Traitement de surface sur tubes en acier sans soudure

Ⅰ-AcideDécapage

1.- Définition du décapage acide : Les acides sont utilisés pour éliminer chimiquement le tartre d'oxyde de fer à une certaine concentration, température et vitesse, ce que l'on appelle le décapage.

2.- Classification du décapage acide : Selon le type d'acide, on distingue le décapage à l'acide sulfurique, le décapage à l'acide chlorhydrique, le décapage à l'acide nitrique et le décapage à l'acide fluorhydrique. Le choix du milieu de décapage dépend du matériau de l'acier, par exemple pour le décapage de l'acier au carbone avec de l'acide sulfurique et de l'acide chlorhydrique, ou pour le décapage de l'acier inoxydable avec un mélange d'acide nitrique et d'acide fluorhydrique.

Selon la forme de l'acier, il est divisé en décapage de fil, décapage de forgeage, décapage de plaque d'acier, décapage de bande, etc.

Selon le type d'équipement de décapage, il est divisé en décapage en cuve, décapage semi-continu, décapage entièrement continu et décapage en tour.

3.- Principe du décapage acide : Le décapage acide consiste à éliminer les dépôts d'oxyde de fer des surfaces métalliques par des méthodes chimiques. C'est pourquoi on l'appelle aussi décapage acide chimique. Les dépôts d'oxyde de fer (Fe2O3, Fe3O4, Fe0) formés à la surface des tubes en acier sont des oxydes basiques insolubles dans l'eau. Immergés dans une solution acide ou pulvérisés sur la surface, ces oxydes basiques peuvent subir une série de modifications chimiques sous l'effet de l'acide.

Français En raison de la nature lâche, poreuse et fissurée de la calamine à la surface de l'acier de construction au carbone ou de l'acier faiblement allié, associée à la flexion répétée de la calamine avec la bande d'acier pendant le redressage, le redressage sous tension et le transport sur la ligne de décapage, ces fissures de pores augmentent et se dilatent encore. Par conséquent, la solution acide réagit chimiquement avec la calamine et réagit également avec le fer du substrat en acier à travers les fissures et les pores. Autrement dit, au début du lavage acide, trois réactions chimiques entre la calamine d'oxyde de fer et le fer métallique et la solution acide se produisent simultanément. Les calamines d'oxyde de fer subissent une réaction chimique avec l'acide et sont dissoutes (dissolution). Le fer métallique réagit avec l'acide pour générer de l'hydrogène gazeux, qui décolle mécaniquement la calamine d'oxyde (effet de pelage mécanique). L'hydrogène atomique généré réduit les oxydes de fer en oxydes ferreux qui sont sujets aux réactions acides, puis réagit avec les acides pour être éliminés (réduction).

Ⅱ-Passivation/Inactivation/Désactivation

1.- Principe de passivation : Le mécanisme de passivation s'explique par la théorie des couches minces. Celle-ci suggère que la passivation est due à l'interaction entre les métaux et les substances oxydantes, générant un film de passivation très fin, dense, bien couvrant et fermement adsorbé à la surface du métal. Ce film existe sous forme de phase indépendante, généralement composée de métaux oxydés. Il joue un rôle dans la séparation complète du métal du milieu corrosif, empêchant ainsi son contact avec ce dernier, stoppant ainsi sa dissolution et formant un état passif pour obtenir un effet anticorrosion.

2.- Avantages de la passivation :

1) Comparé aux méthodes traditionnelles de scellement physique, le traitement de passivation a la caractéristique de ne pas augmenter absolument l'épaisseur de la pièce et de ne pas changer la couleur, améliorant ainsi la précision et la valeur ajoutée du produit, rendant l'opération plus pratique ;

2) En raison de la nature non réactive du processus de passivation, l'agent de passivation peut être ajouté et utilisé à plusieurs reprises, ce qui se traduit par une durée de vie plus longue et un coût plus économique.

3) La passivation favorise la formation d'un film de passivation à structure moléculaire oxygénée à la surface du métal. Ce film est compact, stable et autoréparable à l'air. Par conséquent, comparé à la méthode traditionnelle d'application d'huile antirouille, le film de passivation formé par passivation est plus stable et résistant à la corrosion. La plupart des effets de charge dans la couche d'oxyde sont directement ou indirectement liés au processus d'oxydation thermique. Dans la plage de températures de 800 à 1250 °C, le processus d'oxydation thermique utilisant de l'oxygène sec, de l'oxygène humide ou de la vapeur d'eau comporte trois étapes continues. Tout d'abord, l'oxygène de l'air ambiant pénètre dans la couche d'oxyde générée, puis diffuse à l'intérieur à travers le dioxyde de silicium. Lorsqu'il atteint l'interface SiO₂-Si, il réagit avec le silicium pour former du nouveau dioxyde de silicium. Ainsi, la réaction continue d'entrée-diffusion de l'oxygène se produit, entraînant la conversion continue du silicium proche de l'interface en silice, et la couche d'oxyde croît vers l'intérieur de la plaquette de silicium à une certaine vitesse.

III-Phosphatation

La phosphatation est une réaction chimique qui forme une couche (film de phosphatation) à la surface. Ce procédé est principalement utilisé sur les surfaces métalliques pour former un film protecteur isolant le métal de l'air et prévenant la corrosion. Il peut également servir d'apprêt pour certains produits avant peinture. Cette couche de phosphatation améliore l'adhérence et la résistance à la corrosion de la couche de peinture, améliore les propriétés décoratives et embellit la surface métallique. Elle peut également jouer un rôle lubrifiant dans certains procédés de travail à froid des métaux.

Après un traitement de phosphatation, la pièce ne s'oxyde ni ne rouille pendant longtemps. Son application est donc très répandue et constitue un procédé de traitement de surface des métaux couramment utilisé. Il est de plus en plus utilisé dans des secteurs tels que l'automobile, la marine et la fabrication mécanique.

1.- Classification et application de la phosphatation

Habituellement, un traitement de surface présente une couleur différente, mais la phosphatation peut être adaptée aux besoins réels en utilisant différents agents de phosphatation pour obtenir des couleurs différentes. C'est pourquoi on trouve souvent des traitements de phosphatation gris, colorés ou noirs.

Phosphatation au fer : après phosphatation, la surface présente une couleur arc-en-ciel et bleue, d'où son nom de phosphore coloré. La solution de phosphatation utilise principalement du molybdate comme matière première, qui forme un film phosphaté aux couleurs arc-en-ciel à la surface des matériaux en acier. Elle est également principalement utilisée pour peindre la couche inférieure, afin d'obtenir une résistance à la corrosion de la pièce et d'améliorer l'adhérence du revêtement de surface.