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Université Hassan 1er – Settat Faculté des Sciences et Techniques Licence profe

Université Hassan 1er – Settat Faculté des Sciences et Techniques Licence professionnelle - Option : Génie Civil – Mr. : Y. OUHAMI – mail: fst.ouhami@gmail.com TRAITEMENT DE SURFACE DE L’ACIER Par traitement de surface, on entend tout ce qui modifie la surface (par opposition à la masse ou la forme) d'un corps, qu’il s’agit d’une opération mécanique, chimique ou thermique. Il ne faut surtout pas confondre traitement de surface de l’acier au traitement d’acier, ce dernier est destiné à ramener l’acier à une structure d’équilibre, tandis que l’intérêt du traitement de surface est de présenter en surface - des pièces en traitement - des caractéristiques de résistance élevées en surface, leur permettant de s’opposer à l’usure, à la fatigue, au grippage, à la corrosion … Usure: altération ou détérioration (d’un métal) due à un emploi fréquent ou à l'action d'agents physiques. Corrosion: dégradation progressive provoquée par au moins une action chimique. Université Hassan 1er – Settat Faculté des Sciences et Techniques Licence professionnelle - Option : Génie Civil – Mr. : Y. OUHAMI – mail: fst.ouhami@gmail.com Grippage: fonctionnement défectueux d'un système (de serrage desserrage, ou visser dévisser ou encore ouverture et fermeture) qui s'est coincé sous l'effet d'une oxydation, d'une insuffisance de lubrification ou d'une dilatation. Fatigue: épuisement progressif de certaines caractéristiques physique du métal en question. Malgré ses duretés et ses résistivités, les aciers ont une durée de vie limitée, encore plus courte pour les aciers ordinaires. Pour augmenter leurs durées de vie, les aciers ont besoin d’un traitement de surface ; Il ne faut surtout pas confondre traitement de surface de l’acier au traitement d’acier, ce dernier est destiné à ramener l’acier à une structure d’équilibre. Les traitements de surface sont une véritable science, qui doit intégrer toute une série de paramètres et de contraintes, dont dépendront la pérennité, l’aspect et les propriétés techniques du produit traité. Ces traitements sont nombreux et ceux que l’on utilise dans notre pays ne représentent qu’une toute petite partie. Université Hassan 1er – Settat Faculté des Sciences et Techniques Licence professionnelle - Option : Génie Civil – Mr. : Y. OUHAMI – mail: fst.ouhami@gmail.com Un traitement de surface ne s’utilise pas n’importe comment, et son choix nécessite de bien saisir « comment ça marche ». Parce que les besoins et les traitements évoluent très vite, donc il faut favoriser les questions et l’interactivité. Pour autant, « quel traitement de surface choisir pour telle application précise ? » Il faut compte quatre groupes de protection: 1°) Isolation par revêtement étanche (peinture, vernis, émail) 2°) Protection par un métal résistant à l’oxydation, donc moins réducteur que le fer (étain, chrome). Exemple classique : l’acier chromé. Inconvénient : la moindre piqûre dans le revêtement fait apparaître une pile électrique qui accélère la corrosion. 3°) Protection par électrode sacrifiée : en zinc (fer galvanisé), plus réducteur que le fer, mais dont les oxydes sont étanches. En cas de piqûre, c’est le métal le plus réducteur, donc le revêtement, qui est rongé. Ce phénomène de pile est volontairement utilisé pour protéger les canalisations enterrées ou les coques de navire (électrodes de zinc ou de magnésium réparties sous la ligne de flottaison, qui sont rongées et doivent être renouvelées = changées périodiquement). 4°) Protection par modification chimique en surface : passivation à l’acide nitrique ou parkérisation par bain phosphaté (industrie automobile). Signalons aussi que l’industrie fabrique des aciers dits inoxydables, alliages avec le nickel, le chrome..., dont les usages sont réservés à des applications particulières. Université Hassan 1er – Settat Faculté des Sciences et Techniques Licence professionnelle - Option : Génie Civil – Mr. : Y. OUHAMI – mail: fst.ouhami@gmail.com Les traitements de surface servent principalement à protéger l’acier de la corrosion, de l’usure … et/ou à modifier ses caractéristiques de surface (pour le durcir, augmenter sa rugosité ou son coefficient de frottement, le rendre apte à l’accrochage d’une peinture, augmenter sa résistance à la chaleur, etc.), et/ou à transformer son aspect (brillance, couleur, texture…) surtout pour optimiser sa durée de vie. Protection contre la corrosion En présence d’humidité et d’air, il se forme naturellement à la surface de l’acier une couche d’oxydes de fer à caractère hydrophile : la rouille. Une des missions principales du traitement de surface est donc de protéger l’acier de la corrosion, et le traitement variera bien entendu selon le degré d’agressivité de l’environnement et la nature physico-chimique des produits en contact avec cet acier. Les traitements de surface sont une science complexe qui nécessite d’intégrer le choix du traitement le plus en amont possible, dès la conception des produits, et d’avoir une vision globale de leur cycle de vie. Le concepteur de la pièce peut ainsi la penser de façon à faciliter les traitements ultérieurs : sans recoins ni plis qui seraient difficilement accessibles ou constitueraient des zones de rétention de liquide. Parmi la profusion de traitements existants, comment choisir le bon ? En établissant un cahier des charges fonctionnel, outil de travail indispensable, précisant les conditions de service d’un produit. Pour qu’un traitement de surface soit efficace, l’idéal est qu’il soit le résultat d’une co-traitance entre sidérurgiste, transformateur, applicateur et utilisateur. Université Hassan 1er – Settat Faculté des Sciences et Techniques Licence professionnelle - Option : Génie Civil – Mr. : Y. OUHAMI – mail: fst.ouhami@gmail.com Pour savoir quel traitement de surface utiliser, il faut se poser plusieurs questions sur son produit (qu’il s’agit d’un container, d’une structure, une machine, un outil, une couverture…) : - Dans quel environnement le produit sera-t-il utilisé : à extérieur ? soumis à un fort ensoleillement ? dans un milieu humide ? soumis à des frottements, à des chocs ? - Quel type d’assemblage va-t-on utiliser ? - Quelle est la longévité souhaitée pour le produit ? - A quel rythme envisage-t-on de faire la maintenance ? - Quelle esthétique recherche-t-on (brillance, couleur…) ? - et surtout les caractéristiques physico-chimiques des produits en contact permanent ? Pour déterminer le traitement de surface adapté, les bureaux d’études et les laboratoires ont besoin d’un document donnant toutes les informations sur l’usage final du produit, précisant dans quelles conditions il sera utilisé et quelles sont les contraintes en termes de résistance, d’aspect, de longévité…. Et c’est aux bureaux d’études de traduire ce besoin en termes de matériau et de traitement de surface. Généralement, il y a toujours plusieurs solutions de traitement de surface possibles. Il faut ensuite choisir en comparant les coûts et la facilité de réalisation… L’avis des professionnels n’est substitué en aucune manière et ça doit être exploité cas par cas Université Hassan 1er – Settat Faculté des Sciences et Techniques Licence professionnelle - Option : Génie Civil – Mr. : Y. OUHAMI – mail: fst.ouhami@gmail.com Finition esthétique L’esthétique est une dimension importante des traitements de surface. Un bel aspect, mat ou brillant, une grande variété de couleurs, de textures et d’effets (nacré, fluorescent, métallisé…) constituent un argument de poids en faveur des solutions acier et inox. Ces choix d’aspect font partie intégrante de la création architecturale et aussi d’œuvre technique. Par ailleurs, le revêtement final offre une protection supplémentaire efficace et accroît généralement la durabilité du produit. Certains traitements de surface ont toutefois une fonction essentiellement décorative. C’est le cas de l’argenture ou de la dorure, utilisée par exemple pour la réhabilitation de monuments, statuts des bijoux... L’inox, quant à lui, est également très apprécié pour son esthétique et pour sa grande résistance à la corrosion. Son aspect pouvant au choix être mat, brillant comme un miroir, gravé, etc. Qu’est-ce qui définit un bon traitement de surface ? L’efficacité du traitement repose entre autres sur une bonne adéquation entre le support, le type de peinture ou de revêtement, et enfin le procédé d’application du traitement. Il y’a des traitements, comme la galvanisation, qui requièrent ou excluent certaines nuances (compositions chimiques) d’acier "Les aciers au silicium, par exemple, ne supportent pas certains procédés de galvanisation″. De même, le thermo-laquage n’est pas possible sur des pièces trop fines qu’il déformerait, ni sur des pièces trop grosses, incompatibles avec la taille des fours. S’il est mal appliqué, le meilleur traitement de surface devient inefficace. Une excellente maîtrise du procédé est donc impérative. Université Hassan 1er – Settat Faculté des Sciences et Techniques Licence professionnelle - Option : Génie Civil – Mr. : Y. OUHAMI – mail: fst.ouhami@gmail.com Des différentes sortes pour traiter la surface de l’acier - une préparation de la surface pour qu’elle accueille le traitement dans les meilleures conditions. Cette préparation a deux objectifs : nettoyer la surface et développer une rugosité pour favoriser l’accrochage de la peinture. Elle se fait généralement par grenaillage ou sablage et est souvent complétée d’un nettoyage chimique, essentiellement destiné à éliminer toute trace de gras ou de calamine sur la surface de l’acier. Université Hassan 1er – Settat Faculté des Sciences et Techniques Licence professionnelle - Option : Génie Civil – Mr. : Y. OUHAMI – mail: fst.ouhami@gmail.com Sablage Le sablage est une technique industrielle de nettoyage des surfaces uploads/Sante/ traitement-de-surface-des-aciers.pdf