Brevet FR2556011A1 — publié le 19850607

Z556011 "Procédé de traitement de surface de pièces en titane. " L'invention concerne un procédé de traitement de surface de pièces en titane ou en alliages de titane, par immersion des pièces dans un bain alcalin. Les matériaux & base de titane présentent une importance considérable dans de nombreux domaines industriels, par exemple l'aéronautique. La supériorité de ces matériaux-sur d'autres tient à leur faible poids spécifique et à leur résistance élevée même à hautes températures. Malgré ces avantages, l'utilisation des matériaux à base de titane pose des problèmes, par suite des inconvénients que constitue leur faible résistance à l'usure et à une forte tendance à la corrosion par fissures dues aux contraintes. Il est donc nécessaire de soumettre les matériaux à base de titane à un traitement préalable, qui permet de réaliser leur usinage et de les utiliser sans efforts défavorables. Pour le pré-traitement des matériaux à base de titane, on connaît l'utilisation de bains acides ou de bains alcalins. On peut ainsi par exemple enlever de la matière sur des pièces (fraisage chimique) ou préparer des pièces en titane à des traitements subséquents tels que l'application d'un revêtement, la soudure par diffusion ou les liaisons par collage. Dans les bains acides il s'agit surtout de bains d'acide fluorhydrique, 25560 1 1 dont l'utilisation est de plus en plus contestée en raison des dangers qu'elle présente. De plus, l'évacuation des bains d'acide flurohydrique usés est soumise à des prescriptions très strictes, ce qui rend le traitement préalable trop onéreux. Parmi les procédés alcalins, on connaissait jusqu'ici deux types de bains, à savoir le bain connu sous la marque commerciale "Turco 5578" et un bain constitué d'un mélange d'hydroxyde de sodium et O10 d'eau oxygénée. Le premier bain n'est cependant utilisa- ble que pour des traitements de courte durée, par exemple les traitements avant collage,car si la durée de traite- ment se prolonge, il se forme une couche indésirable sur le matériau à base de titane. Le deuxième bain alcalin permet d'appliquer des traitements de plus longue durée, mais en raison de l'instabilité de la constitution du bain, il faut prévoir un investissement élevé pour le contrôle et la surveillance. L'invention a pour objet de propo- ser un procédé pour le traitement préalable de pièces en titane ou alliage de titane, dont l'application soit simple, ne pose pas de problèmes et ne nécessite pas un contrôle d'un coût élevé. A cet effet, l'invention propose un bain alcalin ayant la composition suivante: a) - un hydroxyde alcalin avec une concentration de 0,5 à 10 mol/1 de préférence 7,5 mol/l. b) - un complexant du titane avec une concentration de 0,1 à 1 mol/1 de préférence 0,33 mol/1. c) - un chélatant des ions étrangers avec une concen- tration de 0,01 à 1 mol/1 de préférence 0,067 mol/l. Le procédé alcalin selon l'inven- tion assure, grâce à la composition du bain, un décapage élevé san formation de dépôt et de plus, la surface des pièces traitées est particulièrement approprié pour le collage de ces pièces, l'application de revêtements pour la protection de la surface ainsi que pour la soudure par diffusion. Comme hydroxyde alcalin on peut utiliser de la lessive de soude caustique (NaOH), tandis que comme complexant du titane, on peut employer des acides carboxyliques hydroxyl6s ou leurs sels, par exemple le tartrate de sodium. Comme complexant des ions étrangers on peut utiliser des chélatants de préférence l'acide éthylène diamine tétracétique (EDTA). On a avantage à chauffer le bain alcalin, notamment entre 30 et 110 C. Des conditions de fonctionnement parti- culièrement favorables se rencontrent entre 70 et 80 C. La durée d'immersion recommandée est comprise entre 5 et minutes et sera, de préférence, d'environ 30 minutes. Le procédé selon l'invention est un procédé alcalin, comme on l'a déjà mentionné plusieurs fois, c'est-à-dire qu'il est exempt d'acide fluorhydrique. Il est important en outre que sur les pièces en titane traitées, il ne se forme aucun dépôt et que les surfaces obtenues conviennent très bien pour des collages, des enductions ou des soudures par diffusion. Le bain selon l'invention peut en outre être utilisé pour l'anodisation de matériaux en titane, ce qui permet d'améliorer encore la qualité des pièces en titane par traitement de surface. REVENDICATIONS 1 ) Procédé pour le traitement de surface de pièces en titane ou alliage de titane, par immersion des pièces dans un bain alcalin, procédé caractérisé en ce que le bain alacalin est constitué des composants suivants: a) - un hydroxyde alcalin avec une concentration de 0,5 à 10 mol/1 de préférence 7,5 mol/l. b) - un complexant du titane avec une concentration de O,1 à 1 mol/1 de préférence 0,33 mol/l. c) - un chélatant des ions étrangers avec une concen- tration de 0,01 à 1 mol/1 de préférence 0,067 mol/l. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que comme hydroxyde alcalin on utilise de la lessive de soude caustique (NaOH). 3 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que comme complexant du titane on utilise des acides carboxyliques hydroxylés ou leurs sels, de préférence le tartrate de sodium. 4 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que comme complexants des ions étrangers on utilise des chélatant;s et de préférence l'acide éthylène diamine tétracétique (EDTA). ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bain alcalin est chauffé. ) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bain alcalin est chauffé à une température comprise entre 30 et 1100 C, de préférence entre 70 et 800C. 7 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la durée du traitement est comprise entre 5 et 90 minutes, et est de préférence de 30 minutes.