Brevet FR2451404A1 — publié le 19801010

La présente invention est relative à un procédé de traitement des pieces en fer ouvragées pour leur donner une patine specifique et semi-brillante et en même temps les protéger efficacement contre la corrosion. I1 est déjà connu de traiter les pièces de fer par des procédés de cémentation au zinc, connus sous le nom de "Sherardisation" dans le but de les protéger contre la corrosion. L'application de ces procédés présente l'inconvénient de modifier l'aspect extérieur de la piece, qui prend une couleur grise voisine de celle du zinc. Par ailleurs, on sait également que l'on peut, par action sur le fer de solutions à base d'acide phosphorique ou de ses sels, améliorer la protection des pieces en fer contre la corrosion. Mais les procédés de phosphatation n'avaient pas permis jusqu'ici d'obtenir une patine parti culièrement remarquable des pieces en fer ouvragées. Conformément à la présente invention, on peut obtenir par la combinaison d'une shérardisation et d'une phosphatation, et d'un polissage final ce dernier suivi de l'application de certains vernis, un aspect patiné des pièces durablement conservé, en même temps qu'une très remarquable protection contre l'oxydation. A cet effet, on procède comme suit Les pieces sont, après un dégraissage classique, par exemple au trichloréthylène, soumises à un polissage préalable ayant pour but d'éliminer toute trace de calamine ou de rouille. Les pieces ainsi préparées sont traitées au tonneau, par un mélange de poudre ou de poussière de zinc et de sable de corindon ou d'un autre sable analogue, cette opération se faisant à une température comprise entre 360 et 4200C et de préférence entre 380 et 4000C; le matériel employé a ce sujet pouvant être, notamment une cornue rotative placée dans un four porté à la température voulue. L'opération est poursuivie le temps nécessaire pour que cette shérardisation produise une pénétration du zinc de 10 à 60 pm, ce qui s'obtient en 4 heures environ. Les pièces ainsi traitées ont alors une coloration gris-zinc fort differente de celle du fer naturel. Les pièces sont ensuite soumises à une phosphatation qui a pour effet de modifier l'aspect extérieur de la pièce et de retrouver une couleur analogue à celle d'un acier de teinte chaude et semi-brillante, plaisante à l'oeil. La solution de phosphatation comporte les constituants suivants: ZnO, H3P04 et un activateur. L'oxyde de zinc peut être remplace par un oxyde de manganèse ou de fer. L'ion phosphorique peut être à l'état de phosphate. L'activateur est de préférence de l'acide nitrique ou chlorhydrique ou leurs sels. De bons résultats ont eté obtenus, en particulier avec la composition suivante: ZnO 6,4 gr. ) H3PO4 20 gr. par litre. HN0O 4,1 gr. cette solution étant utilisée par aspersion à une température de 25 à 900C. On pourrait également procéder par immersion. Cette phosphatation a pour effet de rendre à la pièce sa couleur qui est bien celle du fer decapé. On procéde ensuite à un polissage avec des meules abrasives de grain tres fin, de 400 à 800, de manière à porter l'aspect de la surface qui a été obtenu par phosphatation à un état de tonalité chaud et semi-brillant. Enfin les pièces sont revêtues d'un vernis transparent incolore à base de polyuréthane ou de résine acrylique, par exemple projeté au pistolet électrostatique, projection qui est suivie d'une cuisson. Les pieces obtenues ont une belle apparence que l'on peut comparer à celle d'un acier chaud, patiné, semi-brillant; elles présentent en outre une remarquable résistance à la corrosion et leur aspect patine caracteristique se maintient grace à cette résistance, même pendant plusieurs années. REVENDICATIONS 1.- Procedé de traitement de pièces en fer, consistant à leur faire subir successivement - un processus de sherardisation à chaud, - une phosphatation à une temperature de 25 à 900 au moyen d'une solution aqueuse d'un oxyde de Zn, Mn ou Fe, d'acide ou sel phospho rique et d'un activateur, - un polissage par meule à grain fin, de granulométrie 400 à 800, - et l'apposition d'un vernis transparent incolore;; 2.- Procédé de traitement de pièces en fer suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la shérardisation se fait au tonneau, dans un four à une temperature optima comprise entre 380 et 4O00C, les pièces étant en presence de poudre ou poussière de zinc additionnée de sable de corindon, jusqu'à ce que la pénétration du zinc soit comprise entre IO et 60 3.- Procédé de traitement de pièces en fer suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la phosphatation est effectuée par projection d'une solution aqueuse contenant, par litre: : 6,4 gr. de ZnO 20 gr. de H3P04 4,1 gr. de HN03 4.- Procédé de traitement de pieces en fer suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le vernis apposé après le polissage à grain fin qui suit la phosphatation est un vernis à base de polyuréthane ou acrylique déposé par projection au pistolet suivie d'une cuisson.