Brevet FR2262701A1 — publié le 19750926

La présente invention se rapporte à un procédé de traitement de surface d'une pièce métallique afin de lui conférer des propriétés spéciales, notamment de la rendre anticorrosive par dépôt d'une couche métallique superficielle, pourvue de ces propriétés. I1 s1 agit plus spécialement du traitement d'une surface intérieure de conduites et d'armatures d'une installation, notamment en fer ou en acier, d'une installation à circulation d'un liquide, lors de son montage initial ou ayant déja été en service. Il existe déjà des procédés de traitement de surface des pièces métalliques afin de leur conferer des propriétés cue le métal de base ne possède pas. C'est ainsi que lton traîne des pièces en fer ou en acier pour les recouvrir chimiauement ou par électrolyse, d'une couche métallique superficielle, par exemple de cuivre.On proche généralement par submersion des pièces dans un bain de traitement avec ou sans intervention de courant électrioue. Dans ce dernier cas les pièces à recouvrir sont soumises à des vibrations et des secousses dans des appareils rotatifs compliqués et sensibles à l'énergie mécanique outils reçoivent. -On y ajoute des abrasifs afin de polir la surface et on secoue également afin de réaliser un brassage des nièces et assurer la pénétration du fluide véhiculant le métal de dépôt. Sans ces précautions coateuses et compliquant le procédé, le dépôt uniforme n'est pas assuré. Ces procédés sont surtout indiqués pour des petites pièces, mais nullement pour des pièces de grandes dimensions et pourvues (l'évidements tels que les él-ments de conduites et les armatures d'installations dont on veut traiter précisément et de manière sélective uniquement les surfaces intérieures. Ils sont totalement exclus à l'application sans démontage aux installations déjà montées ou ayant déjà été en service. Le but de l'invention est de pallier ces inconvénients et de fournir un procédé de traitement facile, commode et bon marché. Bulle propose à cette fin un procédé de traitement de surface d'une pièce métallique, plus spécialement un traitement d'une surface intérieure de conduites et d'armatures notamment en fer ou en acier d'une installation à circulation d'un liquide, caractérisé en ce aue la surface à traiter, préalablement nettoyée, est recouverte par le dépit de la couche métallique superficielle par contact avec un courant de liquide. Celui-ci est constitué par une solution aqueuse acide relativement faible, incorporant des déchets u métal à déposer à l'état lamellaire, d'une pureté relativement élevée. On y ajoute un inhibiteur et on la porte à une température relativement élevée.On procède par recirculation pendant une certaine durée, après quoi on arrête la recirculation, on rince l'installation et on ramène le pH à une valeur de 6 à 8, de préférance à 7. Le procédé selon la présente invention rend inutile la vibration des pièces ou l'immersion des conduites ou armatures, car le courant de liquide véhiculant le métal à déposer pénètre dans tous les évidements et les interstices. Dans les conduites et les armatures d'une installation déjà montée ce courant ne circule qu'en contact avec la surface intérieure à traiter. Ce procédé présente également l'avantage de sa simplicité, ainsi que celle des moyens de mise en oeuvre, avec un prix de revient exceptionnellement réduit pour l'éfficacité qu'elle présente. Le procédé de traitement des surfaces métalliques selon la présente invention s'applique plus spécialement mais de manière non limitative à des surfaces des pièces en fer ou acier, quoique les pièces en d'autres métaux peuvent également être traitées, avec le même succès. Ce traitement confère aux surfaces traitées des propriétés qu'elles n'avaient pas quand la pièce était simplement en métal d'origine, par exemple en fer ou acier C'est ainsi qu'unie telle pièce peut devenir inoxydable et anti-corrosive, ou bien acquérir une certaine couleur ou teinte que les pièces en fer ou acier n'ont pas. Les pièces métalliques ainsi traitées présentent la surface du métal d'origine recouverte par un autre métal ou associations de métaux en une couche homogène, imperméable aux agents corrosifs, lisse et polie oomme un miroir. Cette couche supprficielle ajoutée, de haute adhérence, ayant des propriétés spéciales convenablement choisies, selon le métal déposés la pièce initialement en fer ou en acier présentera les propriétés du métal de la couche de recouvrement déposée à la surface. Si, uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, on choisit le cuivre pour métal à déposer, cette couche est parfaitement imperméable aux agents hydriques venant couramment en contact avec les pièces en fer ou en acier. Ces pièces sont de ce fait inoxydables et inaltérables par ces agents.Elles acquirent entre autre la teinte caractéristique du cuivre et un poli de miroir d'un aspect beaucoup plus apprécié. Selon le procédé de la présente invention le traitement est fait par un courant continu d'un liquide en recirculation, ce qui assure un dépôt uniforme sur toute la surface de la pièce. Autant la protection, que l'aspect ou les autres nouvelles propriétés spéciales conférés à la pièce traitée sont de ce fait assurés dans des conditions techniques optimales. ta couche de métal déposée est très mince, juste assez pour assurer la durée de la protection et des propriétés spécigales conférées à la pièce. Elle ne la charge pas, elle n'augmente pra tiquément pas son encombrement et elle ne diminue pas les ouvertures eventuelles de passage qu'elle possède. Le moyen de traitement, notamment le liquide véhiculant le matériau de recouvrement pénètre aisément par tous les orifices, de manière que les évidements ouverts sont tous recouverts de la couche protectrice. Le matériau ferreux de la pièce devient après traitement selon l'invention, de tout part inaccessible aux agents nocifs d'attaque. De ce faits ce procédé de traitement est parfaitement indiqué comme traitement des surfaces intérieures des conduites et des armatures d'une installation à circulation d'un liquide lors de son fonctionnement normal. I1 suffit pratiquement de remplacer ce liquide par le liquide selon l'in vention, qui assure le dépôt sur la surface intérieure des conduites normalement en un matériau ferreux, ainsi que celle des armatures respectives quel que soit leurs matériaux, d'une couche de matériau métallique de protection, par exemple du cuivre. On peut éventuellement utiliser avec suc cès la pompe meme d'une telle installation pour assurer la circulation du liquide de traitement. Ceci diminue sensiblement les frais de l'opération et la rend bien plus simple. Le traitement selon la présente invention, consistant principalement dans le dépôt de la couche métallique additionnelle, implique pratiquement un nettoyage correct aussi parfait que possible de la surface de la piece ferreuse sur laquelle la couche est appliquée. Ce nettoyage ne pose pas de problèmes spéciaux. I1 peut être fait par tout homme de l'art et par tout ouvrier moyennement consciencieux. I1 doit évidemment assurer l'adhérence de la couche déposée et de ce fait plus il sera avancé, plus le ré sultat obtena sera avantageux. Les diverses phases d'un tel nettoyage sont connues par l'homme de l'art. Dans le cas des chaudières par exemples un premier dégraissage et décapage est recommendé. En général les installations à circulation d'eau, donnant lieu à des dépôts de tartre et calcaires sont détartrées et désoxydées. I1 existe de nombreux procédés de ce type, efficaces, connus et couramment pratiqués. Après ces opérations préalables de préparation de la surface à traiter, on passe aux opérations proprement dites du procédé selon la présente invention, ayant pour effet la réalisation du dépôt de la couche protectrice. On décrira à titre d'exemple nullement limitatif, une forme de mise en oeuvre du procédé de traitement selon la presente invention se rapportant à un dépôt d'une couche de cuivre. On prépare une solution aqueuse acide relativement faible, dans laquelle on incorpore des déchets de cuivre, en l'occurence de la poudre de cuivre lamellaire obtenue par tout moyen connu. On utilise du cuivre d'une assez haute pureté, notamment au dessus de 95%, de préférence au dessus de 99%. en y ajoute également un inhibiteur. La solution ainsi préparée est portée à une température relativement élevée, notamment entre 750C et 950C1 de préférence entre 850C et 920C. La solution ainsi chauffée est prise par une pompe de recirculation et passée à la surface des pièces qu'on veut recouvrir de la couche de protection. Cette opération est généralement réalisée à l'aide de moyens connus par d'autres procédés. Dans le cas plus spécialement préféré du recouvrement des surfaces intérieures des conduites et des armatures d'une installation à circulation intérieure d'un liquide, on fait remplacer ce liquide comme déjà mentionné, par la solution chauffée selon le présent procédé, après avoir nettoyé comme indiqué, ces surfaces intérieures. On fait recirculer dans l'instal- lation, à l'aide soit de la pompe même de cette installation, soit d'une pompe spécialement utilisée à cette fin, le liquide pendant 3 à 8 heures, de préférence 5 à 6 heures. On constate au bout de ce temps que la solution recirculée dans les conduites ne contient presque plus de cuivre en poudre. Après avoir arrêté la recirculation du liquide de traitement selon l'invention, on vide l'installation de ce liquide, on la rince et on ramène le pH à 7. En démontant l'installation et en prélevant des échantillons de contrôle, on constate également que les conduites et les armatures se sont recouvertes sur leur surface intérieure d'une couche parfaitement uniforme, de cuivre, brillante, homogène, lisse et polie comme un miroir. On constatera également par la suite que cette mince couche de cuivre est imperméble aux agents corrosifs et quelle protège les surfaces auxquelles elle adhère parfaitement constituant un moyen de haute protection contre la corrosion et plus spécialement, du fait au'elle est si polie, contre le dépôt de tartre et calcaire.Le nettoyage de ces installations sera notablement moins nécessaire et espacé que pour les conduites neuves, lors de leurs installation initiale, si elles n'ont pas été traitées par le procédé selon la présente invention dès ce moment-même, ce qui est hautement recommendable. I1 est évident que ce procédé s'applique également à toute sorte de pièces métalliques dont la surface extérieure et /ou intérieure, peut être amenée en contact par recirculation avec le liquide de traitement selon l'invention. La nature du métal à recouvrir et de'la couche de recouvrement peut également etre ouelconoue. Ce procédé admet de nombreuses autres formes de mise en oeuvre, différant notamment par les moyens de recirculation, la nature des métaux, les phases auxiliaires de nettoyage, etc. Toutes ces variantes ne touchent en rien à son esprit inventif. REVEDDICATIONS: 10- Procédé de traitement de surface d'une pièce métallique afin de lui conférer des propriétés spéciales, notamment de la rendre anticorrosive, par dépôt d'une couche métallique superficielle pourvue de ces propriétés, plus spécialement traitement d'une surface intérieure de conduites et d'armatures notamment en fer ou en acier, d'une installation à circulation d'un liquide, lors de son montage initial ou ayant déjà enté en service caractérisé en ce que la surface à traiter, préalablement nettoyée, est recouverte par le dépit de la couche métallique superficielle par contact avec un courant de liquide, notamment une solution aqueuse acide relativement faible, incorporant des dechets du métal à déposer à l'état lamellaire, d'une pureté relativement élevée, ajoutée d'un inhibiteur, portée à une température relativement élevée, par recirculation pendant une certaine durée, quton arrête la recirculation, on rince l'installation et on ramène le pH à une valeur de 6 à 8, de préférence à 7. 20- Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le métal à déposer est du cuivre et que la pureté de celui-ci est au dessus de 957su de préférence au dessus de 99%. 30- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le liquide est porté à une température de 750C à 950C, de préférence entre 859 et 920. 40- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la durée de la recirculation est de 3 à 8 heures, de préférence de 5 à 6 heures. 5 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le nettoyage préalable est suffisant pour assurer une bonne adhérence de la couche métallique déposée, notamment un dégraissage, un décapage, un détartrage et une désoxydation. 60- Pièces métalliques, notamment conduites et armatures à surfaces traitées par le procédé selon l'une quelconque des revendications l à 5, à titre de produit nouveau.