Décapage (métal) - Pickling (metal)
Le décapage est un métal traitement de surface utilisé pour éliminer les impuretés, telles que des taches, des contaminants inorganiques et la rouille ou échelle de ferreux des métaux, le cuivre , les métaux précieux et aluminium alliages. Une solution appelée liqueur de cornichon , qui contient généralement de l' acide , est utilisée pour éliminer les impuretés de surface. Il est couramment utilisé pour détartrer ou nettoyer l' acier dans divers procédés de fabrication de l'acier .
Traiter
Les surfaces métalliques peuvent contenir des impuretés qui peuvent affecter l'utilisation du produit ou un traitement ultérieur comme le placage de métal ou la peinture. Diverses solutions chimiques sont généralement utilisées pour nettoyer ces impuretés. Les acides forts , tels que l'acide chlorhydrique et l'acide sulfurique sont courants, mais différentes applications utilisent divers autres acides . Des solutions alcalines peuvent également être utilisées pour nettoyer les surfaces métalliques. Les solutions contiennent généralement également des additifs tels que des agents mouillants et des inhibiteurs de corrosion . Le décapage est parfois appelé nettoyage à l'acide si le détartrage n'est pas nécessaire.
De nombreux processus de travail à chaud et d'autres processus qui se produisent à des températures élevées laissent une couche d'oxyde ou du tartre décolorant sur la surface. Afin d'éliminer le tartre, la pièce est plongée dans une cuve de liqueur de cornichon. Avant l'opération de laminage à froid, l'acier laminé à chaud est normalement passé à travers une ligne de décapage afin d'éliminer le tartre de la surface.
Le principal acide utilisé dans la fabrication de l' acier est l'acide chlorhydrique , bien que l'acide sulfurique était auparavant plus courant. L'acide chlorhydrique est plus cher que l'acide sulfurique, mais il se décape beaucoup plus rapidement tout en minimisant les pertes de métaux de base. La vitesse est une exigence pour l'intégration dans les aciéries automatiques qui exécutent la production à des vitesses aussi élevées que 800 pieds/min (≈243 mètres/min).
Les aciers au carbone , avec une teneur en alliage inférieure ou égale à 6%, sont souvent décapés à l'acide chlorhydrique ou sulfurique. Les aciers avec une teneur en alliage supérieure à 6% doivent être décapés en deux étapes et d'autres acides sont utilisés, tels que l'acide phosphorique , nitrique et fluorhydrique . Les aciers au chrome-nickel résistants à la rouille et aux acides sont décapés traditionnellement dans un bain d'acide fluorhydrique et nitrique. La plupart des alliages de cuivre sont décapés dans de l'acide sulfurique dilué, mais le laiton est décapé dans de l'acide sulfurique et nitrique concentré mélangé avec du chlorure de sodium et de la suie .
Dans la fabrication de bijoux , le décapage est utilisé pour éliminer la couche d'oxyde de cuivre résultant du chauffage du cuivre et de l'argent sterling lors du soudage et du recuit. Un bain de décapage à l'acide sulfurique dilué est traditionnellement utilisé, mais peut être remplacé par de l'acide citrique .
Les tôles d'acier qui subissent un décapage à l'acide s'oxydent (rouillent) lorsqu'elles sont exposées à des conditions atmosphériques d'humidité modérément élevée. Pour cette raison, un mince film d'huile ou un revêtement imperméable similaire est appliqué pour créer une barrière contre l'humidité dans l'air. Ce film d'huile doit ensuite être retiré pour de nombreux procédés de fabrication, de placage ou de peinture.
Désavantages
Le nettoyage à l'acide a des limites en ce sens qu'il est difficile à manipuler en raison de sa corrosivité et qu'il n'est pas applicable à tous les aciers. La fragilisation par l'hydrogène devient un problème pour certains alliages et aciers à haute teneur en carbone. L'hydrogène de l'acide réagit avec la surface et la rend cassante et provoque des fissures. En raison de sa réactivité élevée avec les aciers traitables, les concentrations d'acide et les températures de solution doivent être maintenues sous contrôle pour garantir les taux de décapage souhaités.
Des déchets
Les boues de décapage sont les déchets du décapage et comprennent les eaux de rinçage acides, les chlorures de fer, les sels métalliques et les déchets acides. La liqueur de marinade usée est considérée comme un déchet dangereux par l' EPA . Les boues de cornichons provenant des procédés sidérurgiques sont généralement neutralisées avec de la chaux et éliminées dans une décharge, car l'EPA ne les considère plus comme un déchet dangereux après neutralisation. Le processus de neutralisation à la chaux élève le pH de l'acide usé. Les déchets sont soumis à une détermination des déchets pour s'assurer qu'aucun déchet caractéristique ou répertorié n'est présent. Depuis les années 1960, les boues de décapage chlorhydrique sont souvent traitées dans un système de régénération à l'acide chlorhydrique , qui récupère une partie de l'acide chlorhydrique et de l'oxyde ferrique . Le reste doit encore être neutralisé et éliminé dans des décharges ou géré comme un déchet dangereux sur la base de l'analyse du profil des déchets. Les sous-produits du décapage à l'acide nitrique sont commercialisables à d'autres industries, telles que les transformateurs d' engrais .
Alternatives
La surface lisse et propre (SCS) et la surface éco décapée (EPS) sont des alternatives plus récentes. Dans le processus SCS, l'oxydation de surface est éliminée à l'aide d'un abrasif technique et le processus laisse la surface résistante à l'oxydation ultérieure sans avoir besoin d'un film d'huile ou d'un autre revêtement protecteur. L'EPS remplace plus directement le décapage à l'acide. Le décapage à l'acide repose sur des réactions chimiques tandis que l'EPS utilise des moyens mécaniques. Le procédé EPS est considéré comme « respectueux de l'environnement » par rapport au décapage à l'acide et il confère à l'acier au carbone un degré élevé de résistance à la rouille, éliminant ainsi le besoin d'appliquer le revêtement d'huile qui sert de barrière à l'oxydation pour l'acier au carbone décapé à l'acide.
Les méthodes alternatives incluent également le nettoyage mécanique tel que le décapage abrasif , le meulage , le brossage métallique et l' hydronettoyage . Ces méthodes ne fournissent généralement pas une surface aussi propre que le décapage.