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Jacques DERUELLE : Docteur-Ingénieur en Technologie des Matériaux - Ingénieur d’Étude au Laboratoire d’Électrochimie Industrielle du Conservatoire National des Arts et Métiers
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Lire l’articleINTRODUCTION
L’industrie utilise une grande variété de traitements de surface des métaux. Ces traitements modifient ou confèrent une propriété superficielle. En première approximation, on peut distinguer les traitements chimiques des traitements mécaniques, thermiques, physiques ou électrochimiques.
Les traitements chimiques s’appliquent sur presque tous les métaux usuels pour en améliorer l’aspect décoratif, la résistance à la corrosion, la tenue aux frottements ou l’aptitude à l’accrochage des peintures (tableau 1).
Le traitement s’effectue, le plus souvent, en plusieurs opérations élémentaires :
-
conditionnement de la surface (décapage, dégraissage...) ;
-
traitement chimique proprement dit ;
-
finition (colmatage, séchage...) ;
entrecoupées d’autant de rinçages qu’il est nécessaire.
Ainsi le terme traitement chimique sous-entend celui de gamme de traitement.
Ce court texte d’introduction aux traitements chimiques des métaux présente les principaux procédés et leurs applications.
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- Version archivée 2 de avr. 1978 par Théophile GUÉGUEN
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2. Chimie des traitements chimiques
Il s’agit ici de faire ressortir les traits communs et les principales différences entre traitements chimiques ; pour chacun d’eux, il conviendra de se reporter à l’article concerné de ce traité.
Ces procédés constituent un groupe de traitements dont les chimies sont apparentées : une oxydoréduction suivie d’une précipitation sur le métal. Ce changement de nature chimique se nomme conversion de la surface (au sens strict, ce terme ne désigne que la formation d’une couche d’un sel minéral).
2.1 Rappels d’électrochimie
Si on met en présence les corps RED2 et OX1 qui n’ont aucun domaine de potentiel où ils peuvent coexister (figure 1), il va se produire la réaction chimique OX1 + RED2 ® RED1 + OX2, qui est la somme d’une oxydation RED2 – ne ® OX2 et d’une réduction OX1 + ne ® RED1 où ne sont les électrons.
cuivrage du fer immergé dans du sulfate de cuivre :
d’où Fe + Cu++ ® Fe++ + Cu.
2.2 Classification chimique des différents traitements
À partir du schéma OX1 + RED2 ® OX2 + RED1, les principaux traitements chimiques sont classables selon les circonstances chimiques de leur élaboration (tableau 2).
Les passivations sont des conversions dont la réaction s’est bloquée lorsque le potentiel électrochimique du métal a atteint une valeur limite au-dessus de laquelle la vitesse d’attaque devient pratiquement nulle. La surface du métal conserve son aspect métallique.
Les passivations électrochimiques vraies doivent être distinguées de l’inhibition par adsorption.
Le fer, les aciers inoxydables, les alliages de cuivre et l’argent sont passivables.
Les...
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