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Comment se passer du chrome 6 ?

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Belfort, 17 et 18 septembre. Les journées techniques de l’Université de Technologie de Belfort-Montbéliard consacrées aux revêtements de chrome ont fait le point sur les technologies de remplacement du chromage électrol

Traditionnellement produits par voie électrolytique, les revêtements de chrome sont sur la sellette en en raison des problèmes environnementaux et de santé publique posés par le chrome 6.

 Les journées techniques de l’UTBM ont détaillé les principales alternatives -traitements électrolytiques, projection thermique, procédés en phase vapeur- illustrées par des cas industriels concrets.

1. Traitements électrolytiques

Jacques Halut, de Protection des métaux, présentait ses travaux sur le chromage électrolytique au chrome 3. Par rapport au chrome 6, les bains de chromage dur au chrome 3 combinent une concentration en chrome plus faible (divisée par deux environ), un rendement faradique double (d’où une économie d’énergie) et donnent accès à des dépôts durcissables par traitement thermique de dureté 1700 HV environ. Mais ils sont limités par la complexité des formulations, la complexité de maintenance, par la faible durée de vie des bains et certains problèmes qui peuvent apparaître sur les revêtements (fissuration, résistance à la corrosion). 

Cette session était illustrée par plusieurs exemples industriels.

- Cornélis Meekel de PSA traitait ainsi l’exemple du chromage dur sur des tiges d’amortisseurs, en particulier sur l’alternative des revêtements électrolytiques par rapport au procédé de déposition physique en phase vapeur (PVD).

- Patrick Bottari, de Mac Dermid Frappaz, développait quant à lui l’élimination du chrome 6 sur acier zingué et sur alliages d’aluminium pour l’industrie automobile. « Sur le zinc et le zinc allié, les passivations au chrome 3 présentent l’avantage d’être peu sensibles aux chocs thermiques et de présenter de bonnes performances anti-corrosion. Les « top coats » renforcent cette protection anti-corrosion ».

2. Projection thermique

Christian Coddet, du LERMPS, présentait les avantages et les limites de la projection thermique. Du côté des atouts, il note la maturité de cette technologies, la versatilité des matériaux mis en œuvre (alliages métalliques, céramiques oxydes et carbures, polymères, composites) et la grande variété des pièces revêtues (en terme de matériaux et de dimensions). Ce principe est en revanche limité par la morphologie des dépôts (épaisseur minimale de 40 microns environ et rugosité moyenne de 3 à 8 microns), par la géométrie des pièces et par la faible productivité (traitement à l’unité).

- Gérard Bertrand, de Sulzer Metco, présentait quelques exemples de pièces traitées par projection thermique, en remplacement du chromage galvanique : vérins hydrauliques d’engins de terrassement, composants pour l’aéronautique et l’automobile…

- Chez Praxair, Claude Thomas détaillait l’exemple du traitement de tiges de vérins de grandes dimensions destinés à être utilisés en immersion dans l’eau de mer, de vérins de commande sur aéronef et d’éléments de trains d’atterrissage d’aéronefs.

-De son côté, Tahar Sahraoui, du LERMPS, présentait l’exemple de la réparation d’arbres de turbines terrestres pour l’industrie pétrolière.

- Jean-Marc Staerck, de Techlase, présentait quant à lui le rechargement laser comme alternative possible. Et de citer quelques exemples : dépôt de stellite 6 sur des têtes de soupape et des sièges de vannes ; dépôts anti-usures de carbure de tungstène sur outils de forage, dépôt anti-corrosion sur axes de guidage…

3. Traitements en phase vapeur 

David Mercs, du LERMPS, exposait la pulvérisation cathodique magnétron de révêtements Cr-C. Ces travaux sont réalisés dans le cadre du projet Subcrel (Substitution au chrome électrolytique) sur une enceinte de dépôt Balzers BAI 640 ainsi que dans un prototype industriel modifié, permettant le traitement au défilé. « Dans le cas de revêtements d’aciers inoxydables enrichis en azote, on peut obtenir des dépôts ductiles de dureté supérieure à 10 GPa. Leur résistance à la corrosion est voisine de celle de l’or ».

- Gérard Veyssière de Bodycote et Philippe Steyer de l’Insa de Lyon précisaient les propriétés et les applications anti-usure et anti-corrosion des revêtements en nitrure de chrome. Les couches de CrN trouvent des applications dans de nombreux domaines : usinage de matériaux collants, découpe/emboutissage d’aluminium, moulage d’aluminium ou de plastiques… Des recherches portent sur des structures nanocouches et nanocomposites dans le but d’améliorer encore les propriétés de résistance à la corrosion.

- Chez Balzers, Richard Oriol présentait des exemples de traitement en phase vapeur dans les secteurs de l’aéronautique, de l’agro-alimentaire et de l’hydraulique. François Garnier, de Techniques Surfaces exposait des applications des carbones amorphes dans les domaines de l’outillage et des pièces mécaniques.

Michel Le Toullec

Pour en savoir plus
- UTBM : www.utbm.fr
- Protection des métaux : www.protection-des-metaux.fr
- Sulzer Metco : www.sulzermetco.com
- Praxair: www.praxair.fr
- Bodycote: www.bodycote.com
- Balzers: www.balzers.fr
- Le recueil des conférences est disponibles au près d’Astrid Vermassen, au LERMPS (astrid.vermassen@utbm.fr) tel : 03 84 58 30 52)

 

 

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