un film de peinture.

  
Le flux aqueux, qui fait l'objet de la présente invention, contient du chlorure de zinc, du chlorure de sodium, du chlorure de potassium et du chlorure de calcium. Il peut encore contenir un agent mouillant pour améliorer la mouillabilité du produit ferreux par le flux, mais il ne contient pas de chlorure d'ammonium pas plus que de composés fluorés.

  
Il est destiné à être utilisé avec des bains de galvanisation à chaud, en continu ou à façon, contenant du zinc, au 5 moins 0,10 % en poids d'aluminium et éventuellement du mischmetall (lanthane et cerium), du magnésium et/ou du silicium en des teneurs inférieures à 1 %.

  
D'une façon générale, un flux aqueux conforme à la présente invention contient de 100 à 750 g/1 de chlorure de

  
 <EMI ID=2.1> 

  
de chlorure de potassium et de 1 à 100 g/1 de chlorure de calcium. Si on le désire, on peut lui ajouter un agent mouillant, à la condition toutefois, comme on l'a indiqué plus haut, que cet agent mouillant ne contienne pas de chlorure d'ammonium.

  
Le flux conforme à l'invention peut être utilisé dans les mêmes conditions pratiques que les flux classiques.

  
En particulier, la densité du flux aqueux conforme à l'invention est avantageusement comprise entre 20 et 40[deg.] Bé, son pH est compris entre 0,5 et 3, et de préférence voisin de 1, et sa température est comprise entre 70[deg.] et
90[deg.] et est de préférence supérieure à 80[deg.]C. Les conditions de séchage du produit après fluxage doivent être choisies en fonction des paramètres de la ligne de galvanisation, en particulier de la vitesse du produit, et des dimensions de ce produit.

  
Les exemples suivants illustrent l'intérêt du flux aqueux conforme à l'invention utilisé en combinaison avec le revêtement de produits ferreux au moyen d'un alliage zincaluminium. 

Exemple 1.

  
Un fil d'acier a été traité au moyen d'un flux conforme à la présente invention, puis galvanisé en continu, dans une installation industrielle pratiquant une vitesse de défilement de 25 m/min.

  
Les conditions de fluxage et de galvanisation étaient les suivantes :

  
Bain de fluxage :

  
 <EMI ID=3.1> 

  
eau jusqu'à la densité indiquée. Le pH a été ajusté à 1 par addition d'acide chlorhydrique.

  
Bain de galvanisation .

  
température : 450[deg.]C

  
composition : 3,6 % Al - reste Zn.

Exemple 2.

  
Un fil d'acier, décapé dans un bain d'acide chlorhydrique à 15 % et 25[deg.]C, a été traité au moyen d'un flux conforme à l'invention, puis galvanisé en continu dans une installation industrielle pratiquant une vitesse de défilement de 35 m/min.

  
Les conditions de fluxage et de galvanisation étaient les suivantes :

  
Bain de fixage :

  
température : 85[deg.]C

  
densité 35[deg.] Bé

  
 <EMI ID=4.1>  

  
Bain de galvanisation :

  
température : 450[deg.]C

  
composition : 5,0 % Al - reste Zn.

Exemple 3.

  
Des panneaux en acier ont été galvanisés à façon, après un dégraissage au trichloréthylène, un décapage à l'acide chlorhydrique à 50 %, un rinçage à l'eau et un fluxage

  
au moyen d'un flux conforme à l'invention suivi d'un séchage.

  
Les conditions de fluxage et de galvanisation étaient les suivantes :

  
Bain de fluxage .

  
température : 85[deg.]C

  
densité 35[deg.] Bé

  
composition : identique à celle de l'exemple 1.

  
Bain de galvanisation .

  
température : 460[deg.]C

  
composition : 5 % Al - 0,04 % La - 0,02 % Ce -

  
reste Zn.

  
Dans les trois exemples précités, on a obtenu des produits revêtus absolument exempts des défauts mentionnés plus haut, à savoir incrustations dans le revêtement, défauts d'adhérence.ou épaisseur irrégu lière.

  
En association avec un procédé de revêtement par immersion du produit dans un bain de zinc-aluminium, les flux conformes à l'invention se comportent nettement mieux que les flux classiques contenant du chlorure d'ammonium, avec ou sans composés fluorés. 

  
Revendications.

  
1. Flux pour la galvanisation d'un produit ferreux, constitué par une solution aqueuse de chlorure de zinc, caractérisé en ce que la dite solution aqueuse contient de
100 à 750 g/1 de chlorure de zinc, de 1 à 100 g/1 de chlorure de sodium, de 1 à 100 g/1 de chlorure de potassium et de 1 à 100 g/1 de chlorure de calcium.

Claims (1)

1. 2. Flux suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient un agent mouillant exempt de chlorure d ' ammon ium .

   3. Utilisation d'un flux suivant la revendication 1 ou 2 pour la galvanisation d'un produit ferreux par immersion dans un bain de zinc contenant au moins 0, 10 % en poids d'aluminium.