Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Outre la composante esthétique, la chromatation permet de doter les matériaux de propriétés fonctionnelles, notamment une amélioration conséquente de la résistance à la corrosion de revêtements de zinc et une excellente base d’accrochage pour les finitions. Cet article est consacré à ce procédé, il en décrit le principe et la mise en œuvre. Il s’attache ensuite à la caractérisation des couches de conversion obtenues par la chromatation, puis termine en évoquant la toxicité du chrome hexavalent.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Marie-Pierre GIGANDET : Maître de conférences à l’Université de Franche-Comté - Membre de l’Institut des traitements de surface de Franche-Comté - Laboratoire de Chimie des Matériaux et Interfaces (LCMI) - Pôle corrosion, traitements de surface et systèmes électrochimiques - Université de Franche-Comté
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Lionel THIERY : Responsable du service Recherche et développementCoventya SAS, Clichy
INTRODUCTION
La chromatation est un traitement de conversion chimique pouvant être appliqué par immersion ou par aspersion à partir d’une solution contenant du chrome hexavalent comme constituant principal. Elle permet de former des couches complexes d’oxydes et de sels de chrome sur des revêtements électrolytiques de métaux communs tels que le zinc. Ce procédé confère au matériau des propriétés fonctionnelles intéressantes comme :
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une amélioration de la résistance à la corrosion des systèmes de protection cathodique de revêtements de zinc sur substrat acier due à l’effet inhibiteur de corrosion du chrome hexavalent ;
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une excellente base d’accrochage pour les finitions organiques.
Ces applications n’excluent pas l’aspect décoratif puisque ce traitement offre la possibilité d’obtenir, suivant la nature du revêtement sous-jacent, la composition des électrolytes et les paramètres physico-chimiques, un panel de couleurs relativement vaste.
Aucune formulation spécifique de solution de chromatation n’est indiquée dans cet article compte tenu de la grande variété de solutions qui sont proposées sur le marché, mais une information générale est donnée pour que le lecteur ait une vue d’ensemble du procédé et soit capable de prendre en compte les paramètres fondamentaux nécessaires à l’adaptation du procédé.
Le respect de l’environnement et de la sécurité tendent à prohiber l’utilisation du chrome hexavalent à l’horizon 2007. De nouvelles générations de conversions voient le jour, basées principalement sur l’utilisation d’inhibiteurs de corrosion moins toxiques que le chrome hexavalent ayant des propriétés similaires, et sur l’emploi de chrome uniquement à l’état trivalent Traitements de conversion sans chrome hexavalent.
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Hygiène et sécurité - Rejets des bains3. Maintenance et contrôle
3.1 Dosage et maintenance des solutions
Le pH est le paramètre le plus important à suivre et à réajuster en fonction du temps.
La teneur en chrome hexavalent dans les solutions de chromatation doit être suivie régulièrement par simple titrage volumétrique avec une solution de thiosulfate de sodium. La teneur en zinc peut être suivie pour des électrolytes en « fin de vie ».
HAUT DE PAGE3.2 Effet des impuretés
Une faible teneur en zinc dissous dans la solution de chromatation est bénéfique pour « culotter » l’électrolyte et le rendre directement utilisable dans des conditions optimales de travail. En revanche, une teneur trop importante en zinc dans la solution (provenant de la dissolution du revêtement et ne s’insérant pas dans la couche de chromatation) réduit l’activité du bain et risque de ralentir la formation du film de conversion [25]. L’effet de cette impureté peut être atténué en ajustant le pH de la solution vers des valeurs plus faibles ou en augmentant la concentration en chrome hexavalent. Si ces réajustements ne semblent pas efficaces, une partie de la solution de chromatation peut être alors remplacée par une solution neuve.
Le fer est également un élément polluant des électrolytes de chromatation. Sa présence provient généralement du traitement de pièces creuses (tubes) présentant des parties non revêtues de zinc. Dans le cas de chromatations bleues, il modifie l’aspect du dépôt, lui donnant des reflets jaunes. Dans le cas des chromatations jaunes irisées, il provoque une diminution importante des résultats au test du brouillard salin. Des inhibiteurs de corrosion du fer peuvent être incorporés dans les électrolytes de chromatation de manière à retarder sa dissolution.
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Maintenance et contrôle
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - WILHELM (E.J.) - * - 2 035 380, US Patent (1936).
-
(2) - ANDERSON (E.A.) - * - Proc. Amer. Electroplater. Soc., 31 (1943).
-
(3) - RAMSEY (J.D.), XIA (L.), KENDIG (M.W.), McCREERY (R.L.) - Raman spectroscopic analysis of the speciation of dilute chromate solutions - . Corrosion Science, 43, p. 1557 (2001).
-
(4) - MAILLARD (H.) - Thèses - Formation des couches de chromatation sur acier électrozingué. Interactions solide/liquide, conductivité et densité de courant à l’interface zinc/film de conversion - . Besançon, Franche-Comté (1999).
-
(5) - GIGANDET (M.P.) - Thèses - Conversion chromique noire sur dépôts électrolytiques de zinc pur et zinc alliés. Caractérisation, formation et comportement de la couche par analyse statistique - . Université de Franche- Comté (1995).
-
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ANNEXES
1 Références bibliographiques de M 1 559
* - Directive 2000/53/EC of the european Parliament and of the council of 18 september 2000 on end-of life vehicules, Official journal of the european Communities, L269, p. 34, 21 oct. 2000.
* - Commission decision of 27 june 2002 amending annex II of Directive 2000/53/EC of the european Parliament and of the council on end-of-life vehicles, Official journal of the european Communities, L170, p. 81, 26 juin 2002.
WILCOX (G.D.) - WHARTON (J.A.) - A review of chromate-free passivation treatment for zinc and zinc alloys - . Trans. Inst. Metal Finishing, 75, p. 140 (1997).
WILCOX (G.D.) - GABE (D.R.) - Chemical molybdate conversion treatments for zinc - . Metal Finishing, 9, p. 71 (1988).
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TANG (P.T.) - BECH-NIELSEN (G.) - MOLLER (P.) - Molybdate based passivation of zinc - . Trans. Inst. Metal Finishing, 75, p. 144 (1997).
GAR-OR (L.) - SILBERMAN (I.) - CHAIR (R.) - * - Journal of Electrochemical Society, 138, p. 1939 (1991).
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CROTTY (D.E.) - Trivalent chromium conversion coatings - . Annual technical conference proceedings american electroplaters society,...
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