Traitements de surface des tôles d´inoxydable

Les aciers inoxydables sont des aciers fortement alliés qui contiennent du chrome, du nickel et du molybdène en sa composition chimique. Ces éléments, en particulier le chrome, offrent une excellente résistance à la corrosion par rapport aux aciers au carbone. Ils sont en fait ces éléments qui transforment un acier au carbone en acier inoxydable. Le chrome présent dans l’alliage est oxydé avec de l’oxygène dans l’air, formant un film très fin et de l’oxyde de chrome stable. Cette couche est appelée « couche passive  » et a la fonction de protéger la tôle d’inoxydable contre les phénomènes de corrosion. Pour que le film d’oxyde soit efficace, la teneur minimale en chrome de l’acier doit être de l’ordre de 11%. Ainsi, il faut veiller à ne pas réduire localement la teneur en chrome des aciers inoxydables pendant la soudure.

La teneur en oxygène de l’air est généralement suffisante pour créer et maintenir la couche de passivation. Les défauts de surface et les imperfections liées au cours du processus de fabrication et d’assemblage modifient radicalement la couche « auto-protection  » de la tôle d’acier inoxydable et de réduisent considérablement la résistance du métal à différents types de corrosion.

1. Défauts typiques à la surface de la tôle en acier inoxydable

1.1. Coloration par chaleur et la couche d’ oxyde

L’ oxydation à haute température engendrée par des procédés tels que les traitement thermiques ou le soudage produit une couche d’oxyde, dont les propriétés de protection sont inférieures à celles de la couche de passivation d’origine. De plus il s’agit d’une réduction du chrome dans la surface de la tôle d’acier inoxydable qui est juste en dessous de l’oxyde. La couche qui a réduit la quantité de chrome se trouve en dessous de la zone colorée par la température élevée et peut habituellement être enlevée avec l’oxyde. Cependant, il est nécessaire d’enlever completement cette couche pour restaurer la résistance à la corrosion de la tôle inoxydable.

1.2. Les défauts de soudage

Manque de pénétration, les scories et les projections sont des défauts typiques dans les soudures; ceux-ci affaiblissent mécaniquement le soudage et la résistance à la corrosion localisée. Pour ces raisons elles devraient être éliminées, avec un traitement de polissage ou soudage de réparation si nécéssaire.

1.3. La contamination externe

  • Particules de fer dans l’usinage, le procédé de lamination, des outils de coupe, de ponçage et le meulage doivent être complètement évités. Ces particules de l’air corrodent et endommagent la couche de passivation, la corrosion montre une désagréable décoloration et peut contaminer des équipes de nettoyage.
  • Les matières grasses , de l’huile , de peinture ou d’autres contaminants organiques peuvent fournir des logements aux agents corrosifs, qui, dans un profitable environnement peuvent détériorer la surface de la tôle inoxydable.

1.4. Rugosité

Crêtes irrégulières, meulage ou sablage excessif peuvent produire une surface rugueuse. Ces sédiments de rugosité s’accumule plus facilement, ce qui augmente le risque de corrosion et la contamination métallique de la plaque d´inoxydable.

2. Élimination de défauts et le nettoyage des tôles en acier inoxydable

Il est possible d´utiliser différentes méthodes chimiques et mécaniques pour éliminer les défauts mentionnés. En général, vous pouvez opter pour des méthodes chimiques, car ils offrent de meilleurs résultats que les mécaniques puisque ceux-ci génèrent une surface plus rugueuse. Malgrè cessi, l’inconvénient des méthodes chimiques sont les problèmes environnementaux qu’ils causent. On décrit à la suite les différents méthodes en détail:

2.1. Les méthodes mécaniques

  • Rectification: Il est généralement la seule méthode à utiliser pour éliminer les défauts de soudage et de profondes rayures sur les plaques d’acier. Pour l´utilisation de meules les precautions suivantes doivent être prises en compte: utiliser les outils appropriés et ne jamais utiliser des disques contenant du fer dans le polisage de plaques d´inoxydable. Ne jamais utiliser les mêmes disques qui ont été utilisés pour l’acier au carbone. Ne pas laisser la surface trop rugueuse: une forte broyage suivi avec un grain plus fin plus douce. Ne pas réchauffer la surface, appliquer avec le moins d’effort pour ne pas décolorer la surface.
  • Sablage ou grenaillage: Cette méthode est utilisée pour éliminer l’oxyde formé par la chaleur de soudage et la pollution causée par les particules de fer dans la plaque en inoxydable. Utiliser du sable propre, qui n’a pas été utilisé pour l’acier au carbone. Les vieux sable sont contaminés, même s´ils ont été uniquement utilisés que pour les aciers inoxydables. Ne pas générer une surface très rugueuse, appliquer une pression modérée et de petits angles d’approche (perpendiculaire à la surface à traiter). L´utilisation de la poudre de verre (grenaillage) produit une très bonne finition, permet d´éliminer la coloration produite par la chaleur et provoque des contraintes de compression qui améliorent la résistance à la corrosion et à la fatigue.
  • Le brossage: La brossage en acier inoxydable brossé ou en nylon donne généralement de bons résultats pour enlever la décoloration de la chaleur. Cette méthode ne permet pas d’augmenter la rugosité mais ne garantit pas l’élimination complète de la zone où il a été réduite la quantité de chrome.

2.2. Méthodes chimiques

Les méthodes chimiques peuvent enlever la rouille causée par les températures élevées et la contamination de fer sans endommager la de surface de la tôle d’acier inoxydable. L´électrolytique peut améliorer la finition de surface. Étant donné que les produits chimiques eliminent la couche de surface à travers d´une corrosion contrôlée, ils permetten également d´éliminer sélectivement les zones moins résistant à la corrosion, tels que les zones où la quantité de chrome a été reduite.

  • Électrolytique: L´electropolissage laisse généralement une surface qui assure une résistance optimale à la corrosion. Le matériau acquiert un éclat spectaculaire et, plus important encore, permet de répondre aux exigences d’hygiène les plus strictes.
  • Décapage: C´est le processus chimique le plus couramment utilisé pour éliminer les oxydes de soudure et de la contamination de fer en tôle d´inoxydable. Le procédé de peut être réalisée par immersion dans un acide, en particulier pour des pièces pas trop grandes, par pulvérisation avec une solution de décapage à appliquer aux grandes surfaces. La pâte de décapage est spécifiquement formuléeour être appliquéedans n’importe quelle position de soudage ou de l’équipement à nettoyer. Dans les processus de décapage, la qualité de la tôle d’acier inoxydable a un impact significatif sur le temps du processus puisque les alliages plus forts résistent l’attaque du produit de plus en plus et le processus a besoin d´une concentration et/ou d´une température plus élevée.
  • Passivation: Une fois le nettoyage et l’enlèvement de la rouille par décapage est fait, if faut passer à rincer la plaque d’acier inoxydable avec de l’eau avant de commencer la tâche de passivation. La fonction de passivation consiste à régénérer a la surface de la tôle inox une « couche passive », semblable a celle q´avait le materiel initialement. Ce processus est effectué avec les mêmes caractéristiques que le décapage et les plaques sont finalement rincés à l’eau, à des concentrations inférieures à 30 ppm (parties par million) de chlore en solution. Ce traitement final ne doit pas être omise dans les cas où nous avons travaillé avec de l’acier inoxydable, soit mécaniquement ou par soudage. Pour les dispositions de l’élimination des déchets de procédés chimiques, ainsi que pour la protection personnelle, vous devez vous référer à la réglementation en vigueur dans les domaines d’application.
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