Brevet FR2788284A1 — publié le 20000713

I La présente invention concerne un procédé de pré- traitement chimique avant galvanisation à chaud de tôles d'acier chargées en silicium, en particulier de pièces de structure de véhicules automobiles. Il est bien connu que, dans tous les domaines de l'industrie tels qu'à titre d'exemple l'automobile, l'électroménager, la conserverie..., il est nécessaire de protéger les pièces en fer, en fonte ou en acier contre la corrosion. Parmi les procédés les plus couramment utilisés à cet effet, on peut mentionner la galvanisation qui est connue depuis déjà de nombreuses dizaines d'années. Cette opération, qui consiste à recouvrir les pièces à protéger d'une couche de protection à base de zinc, peut s'effectuer soit par trempage dans un bain de zinc fondu (ou enduction au rouleau), soit par électrozingage. Le dépôt, qui doit être d'épaisseur contrôlée, peut ou non être réalisé sur toutes les faces de la pièce. Il est constitué de zinc pur ou additionné d'éléments tels qu'à titre d'exemple le nickel, l'étain, le cuivre, le plomb, le fer, le cobalt ou encore l'aluminium. A l'heure actuelle, l'industrie automobile est très friande de galvanisation, et en particulier des procédés de galvanisation à chaud qui consistent à immerger les pièces à traiter dans un bain constitué par du zinc en fusion pur ou avec additifs, à une température de l'ordre de 450 C. Pour donner satisfaction, les revêtements de gal- vanisation ainsi obtenus doivent avoir un aspect uniforme non marbré et brillant et, en outre, avoir une épaisseur homo- gène. Dans le cas particulier de pièces destinées à l'industrie automobile, un autre impératif est lié au fait que les revêtements de galvanisation ne doivent pas avoir une épaisseur trop importante (100 Mm ou plus) qui entraîne une augmentation inacceptable du poids des pièces ainsi traitées. Or, les épaisseurs de galvanisation sont liées à des paramètres concernant aussi bien le bain proprement dit que les aciers traités. En optimisant la composition et les caractéristi- ques des bains, les spécialistes peuvent, en règle générale, obtenir des revêtements de galvanisation satisfaisants ayant une épaisseur limitée à environ 50 Mm. Une telle optimisation a pu être effectuée avec succès dans le cas des fontes malléables, des aciers non al- liés et de la majorité des aciers alliés. Des résultats satisfaisants n'ont, cependant, jusqu'à présent pas pu être obtenus dans le cas de certains aciers fortement chargés en silicium: en effet, les revête- ments de galvanisation ainsi obtenus sont alors trop faibles et ne permettent plus de garantir à la fois la résistance à la corrosion et l'aspect esthétique. Ce phénomène est lié au fait que la présence de silicium dans les aciers a tendance à accélérer la réaction de galvanisation. La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient en proposant un procédé de prétraitement chimique avant galvanisation à chaud de tôles d'acier char- gées en silicium, en particulier de pièces de structure de véhicules automobiles permettant d'obtenir, après galvanisa- tion, des revêtements satisfaisants tant du point de vue des propriétés anticorrosion que de l'esthétique, ce tout en res- pectant une épaisseur de l'ordre de 50 Mm. Selon l'invention, ce procédé est caractérisé en ce que l'on plonge la pièce à traiter, préalablement dégrais- sée, dans un bain de décapage renfermant des ions fluorure, de façon à éliminer, autant que possible, le silicium présent à la surface de celle-ci. Cette élimination, ou tout au moins cette diminu- tion de la présence de silicium à la surface de l'acier, per- met de favoriser la réaction de galvanisation en se plaçant dans des conditions assimilables au traitement des aciers exempts de silicium. Selon l'invention, les ions fluorures présents dans le bain de décapage peuvent être mis en oeuvre sous forme d'acide fluorhydrique, ou sous forme de fluorures en particulier choisis dans le groupe formé par le fluorure d'ammonium et les fluorures alcalins et alcalino-terreux tels qu'en particulier le fluorure de sodium. Selon une autre caractéristique de l'invention, le bain de décapage renferme également de l'acide chlorhy- drique qui agit en synergie avec les ions fluorures pour fa- ciliter l'élimination du silicium à la surface des pièces à traiter. Selon une autre caractéristique de l'invention, le bain de décapage renferme un mélange d'acide fluorhydrique à 40 % en volume et d'acide chlorhydrique à 33 % en volume. Il s'agit là de solutions d'acides disponibles dans le commerce. Selon une autre caractéristique de l'invention, le bain de décapage renferme, en proportions volumétriques, 10 à 70 % d'acide chlorhydrique à 33 % et 20 à 50 % d'acide fluorhydrique à 40 %, le complément étant effectué à l'aide d'eau déminéralisée. Un bain de décapage renfermant en proportions vo- lumétriques environ 50 % d'acide chlorhydrique à 33 % et en- viron 30 % d'acide fluorhydrique à 40 % a, à titre d'exemple, permis d'obtenir entière satisfaction. L'expérience a par ailleurs permis d'établir que le bain de décapage peut être utilisé à température ambiante et que le temps d'immersion de la pièce à traiter dans ce bain doit, en règle générale, être de l'ordre de 15 minutes. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Procédé de prétraitement chimique avant galvanisation à chaud de tôles d'acier chargées en silicium, en particulier de pièces de structure de véhicules automobiles, caractérisé en ce que l'on plonge la pièce à traiter, préalablement dégraissée, dans un bain de décapage renfermant des ions fluorure de fa- çon à éliminer le silicium présent à la surface de celle-ci. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bain de décapage renferme de l'acide fluorhydrique. 3 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le bain de décapage renferme des fluorures choisis dans le groupe formé par le fluorure d'ammonium et les fluorures al- calins et alcalino-terreux tels qu'en particulier le fluorure de sodium. 4 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le bain de décapage renferme de l'acide chlorhydrique. 50) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le bain de décapage renferme un mélange d'acide fluorhydrique à 40 % en volume et d'acide chlorhydrique à 33 % en volume. 6 ) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bain de décapage renferme, en proportions volumétriques, à 70 % d'acide chlorhydrique à 33 % et 20 à 50 % d'acide fluorhydrique à 40 %, le complément étant effectué à l'aide d'eau déminéralisée. 7 ) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le bain de décapage renferme en proportions volumétriques en- viron 50 % d'acide chlorhydrique à 33 % et environ 30 % d'acide fluorhydrique à 40 %. 8 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on plonge la pièce à traiter, pendant environ 15 minutes, dans le bain de décapage, à température ambiante.