Brevet FR2214761A1 — publié le 19740819

Une pièce en aluminium peut recevoir un revêtement destiné à améliorer son apparence et à augmenter sa résistance à la corrosion. Ce revêtement peut être obtenu par trempage de la pièce dans un bain liquide contenant des cations de nickel et des anions d'un hypophosphite, dans lequel la pièce est recouverte d'un alliage comprenant essentiellement au moins P:O de nickel et, pour le reste, du phosphore. On sait également accroître la résistance à la corrosion d'ure pièce sortant d'un tel bain en la trempant dans un deuxième bain contenant une solution de sels de chrome. Quoique procurant des caractéristiques de résistance à la corrosion améliorées par le bain de chromatation, les méthodes connues à ce jour présentent certains inconvénients notamment lorsque les pièces traitées sont utilisées dans une installation électrique. I1 est alors nécessaire de prévoir un revêtement d'une épaisseur au moins égale à 25 microns, ce qui oblige un usinage supplémentairenotamment des parties filetées, qui doivent être sous-dimensionnées pour tenir compte de l'épaisseur du revêtement protecteur. Ceci est particulièrement le cas lorsque le zincage préalable des pièces est prévu. En outre, la chromatation en post-traitement d'un revêtement en alliage de nickel et de phosphore requiert habituellement une assez longue durée. Pour remédier à ces inconvénients, la présente invention a pour objet un procédé de protection d'une pièce aluminium contre la corrosion consistant à tremper les pièces dans un premier bain chimique où elles reçoivent-un revêtement en triple alliage de cuivre, de nickel et de phosphore d'une épaisseur inférieure à 25 microns, puis à les tremper pendant moins d'une minute dans un second bain chimique ayant de 1 à 5 7. d'un chromate en poids, un pH inférieur à 1,6 et une température inférieure à 300C. Mais l'invention sera mieux comprise par la description qui va en être donnée ci-après, àtitre d'exemple. Dans le procédé selon l'invention, une pièce métallique notamment en aluminium est d'abord revêtue d'une couche d'un triple alliage de nickel de cuivre et de phosphore dans un bain chimique. La pièce est de préférence pourvue d'une couche de zinc dans un traitement préalable dans lequel, d'une manière conventionnelle, la pièce est trempée dans une solution acqueuse d'oxyde de zinc et d'hydroxyde de sodium pendant 5 à 7 secondes, après quoi la pièce est rincée à l'eau. Le bain au nickel-cuivre-phosphore peut être préparé selon les techniques connues, par exenple, en dissolvant des sels solubles de nickel et de cuivre et d'hypophosphite de sodium dans de l'eau. De préférence, la pièce est immergée dans le bain pendant une durée suffisante pour permettre la formation d'une couche d'alliage dont l'épaisseur est de 12,5 à 15 microns. De telles compositions pour préparer un tel bain sont disponibles dans le commerce sous forme de poudre concentrée. C'est le cas par exemple, des compositions vendues sous le nom de commerce de "Niculoy 22M" et Niculoy 22S" par la Shipley Co de Newton, Massachusetts, U.S.A. En dissolvant une telle composition, dans environ trois à quatre parties d'eau, on obtient un bain chimique adéquat ayant un pH d'environ 4,5 pouvant déposer une couche d'épaisseur requise sur une pièce d'aluminium trempée dans ce bain à une température de 90"C pendant une durée d'une heure à une heure et demie. De préférence, le revêtement du triple alliage comprend, en poids, de 0,5 à 2% de cuivre de 10 à 15% de phosphore et le reste en nickel. La présence du cuivre dans l'alliage est essentielle à l'invention. La pièce ainsi traitée est alors trempée dans un bain contenant des ions de chromate provenant, par exemple, d'acide chromique anhydre, de chromateset bichromates de métaux alcalins. L'un des composés précédents, de chrome hexavalent,est dissous dans de l'eau en quantité suffisante pour obtenir des ions de chromate dans la proportion de 1 à 5% de poids de la solution. Une composition préférée comprend environ 2% en poids d'ions de chrome. Dans tous les cas, le pH de cette solution est maintenu entre 1,3 et 1,6. Un pH plus élevé que 1,6 attaquerait le nickel présent dans l'alliage et produirait une surface spongieuse. C'est la raison pour laquelle un acide de préférence nitrique ou sulfurique ou un mélange des deux est prévu dans la solution. Le temps de trempage dans le bain de chromatation ne dépasse par une minute, une durée de trente secondes environ étant préférée. La raison d'une si courte durée de trempage assurant une excellente résistance à la corrosion du triple alliage de nickel de cuivre et de phosphore n'a pas été élucidée par l'inventeur à partir des données de l'art antérieur. Ce résultat est d'autant plus surprenant que la température de trempage est la température d'ambiance, c 'est-à-dire entre 15 et 25O C. titre d'exemple, une pièce en aluminium de la qualité désignée sous la référence Al 6061 dans les normes métallurgiques américaines, est d'abord dégraissée dans un solvent chloré convention nel puis nettoyée dans me solution alcaline non décapante pendant epXtiroTl 7inutes n 6- . La pièce est alors soumise n une succession d'au moins deux cycles de décapage caustiques suivis de rincages acides, après quoi la pièce est rincée dans une eau courante claie et froide. La pièce est alors trempée dans un bain de zincage comprenant essentiellement de l'hydroxvde de sodium et de l'oxyde de zinc dissous dans de l'eau, maintenu à température ambiante et à 390 baumé. La pièce est immergée dans ce bain de une minute à une minute et demie puis elle est rincée à l'eau courante froide, et la couche de zinc,ensuite,est enlevée par trempage dans un bain de 95 parties d'acide nitrique et de cinq parties d'acide fluorhydrique à la température de l'atelier pendant environ dix secondes. La pièce est à nouveau rincée et une nouvelle couche de zinc est appliquée comme précédemment. Après un rinçage final, la-pièce est alors immergée dans un bain comprenant deux parties de "Niculoy 22M" concentré, un tiers de partie de "Niculoy 22S concentré contre sept et deux tiers de parties d'eau déionisée. La pièce est maintenue dans le bain pendant une heure et quart à une température comprise entre SP et 910 C avec agitation du bain par injection d'air.La pièce est alors recouverte d'une épaisseur de 12,5 microns d'un triple alliage comprenant 12% de phosphore, 1% de cuivre et 85% de nickel. La pièce est ensuite à nouveau rincée à l'eau froide puis trempée dans un bain de chromatation comprenant 64 grammes d'une composition désignée sous la référence commerciale américaine "Iridite 14-2' (vendue par la "Allied Research Corporation", Baltimore, btaryland, U.S.A.), et 3,8 litres d'eau, de manière à obtenir une solution contenant des ions chromates ayant un Ph compris entre 1,1 et l,4."L'iridite 14-2" est essentiellement un mélange des acides chromiques, nitriques et sulfuriques, ou de leursselssolubles. Une solution Iridite réagit sur un métal en formant sur celui-ci un film complexe de chromates. La pièce est maintenue dans le bain pendant trente secondes, puis elle est rincée à l'eau courante froide, puis à l'eau chaude. Elle est enfin séchée à l'air chaud et mise en étuve à 12C degrés pendant une demi-heure. La pièce est soumise R un test comprenant essentiellement une exposition pendant t.LR heures, dans une enceinte, à un brouillard épaisfortement salin. La pièce est ensuite rincée à l'eau du robinet puis examinée. Dans l'art antérieur, les pièces d'aluminium traité présentaient habituellement des précipités blancs d' hydroxyde d' aluminium. .tien de tel n'apparalt dans les pièces traitées selon l'invention. Il a été en outre reconnu qu'aucune pièce d'aluminium traité selon la méthode conventionnelle ne peut supporter un tel test même en doublant la couche protectrice de nickel-cuivre-phosphore et en les soumettant à un traitement de chromatation identique. REVENDICATIONS 1. Procédé assurant à des pièces en aluminium une résistance accrue à la corrosion, caractérisé par un premier trempage des pièces dans un bain chimique contenant des cations de cuivre et de nickel et des anions d'un hypophosphite de façon à revêtir les pièces d'une couche d'un triple alliage de cuivre, de nickel et de phosphore dont l'épaisseur est inférieure à 25 microns, puis par un second trempage de moins d'une minute dans un second bain chimique contenant des ions d'un chromate dans une proportion comprise entre 1% et 5% en poids, ce dernier bain ayant un pH inférieur à 1 6 et une température inférieure à 30% C. 2. Procédé selon 1, caractérisé en ce que ledit triple alliage produit par le premier bain contient en poids de 0,5 à 2 % de cuivre, de 10 à 15% de phosphore et le complément en nickel. 3. Procédé selon 1, caractérisé par un pré-trempage dans un bain chimique assurant un sous-revêtement de zinc et comprenant de l'oxyde de zinc et de l'hydroxyde de sodium dissout dans de l'eau. 4. Pièce en aluminium, caractérisée par une protection à la corrosion telle que fournie par le procédé selon 1 à 3.