Brevet FR2525049A1 — publié le 19831014

-1- "PROCEDE DE TRAITEMENT D'OBJETS DONT LA SURFACE EST EN ETAIN" L'invention concerne un procédé pour le traitement d'ob- jets dont la surface est en étain et les objets traités avec un tel procédé. L'industrie électronique s'intéresse surtout aux pièces métalliques étamées, en raison de la bonne soudabilité de l'étain. Toutefois, l'étain ne présente qu'une faible résistance à la corro- sion atmosphérique Un autre désavantage consiste dans l'apparition de corrosion locale (en anglais "pitting corrosion") qui résulte de l'attaque du métal sousjacent. Il est connu, entre autres d'un article de R A Neish et J.G Donelson dans Food Technology 14, pages 37-42 ( 1960) de passiver les surfaces d'étain par traitement dans une solution de bichromate Cela se fait simplement par immersion ou par application d'un potentiel cathodique ou anodique L'article indique que les meilleurs résultats s'obtiennent par application d'un potential ano- dique aux articles quand ils sont immergés dans la solution de bi- chromate. D'un extrait d'un article de L Bizheva et Khr Petrov dans Khim Ind (Sofia) 45 ( 1973), pages 158-159, publié dans Chem. Abstracts 80, 21978 S ( 1974) il est connu de traiter des surfaces d'étain dans une solution de bichromate par application d'une ten- sion alternative de 50 Hz. Toutefois, il s'avère que la corrosion locale dans les surfaces d'étain anodiquement passivées se produisait toujours lors- que la soudabilité de la surface d'étain semblait être réduite. L'invention vise à fournir un traitement de surfaces d'étain permettant d'obtenir une bonne résistance à la corrosion tout en maintenant une bonne soudabilité de l'étain. Conformément à l'invention, le procédé pour le traitement d'objets dont au moins la surface est en étain, procédé selon lequel les objets sont alternativement soumis,à un potentiel cathodique et à un potential anodique dans une solution électrolytique, est carac- térisé en ce que les objets sont soumis à un traitement électrolyti- que dans une solution aqueuse d'un tungstate dans une concentration d'au moins 0,02 M et présentant un p H de 4 à 11, un courant périodi- quement inversé étant appliqué dont la fréquence est -d'au moins 0,2 Hz, mais ne dépasse pas 2 Hz, la densité de courant à une valeur absolue de la densité de courant maximale étant d'au moins 0,2 A/dm 2 mais ne dépassant pas 1 A/dmî, le rapport entre la densité de courant anodique et la densité de courant cathodique étant d'au moins 0,5 mais ne dépassant pas 1 et le rapport entre les durées d'impulsions anodiques et cathodiques ne dépassant pas 2 et n'étant pas inférieur à 0,02 afin de produire une couche présentant une épaisseur comprise entre 0,03 et 0,2 /um. Au cours de l'élaboration de l'invention, on constata que les susdites limites de chacune des quantités indiquées étaient cri- tiques: au delà de ces limites, la soudabilité et/ou la résistance à la corrosion étaient insuffisantes. Le procédé conforme à l'invention peut être appliqué à l'acier étamé, l'étain étant appliqué par voie électrolytique ou par immersion, au cuivre étamé, au laiton ou au phosphore-bronze. La couche déposée à partir de la solution de tungstène présente une épaisseur comprise entre 0,03 et 0,2/um, généralement de 0,05/um Une couche plus épaisse que 0,2 um adhère-de façon insuffisante à la couche d'étain sousjacente. De préférence, le courant alternativement cathodique et anodique présente une forme d'onde rectangulaire. A titre d'exemple suit maintenant la description d'une réalisation spécifique de l'invention. Sur des plaques en acier est déposée une couche, d'une épaisseur de 5/um, à partir d'une solution d'étamage clair conven- tionnelle Ensuite, les plaques étamées sont soumises à un courant périodiquement inversé dans une solution d'électrolyte présentant par litre, la composition suivante: g de Na 2 WO 4 2 H 20 g de Na 2 BO 71 H 2 O g de Na 2504 (p H = 9). à une température de 200 C, à l'aide d'une contre-électrode en acier inoxydable présentant approximativement la même surface que les pla- ques étamées à traiter La densité de courant est de 0,5 A/dm 2 (valeur absolue) et l'inversion de courant s'effectue à une fréquen- 2525049- -3- ce de 0,5 Hz, c'est-à-dire 1 seconde de façon anodique et 1 seconde de façon cathodique, la tension appliquée présentant une forme d'on- de rectangulaire avec les mêmes valeurs pour les courants anodique et cathodique. Ainsi, on obtient une couche colorée d'une épaisseur de 0,03 à 0,2/um, constituée par un mélange de tungstate et d'oxyde d'étain La couleur est tributaire de l'épaisseur de la couche La soudabilité de la surface d'étain traitée vaut autant que celle de couches d'étain nouvellement déposées. La résistance à la corrosion est examinée à l'aide d'un essai de pulvérisation de sel (CEI 68-2-4 essai D) par pulvérisation d'une solution aqueuse de Na Cl contenant 5 % en poids de Na Cl à la température ambiante normale sur la surface pendant 7 jours, et éga- lement à l'aide de l'essai de vapeur CEI 68-2-11 essai-Ka Il ne se produit ni une corrosion uniforme ni une corrosion locale, ceci con- trairement à l'état non traité qui présente une corrosion fortement locale ou à l'étain passivé anodiquement à l'aide d'une solution de bichromate, dans lequel se produit une plus forte formation de puits par corrosion locale que dans l'état non traité. Des résultats comparables s'obtiennent par immersion d'échantillons en acier étamés ( 5 um de Sn) dans l'une des solu- tions d'électrolyte suivantes contenant par litre: a) 40 g de K Ho 3- g de Na 2 WO 4 2 H 20 (p H = 9,5) b) 40 g de Na 3 PO 4 H 3 P 04 à p H = 9, 5 g de Na 2 W 4 2 H 2 O Les plaques sont soumises, comme ci-dessus, à 20 C, avec une contre-électrode en acier inoxydable, à un courant périodique- ment inversé à une fréquence de 0,5 c/s et à une densité de courant de 0, 5 A/dm 2 -4- REVENDICATIONS 1 Procédé de traitement d'objets dont au moins la surface est réalisée en l'étain, les objets étant alternativement soumis à un potentiel cathodique et à un potentiel anodique dans une solution d'électrolyte, caractérisé en ce que les objets sont soumis à un traitement électrolytique dans une solution aqueuse d'un tungstate dans une concentration d'au moins 0,02 M et présentant un p H de 4 à 11, un courant périodiquement inversé étant appliqué dont la fré- quence est d'au moins de 0,2 Hz mais ne dépasse pas 2 Hz, la densité de courant à une valeur absolue de la densité de courant maximale étant d'au moins 0,2 A/dm 2 mais ne dépassant pas 1 A/dm 2, le rapport entre la densité de courant anodique et la densité de cou- rant cathodique étant d'au moins 0,5 mais ne dépassant pas 1 et le rapport entre les durées d'impulsions anodiques et cathodiques ne dépassant pas 2 et n'étant pas inférieur à 0,02 afin de produire une couche présentant une épaisseur comprise entre 0,03 et 0,2 /um. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le courant alternativement cathodique et anodique présente une forme d'onde rectangulaire. 3 Objet étamé traité conformément au procédé selon la reven- dication 1 ou 2.