Brevet FR2222457A1 — publié le 19741018

La présente invention concerne les procédés de rev & ement superficiel d'une pièce métallique. De nombreux procédés de revêtement superficiel d'une pièce métallique ont éte proposés. Parmi ces procédés, certains sont destinés à améliorer des caractéH ristiques mécaniques telles que la dureté, la résistance à l'abrasion, et dans une certaine mesure, la résistance à la corrosion de ces pièces. On connait un procédé de ce genre consistant - à déposer sur la surface d'une pièce métallique une couche d'une suspension d'alumine et de silice dans une solution aqueuse d'anhydride chromique, - à sécher cette couche, - à la chauffer à une température de l'ordre de 5000 C pour la transformer en une couche réfractaire poreuse, - puis à traiter cette couche réfractaire par les opérations successives suivantes - imprégnation par une solution aqueuse d'anhydride chromique, - chauffage à une température de l'ordre de 5000 C, ce traitement pouvant être effectué plusieurs fois. On connait aussi un autre procédé de ce genre, consistant à déposer superficiellement sur une pièce métallique une pellicule d'un métal tel que le chrome, le nickel ou le titane. Mais les pièces obtenues par les procédés cités ci-dessus présentent l'in convénient de résister de façon insuffisante, pour certaines applications, aux substances chimiques corrosives telles que les acides, les bases ou les sels. a présente invention a pour but de pallier cet inconvénient et de mettre en oeuvre un procédé de revêtement superficiel d'une pièce métallique, la pièce rev8tue à l'aide de ce procédé présentant une résistance à la corrosion très supérieure à celle des pièces obtenues par chacun des procédés connus et cités ci-dessus. La présente invention a pour objet un procédé de revêtement superficiel d'une pièce métallique, ce procédé comportant les étapes suivantes - dépit d'une couche d'une substance constituée d'une suspension d'alumine et de silice dans une solution aqueuse d'anhydride chromique, - séchage de ladite couche, - chaufface de la couche séchée pour la transformer en une couche réfractaire enfin une pluralité d'opérations successives, chaque opération comportant d'abord une imprégnation de ladite couche réfractaire dans une solution aqueuse d'anhydride chromique puis un chauffage de ladite couche réfractaire imprégnée, caractérisé par le fait que, avant le dépit de la couche de ladite substance, on dépose sur la surface de ladite pièce métallique une pellicule d'un métal choisi dans le groupe constitué par le chrome, le nickel et le titane. Un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention est décrit ci-dessous à titre illustratif mais nullement limitatif. La pièce métallique à revêtir est par exemple un échantillon d'acier inoxydable Z 30 C 13. Une pellicule métallique de chrome est d'abord déposée superficiellement sur cet échantillon par galvanoplastie. Cette pellicule peut entre également constituée de nickel ou de titane. Elle est réalisée de préférence en déposant successivement au moins deux couches superposées du mme métal en vue d'obtenir une pellicule aussi étanche que possible. L'épaisseur totale de cette pellicule peut entre de l'ordre de 50 microns. Cette pellicule est ensuite recouverte d'une couche, d'épaisseur 100 microns par exemple, d'une substance constituée par une suspension d'alumine et de silice dans une solution aqueuse d'anhydride chromique Cr 03, par dépôt au pistolet. Cette couche est séchée dans un séchoir à circulation d'air chaud, puis chauffée dans un four à une température supérieure à 4600 C. Au cours de ce chauffage l'anhydride chromique est transformé en sequioxyde de chrome Cor203 réfractaire, ce qui provoque la cohésion et l'adhérence de la couche au support métallique. La couche réfractaire ainsi obtenue est poreuse1 Pour diminuer sa porosité, on la soumet à douze traitements successifs comportant chacun une imprégnation par une solution aqueuse d'anhydride chromique suivie d'un chauffage à une température qui peut entre de 5000 C environ. La résistance à la corrosion de la pièce obtenue par le procédé décrit ci-dessus peut entre mise en évidence par l'essai comparatif suivant. On plonge dans de l'acide chlorhydrique dilué à une concentration de quatre pour cent environ, un premier échantillon d'acier inoxydable Z 30 C 13 non traité, - un deuxième échantillon d'acier inoxydable Z 30 C 13 recouvert d'une pellicule de chrome constituée de 3 couches déposées successivement par galvanoplastie, - un troisième échantillon d'acier inoxydable Z 30 C 13 revêtu d'un dépit constitué par une suspension d'alumine et de silice dans une solution aqueuse d'anhydride chromique ce dépit étant cuit et traité 12 fois par imprégnation et cuisson ainsi qu'il est dit précédemment, - enfin un quatrième échantillon préparé selon le mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention décrit plus haut. On constate que l'acier des premier et deuxième échantillons est immédiatement attaqué, que l'acier du troisième échantillon est attaqué au bout de 48 heures et que l'acier du quatrième échantillon n'est pas attaqué avant mille heures environ. Ce résultat surprenant peut s'expliquer en considérant que la couche de revêtement du troisième échantillon est traversée assez rapidement par l'acide chlorhydrique à cause d'une faible porosité résiduelle de cette couche. Par contre la pellicule de chrome du quatrième échantillon est passivée par suite d'un effet de couplage électrochimique entre cette pellicule et la couche réfractaire déposée sur la pellicule. La pellicule de chrome passivée protège l'acier contre une attaque ultérieure de l'acide. Il y a lieu de remarquer que cette résistance remarquable à la corrosion est obtenue tout en conservant les avantages de dureté et de résistance à l'abrasion propres aux revetements réalisés à l'aide des procédés connus. Bien entendu, le procédé selon l'invention n'est pas limité au mode de mise en oeuvre décrit. Il s'applique à d'autres matériaux métalliques que l'acier inoxydable. La pellicule métallique de chrome, nickel ou titane peut entre déposée par tout procédé approprié, évaporation sous vide par exemple. De même, le revete- ment résultant de l'imprégnation d'une couche réfractaire poreuse suivie de chauffage peut 8trie réalisé avec un nombre de traitements variable selon les cas. La couche d'alumine et de silice peut entre déposée par tout moyen connu tel que trempe, projection, et électrophorèse. Les pièces métalliques munies d'un rev8tement obtenu par le procédé selon l'invention peuvent être appliquées à la réalisation de dispositifs exposés aux milieux corrosifs. C'est le cas par exemple pour les agitateurs ou les éléments de pompe utilisés dans l'industrie chimique. REVENDICATIONS 1/ Procédé de revêtement superficiel d'une pièce métallique, ce procédé comportant les étapes suivantes - dépit d'une couche d'une substance constituée d'une suspension d'alumine et de silice dans une solution aqueuse d'anhydride chronique1 - séchage de ladite couche, - chauffage de la couche séchée pour la transformer en une couche réfractaire, - enfin une pluralité d'opérations successives, chaque opération comportant d'abord une imprégnation de ladite couche réfractaire dans une solution aqueuse d'anhydride chromique, puis un chauffage de ladite couche réfractaire imprégnée, caractérisé par le fait que, avant le dépit de la couche de ladite substance, on dépose sur la surface de ladite pièce métallique une pellicule d'un métal choisi dans le groupe constitué par le chrome, le nickel et le titane, 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, pour déposer ladite pellicule dudit métal, on dépose successivement au moins deux couches superposées dudit métal.