Brevet FR2554832A1 — publié le 19850517

La présente invention concerne un procédé pour améliorer les propriétés de surface d'une tôle d'acier décapée. Elle s'applique notamr-ent avec avantage dans deux cas particuliers importarïts. Le preflier cas vise les tôles laminées 8 chaud, décapées et skîn-pasées, dont l'épaisseur est de l'ordre de 2 mm et qui sont destinées, par exemple, à certaines parties non visibles des véhicules automobiles. Le second cas est celui des tôles plus Pinces laminées à froid et recuites en continu, destinées notamment à la carrosserie automobile. Au-delà de ces deux catéq nr ies particulières de produit, il est cependant bien entendu que le procédé de la présente invention peut s'appliquer à toute tôle devant présenter, après décapage, des propriétés de surface satisfaisantes pour la mise en oeuvre envisagée. On sait qu'à la sortie du train de laminoir b chaud, une tôle d'acier est généralement couverte d'une couche de calamine de quelques microns d'épaisseur, composée d'un mélange de divers oxydes de fer. Quel que soit le traitement que subira ultérieurement la tôle, et quelle que. soit l'utilisation à laquelle elle est destinée, il convient d'éliminer cette couche de calamine, qui est néfaste pour diverses raisons bien connues. Dans la plupart des installations industrielles, cette opération est réalisée par un décapage en milieu acide, pour lequel on utilise principalement l'acide chlorhydrique. Le processus de décapage comporte un ensemble de réactions chimiques extrêmement complexes, qu'il n'est pas nécessaire de détailler ici. I1 suffit de rappeler que ces réactions influencent fortement la chimie de surface de la tôle décapée. A cet égard, les techniques modernes d'snalyse de surface, telles que cItS, AES, , XPS ou 'Ati, ont permis de constater que la surface d'une tôle décapée industrielle présente des enrichissements en éléments résiduels de l'acier, tels que le cuivre et le nickel. L'importance de ces enrichissements est directement liée aux quantités de ces éléments présentes aussi bien dans l'acier que dans la liqueur de décapage. Ces enrichissements plus ou moins filmogènes donnent naissance à une hétérogénéité électrochimique, parfois très marquée, de la surface et favorisent ainsi la corrosion superficielle de la tôle. Ces enrichissements constituent, pour la tôle décapée, un inconvénient d'autant plus sérieux qu'ils subsistent sur la surface de la tôle malgré le skin-pass d'une part et malgré le laminage à froid et le recuit continu d'autre part. L'hétérogénéité électrochimique de la surface subsiste donc, avec les risques de corrosion qu'elle implique, en particulier pendant les périodes de stockage des tales. La présente invention a pour objet un procédé permettant d'éliminer cet inconvénient en supprimant ou en réduisant ces enrichissements et en améliorant par conséquent les propriétés de surface de la tôle. Le procédé qui fait l'objet de la présente invention, dans lequel on soumet une tôle laminée à chaud à une opération de décapage en milieu acide, est essentiellement caractérisé en ce que l'on ajoute au bain de décapage au moins un agent capable de mettre et de maintenir en solution au moins un des éléments résiduels de l'acier, en particulier le cuivre et le nickel. Selon une mise en oeuvre particulière du procédé de l'invention, ledit agent ajouté au bain de décapant est un agent oxydant vis-à-vis d' au oins un desdits éléments résiduels de l'acier. Cette mise en oeuvre est avantageuse, car l'oxydation, en particulier du cuivre et du nickel, fournit des ions solubles qui ne risquent pas de perturber le foneti-onnement des régénérateurs d'acide servant au recyclage des bains de décapage usagés. également selon l'invention, on ajoute au bain de décapage au moins un agent oxydant libérant des ions re En particulier, il s'est avéré intéressant, dans le cadre de l'invention, d'ajouter au bain de décapage du chlorure ferrique. Après avoir été réduit, cet agent peut se déposer sur la surface de la tôle sans détériorer les propriétés de surface de celle-ci. Toujours selon l'invention, on ajoute ledit agent au bain de décapage en une proportion inférieure è 10 g Fe3+ /1. L'exemple comparatif ci-dessous montre l'efficacité du procédé de la présente invention. I1 porte sur une tôle en acier doux non allié, laminée à chaud sur un train de laminoir industriel et décapée à l'acide chlorydrique. Différents échantillons de cette tôle ont été décapés dans des bains d'acide contenant 100 g/l de HCl, 270 g/l de FeCl2 et présentant des teneurs variables en CuC12 . La température des bains était de 80 C et la durée du traitement de décapage était de 45 secondes. Après skin-pass de la tôle décapée, les échantillons ont été exposés pendant t tenures, à 380C, dans une atmosphère humide à 100 d'humidité relative, selon la norme A.Tt D 2247. Le tableau ci-dessous entre la variation de l'enrichissement superficiel total en cuivre et le degré d'enrouillement correspondant en fonction de la teneur en chlorure cuivreux du bain de décapage. Le cuivre total, exprimé en mg/m2 et mesuré par SIMS, est la somme du cuivre provenant de l'acier lui-même (CuCl2 = 0) et du cuivre provenant du sel ajouté au bain de décapage. CuCl2 dans le bain de2 décapage (g/l) 0 0,0135 0,135 Enrichissement super ficiel total en cuivre (mg/m2) 6 9 16 Enrouillement super ficiel (%) 10 20 60 Des échantillons analogues ont été soutrils à un décapage dans les mêmes bains d'acide auxquels on avait ajouté 5 g/l d'ions Fe3+ . Après avoir soumis ces échantillons 9 un skin-pass et à une exposition identiques à ceux de la première série, on constate que leur surface contient beaucoup moins de cuivre. Cette différence traduit 1' inFluence du Fe3+ ajouté conformément à l'invention. Cette addition entraîne d'une part, une diminution de la quantité de cuivre déposée par le bain de décapage et d'autre part, une inrortante réduction, pouvant atteindre 65 E, de l'enrichissement superficiel provenant de l'acier. A titre de comparaison, l'enrichissement superficiel total en cuivre est ramené de 16 mg/m2 à 5 mg/m2 si l'on ajoute 5 g/l de Fe3+ au bain de décapage contenant 0,135 g/l de CuCl2 indiqué ci-dessus. Il se confirme ainsi que, quelle que soit par ailleurs la teneur en CuCl2 du bain de décapage, même si celle-ci est nulle, la présence de Fe 3+ permet de diminuer sensiblement 1' enrichi ss enent sup crf i ciel total en cuivre et par conséquent d'améliorer la résistance de la tôle ù la corrosion. REVENDICATIONS 1. Procédé pour améliorer les propriétés de surface d'une tôle d'acier décapée, dans lequel on soumet une tôle laminée à chaud à une opération rie décapage eri mil eu- acide, ca r a c t é r i s é en ce qije l'on ajnute au bain de décapage au moins un agent capable de mettre et de maintenir en solution au moins un des éléments résiduels de l'acier, en particulier le cuivre et le nickel. 2. Procédé suivant la revendication I, c a r a c té r i s é en ce que ledit agent ajouté au bain de décapage est un agent oxydant vis-à-vis d'au moins un desdits éléments résiduels de l'acier. 3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, c a r a c t é r i s é en ce que l'on utilise un agent libérant des ions Fe dans le bain de décapage. 4. Procédé suivant la revendication 3, c a r a c té r i s é en ce que ledit agent ajouté au bain de décapage est le chlorure ferrique. 5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 3 et 4, c a r a c t é r i s é en ce que l'on ajoute ledit agent au bain de décapage en une proportion inférieure è 10 g Fe3+/1.