LU86206A1 - Tole d'acier recouverte d'un film de protection - Google Patents

Description

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La présente invention est relative à une tôle d'acier recouverte, sur au moins une de ses faces, d'un film de protection ' permettant ainsi le stockage de cette tôle pendant un certain temps, sans i qu'il soit nécessaire de prendre des précautions particulières concernant le 5 risque de corrosion, avant de soumettre cette tôle à un traitement ultérieur, I tel qu'un façonnage ou une opératon de finition quelconque.

I χ , , j Jusqu'à present les tôles d'acier livrées comme j ' matière première à des usines qui les traitent ou façonnent de manière à j 't former un produit final terminé, tel que meuble ou autre, sont en général !» , \ 10 enduites d'un film d'huile pour les protéger contre la corrosion lors du j 1 stockage.

I Ainsi, d'une façon générale, pour permettre un traitement ultérieur de cette tôle, celle-ci devra être soumise à un dégraissage préalable qui est une opération délicate et coûteuse.

! 15 Un des buts essentiels de l'invention est de proposer une tôle d'acier recouverte d'un film de protection qui permet d'éviter ce traitement de dégraissage préalable sans qu'un risque de j corrosion, p.e. lors d'une exposition temporaire aux intempéries, n'existe et ! dont le prix de revient est très compétitif par rapport au prix de revient des i! · j! 20 tôles nues enduites d'un film d'huile.

I A cet effet, suivant l'invention, le film de j protection, dont est recouverte la tôle d'acier contient, sur au moins une des 1^ faces de la tôle, entre 0,3 et 5 g/mz de nickel, d'étain, d'un alliage de îl | zinc-nickel ou de zinc, ce film étant revêtu éventuellement par une couche 25 intermédiaire de 30 à 100 mg/m2 de chrome et d'une couche extérieure de 5 à 30 mg/m2 d'oxyde de chrome.

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Avantageusement, ce film contient, sur au moins une des faces de la tôle, entre 1 à 2 g/m2 de nickel ou d'un alliage de zinc-nickel ou de l'ordre de 2g/m2 de zinc, revêtu éventuellement d'une couche intermédiaire de’ l'ordre de 70 mg/m2 de chrome et d'une couche 5 extérieure de l'ordre de 15 mg/m2 d'oxyde de chrome.

L'invention concerne encore un procédé de fabrication d'une tôle d'acier recouverte d'un film de protection, tel que décrit ci-dessus.

Ce procédé est caractérisé par le fait qu'il 10 consiste à faire passer la tôle, après un traitement de recuit suivi éventuellement d'un décapage et d'un rinçage, directement, c'est-à-dire sans rebobinage intermédiaire, et d'une manière sensiblement continue, dans au moins un bain contenant du métal entrant dans la composition du film de protection précité.

15 Suivant une forme de réalisation préférentielle de l'objet de l'invention, on fait passer la tôle, après un traitement de recuit suivi éventuellement d'un décapage et d'un rinçage, directement, c'est-à-dire sans rebobinage, et d'une manière sensiblement continue, dans au moins un bain électrolytique d'une ou plusieurs cellules d'électrolyse contenant du 20 métal entrant dans la composition du film de protection précité.

Enfin, l'invention concerne encore une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé. Cette installation se caractérise par le fait qu'elle comprend un four de recuit continu suivi successivement d'une première section de rinçage, d'une section de recouvrement par au 25 moins un film de protection, d'une deuxième section de rinçage et d'une section de séchage.

| . D'autres détails et particularités de l'invention j I ressortiront de la description donnée ci-après, à titre d'exemple non f limitatif, de quelques formes de réalisation particulières de l'invention.

I 3q La figure annexée représente un schéma-bloc j d'une installation pour la fabrication en continu d'une tôle d'acier recouverte I d'un film de protection.

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D'une façon générale, l'invention concerne une tôle d'acier protégée sur au moins une de ses faces, suivant l'application i envisagée, d'un film de protection très mince qui permet d'empêcher • , - 4 - provisoirement, c'est-à-dire lors du stockage de la tôle avant son utilisation ultérieure, p.e. pour la fabrication de produits finis, tels que meubles ou autres, sans que des dispositions particulières doivent être prises pour protéger cette tôle contre' la corrosion.

j II s'agit notamment d'une tôle d'acier qui peut être stockée pendant un temps relativement long, par exemple de quelques mois, et ceci sans qu'il soit nécessaire de recouvrir les faces de cette tôle d'un film d'huile qui doit généralement être éliminé avant la plupart des opérations de façonnage ou d'autres traitements de finition, tels que jq peinture, etc...

Les tôles d'acier, suivant l'invention, sont recouvertes, sur au moins une de leurs faces, d'un film de protection constitué de 0,3 à 5 g/m2 de nickel, d'étain ou d'un alliage de zinc-nickel ou de zinc. Ce film, surtout lorsqu'il est constitué de zinc ou d'étain, peut ^ avantageusement être revêtu par une couche intermédiaire de 30 à 100 mg/m2 de chrome qui est alors suivie d'une couche extérieure de 5 à 30 mg/m2 d'oxyde de chrome. , | Il a été constaté que de très bons résultats sont I obtenus lorsque ce film contient entre 1 à 2 g/m2 de nickei, 0,3 à 2 g/m2 ! 20 d'étain ou d'un alliage de zinc-nickel ou de l'ordre de 2 g/πν de zinc revêtu • éventuellement d'une couche intermédiaire de l'ordre de 70 mg/m2 de chrome et d'une couche extérieure de l'ordre de 15 mg/m2 d'oxyde de ί I chrome.

Ce film est formé en faisant passer la tôle, ' 25 après un traitement de recuit connu en soi, suivi éventuellement d'un ! décapage et d'un rinçage, directement, c'est-à-dire sans rebobinage I · intermédiaire, et d'une manière sensiblement continue, dans au moins un bain contenant du métal entrant dans la composition du film de protection [ y . / précité.

i 20 Ainsi, si le film de protection est constitué de J plusieures couches successives on peut faire usage d'un nombre correspondant j ! de bains successifs entre chacun desquels, si nécessaire, un rinçage et un séchage peuvent être prévus.

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Dans le contexte de la présente demande de brevet, lorsqu'on mentionne qu'après le recuit la tôle passe "directement" dans au moins un bain contenant du métal entrant dans la composition du I film de protection, il y a lieu de comprendre qu'un stockage intermédiaire, 5 comprenant donc généralement un rebobinage de la tôle, avant le recouvrement par le film de protection, n'a pas lieu.

Ceci n'exclut, toutefois, pas la possibilité de prévoir entre le recuit et le passage dans ce bain d'autres traitements, tels qu'un décapage et un rinçage.

! jO Dans ces procédés connus la tôle, qui a été soumise à un traitement de recuit, est, après décapage, rinçage et séchage, recouverte d'un film d'huile pour alors être rebobinée et stockée avant d'être soumise, le cas échéant, à une opération suivante au cours de laquelle un ; film de protection métallique est apporté, cette opération devant donc ! j-, nécessairement être précédée par une opération de dégraissage.

Suivant urie forme de réalisation préférentielle du procédé suivant l'invention, on utilise, comme bain contenant du métal entrant dans la composition du film cie protection, un bain électrolytique : d'une cellule d'électrolyse. 1 ! 20 Ainsi, si lès deux faces doivent êtres recouver- i ; tes d'un film de protection, il pourrait, dans certains cas, être nécessaire de ; faire usage de deux cellules d'électrolyse consécutives. Ceci est également le cas lorsque le film de protection est constitué de plusieures couches de métaux différents.

25 Par ailleurs, dans d'autres cas encore, on pourrait faire usage, notamment pour la formation d'une première couche de zinc, d'un bain de galvanisation suivi d'une ou de plusieurs cellules j d'électrolyse pour la formation d'une deuxième et même troisième couche, notamment de chrome et d'oxyde de chrome.

r 30 Suivant une forme de réalisation particulière du procédé de l'invention, l'étape de formation du film de protection pourrait être incorporée dans le procédé traditionnel de recuit continu de tôles d'acier.

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Dans ce cas, on intercalle le passage dans le bain précité suivi du deuxième rinçage dans une ligne de recuit continue, connue en soi, entre une première étape de rinçage et une étape de séchage prévues en aval de l'étape de recuit.

5 La figure annexée montre un schéma-bloc d'une installation permettant la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, i Cette installation comprend successivement deux dérouleuses 1 et 2 de bobines de tôle d'acier, une cisaille 3, une I soudeuse 4, une section de dégraissage 5, un accumulateur d'entrée vertical 6 t 10 permettant d'assurer la continuité du recuit lors d'un remplacement d'une dérouleuse vide par une dérouleuse munie d'une nouvelle bobine, un four de recuit 7, une section de décapage ou d'avivage 8, une première section de » rinçage 9, une section de recouvrement 10, une deuxième section de rinçage | 11, une section de séchage 12, un accumulateur de sortie 13 permettant 115 également de compenser les fluctuations de déplacements de la tôle à

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travers la ligne, une section de huilage 14, une deuxieme cisaille 15 et deux enropleuses 16 et 17 permettant le rebobinage des tôles ayant traversées la < ligne.

Le décapage ou l'avivage est avantageusement ; 20 un décapage à l'acide formique, quoique, dans certains cas, un décapage à ! l'acide chlorhydrique ou l'acide sulfurique peut être envisagé.

’ La section de huilage 14 peut'simplement être j prévue pour permettre une utilisation universelle de l’installation.

I Ainsi, celle-ci comprend des moyens pour mettre la section de recouvrement j ; 25 10 et la deuxième section de rinçage 11 hors circuit et pour connecter la première section de rinçage 9 directement à la section de séchage 12.

Par conséquent, pour la préparation de tôles j d'acier ne présentant pas le film de protection suivant l'invention, il suffit : de déconnecter la section de recouvrement 10 et la section du deuxième 30 rinçage 11, de relier la section du premier rinçage 9 directement à la section de séchage 12, comme indiqué schématiquement par la ligne 18, et de mettre en service la section de huilage 14.

j Par contre, pour la fabrication d'une tôle i j; d'acier recouverte, suivant l'invention, d'un film de protection, il y a lieu de jj - mettre la section de recouvrement 10 et la section du deuxième rinçage 11 ! ! . --7- ; · » en service, d'interrompre la liaison directe 1S entre la section du premier rinçage 9 et la section du séchage 12 et de mettre hors service la section de huilage 14.

! · Afin d'assurer efficacement la continuité entre | 3 le recuit et le recouvrement par le film de protection, la section de Ί j recouvrement 10 comprend avantageusement une ou plusieurs cellules | d'électrolyse permettant, d'une part, le dépôt électrolytique en continu et à j haute densité de courant, notamment de l'ordre de 100 à 350 A/dm2, du film | de protection et, d'autre part, le défilement de la tôle à travers le bain j jg électrolytique de cette cellule à une vitesse pouvant atteindre jusqu'à 600

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{ m/min et généralement de l'ordre de 150 à 250 m/min.

j A cet égard, on utilise de préférence une il cellule d'électrolyse qui correspond à celle faisant l'objet du brevet ï .] luxembourgeois 85.086 déposé le 11 novembre 1983.

i | Une telle cellule permet notamment de plus de 1 recouvrir simultanément les deux faces de la tôle d'acier.

I Ci-après sont donnés quelques exemples de I réalisation pratiques du procédé suivant l'invention.

Il s'agit d'exemples dans lesquels on fait usage 20 d’une cellule d'électrolyse du type de celle faisant l'objet du brevet luxembourgeois précité.

Ig Les conditions de travail de la cellule étaient ' pour tous les exemples les suivantes : température : 50°C ; 25 vitesse de défilement de la tôle à travers le bain électrolytique : 200 m/min; ί densité de courant cathodique par face à recouvrir : 200 A/dm2 ; débit d'électrolyte en circulation à travers le bain électrolytique : 300 m3/H; longueur utile de la cellule : 1 m.

I · Exemple 1 il , j ! 30 Le film de protection était constitue de zinc.

! On faisait usage d'un bain électrolytique contenant 130 g/1 de H-SO, et une jj teneur en Zn , sous forme de sulfate de zinc, de 80 g/1.

Le rendement était de 90 % pour une épaisseur du film de 1,8 g/m2.

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Exemple 2

Le film de protection était constitué d'un alliage zinc-nickel 12?ô.

La composition du bain électrolytique était la suivante : H S04: 20 g/1 5 Zi : kO g/1 (ZnSO^)

Ni2+ : 30 g/1 (NiS04)

Rendement de courant cathodique : 75 % pour une épaisseur du film de protection de 1,5 g/m2.

Exemple 3 10 Le film de protection était formé d'une première couche de zinc obtenue dans les conditions de l'exemple 1 ou d'une première couche d'étain obtenue dans les conditions de l'exemple 5 donné ci-après.

Une deuxième couche intermédiaire de chrome métal et une couche extérieure d'oxyde de chrome ont ensuite été appliquées sur cette couche de 13 zinc ou d'étain.

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Le bain electrolytique présentait la composition suivante :

CrO : 75 g/1 Cr3+ : 2 à 3 g/1 H2SiFé : 1,7 g/1 20 H2S04 : °’5 ^ °’é g/1

Le rendement cathodique était de 30 % pour urne épaisseur de la couche intermédiaire en chrome métal de 80 mg/m2 et pour une couche en oxyde de chrome, comme couche extérieure, de 15 mg/m2.

Exemple k 23 Le film de protection était constitué d'une couche de nickel.

La composition du bain électrolytique utilisé était comme suit : H S04 : 15 g/1

Ni + : 60 g/1 (NiS04)

Le rendement de courant cathodique était de 75 % pour une épaisseur du 30 film en nickel de l,k g/m2.

Exemple 5 r Le film de protection était constitué d'une couche d'étain.

t Le bain électrolytique utilisé était à base d'acide phénolsulfoniaue et 2- contenait 20 g/1 de Sn et 6 g/1 d'inhibiteur organique "EN5A".

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La température du bain était de l'ordre de k5°C et la densité de courant de 20 A/dm2.

La vitesse de défilement de la tôle était de 20 m/min.

Le rendement de courant cathodique était de 100 %.

5 II est bien entendu que l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus du procédé et de l'installation, mais que bien des variantes peuvent être envisagées sans sortir du cadre de l'invention.

C'est ainsi qu'en principe tout type d'instal-10 lation et tout genre de procédé peuvent être utilisés qui permettent d'aboutir, dans des conditions industriellement et économiquement valables, à I l'obtention d'un film de protection répondant à l'objet de la revendication 1.

I La couche de nickel ou de l'alliage de | nickel-zinc pourrait, dans certains cas, également être revêtue d'une couche 15 intermédiaire de chrome et d'une couche extérieure d'oxyde de chrome.

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Claims (12)

1. Tôle d'acier recouverte, sur au moins une de ses faces, d'un film de protection, caractérisé en ce que ce film contient, sur au moins une des faces de la tôle, entre 0,3 et 5 g/m2 de nickel, d'étain, d'un alliage de zinc-nickel ou de zinc, ce film étant revêtu éventuellement ^ par une couche intermédiaire de 30 à 100 mg/m2 de chrome et d'une couche extérieure de 5 à 30 mg/m2 d'oxyde de chrome.

2. Tôle suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ce film contient, sur au moins une des faces de la tôle, entre 1 à 2 g/m2 de nickel, 0,3 à 2 g/m2 d'étain ou d'un alliage de zinc-nickel ou de jq l'ordre de 2 g/m2 de zinc revêtu, ce. film étant éventuellement d'une couche intermédiaire contenant de l'ordre de 70 mg/m2 de chrome et d'une couche I : extérieure contenant de l'ordre de 15 mg/m2 d'oxyde de chrome. I

3. Tôle d'acier recouverte, sur au moins une de I ses faces, d'un film de protection, tel que décrite ci-dessus.

4. Procédé de fabrication d'une tôle d'acier ! I i 1 recouverte, sur au moins une de ses faces, d'un film de protection, suivant ί ! l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il | consiste à faire passer la tôle, après un traitement de recuit suivi éventuellement d'un décapage ou d'un revivage et d'un rinçage, directement, t oq c.à.d. sans rebobinage, et d'une manière sensiblement continue, dans au 1' , j, moins un bain contenant du métal entrant dans la composition du film de I protection précité.

5. Procédé suivant la revendication 4, caracté- ; risé en ce qu'on fait passer la tôle, après un traitement de recuit suivi '25 éventuellement d'un décapage ou d'un revivage et d'un rinçage, directement, c'est-à-dire sans rebobinage, et d'une manière sensiblement continue, dans au moins un bain électrolytique d'une cellule d'électrolvse contenant du métal j entrant dans la composition du film de protection précité, i,

6. Procédé suivant l’une ou l'autre des 20 revendications k et 5, caractérisé en ce qu’on intercaile le passage dans le bain précité, éventuellement suivi d'un rinçage, dans une ligne de recuit continu, connue en soi, entre une étape de rinçage et une étape de séchage ! prévues en aval de l'étape de recuit. · t · * - 11 -

7. Procédé de fabrication en continu d'une tôle d'acier recouverte, sur au moins une de ses faces, d'un film de protection, tel que décrit ci-dessus ou illustré par le dessin annexé.

8. Installation pour la mise en oeuvre du 5 procédé suivant l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'elle comprend un four de recuit continu suivi successivement d'une première section de rinçage, d'une section de recouvrement par au moins un , film de protection, d'une deuxième section de rinçage et d'une section de séchage.

9. Installation suivant la revendication 8, caractérisée en ce que des moyens sont prévus pour mettre la section de recouvrement et la deuxième section de rinçage hors circuit et pour connecter la première section de rinçage directement à la section de séchage |; précitée.

10. Installation suivant l'une ou l'autre des j revendications 8 et 9, caractérisée en ce que la section de recouvrement ; comprend au moins une cellule d'électrolyse permettant, d’une part, le dépôt t i | électrolytique en continu et à haute densité de courant, notamment de l l'ordre de 100 à 350 A/dm2, du film de protection et, d'autre part, le j 20 défilement de la tôle à travers le bain d'électrolyte à une vitesse jusqu'à 600 ; mètres par minute.

11. Installation suivant la revendication 10, i 3 .1 .! caractérisée en ce que la cellule d'électrolyse correspond à celle faisant ;.i j l'objet du brevet luxembourgeois 85086 du 11.11.1983. : 25

12. Installation pour la fabrication en continu d'une tôle d'acier recouverte, sur au moins une de ses faces, d'un film de protection tel que décrite ci-dessus ou montrée au dessin annexé. :! :.....Λ. : —^4- r : Λ ! _____6 _ - 1' 5. . · . 1 i y ------- I '.*-: V· ·* r'··"': . - - ' ·