Procédé de galvanisation et de recuit en continu à grande vitesse d'un fil métallique

Abstract

 Suivant ce procédé, on fait passer un fil ferreux (12) en déplacement continu, après nettoyage, dans un bain (32) de revêtement de zinc par voie électrolytique pour déposer un revêtement de zinc sur le fil, puis on fait passer le fil ainsi revêtu dans un bain (40) d'un alliage eutectique fondu d'aluminium et de zinc maintenu à une température de 390 à 418,8°C et contenant de 4 à 6% en poids de AI ayant un point de fusion inférieur à celui du zinc, On étire le fil et on le recuit en continu à une température supérieure au point de fusion du revêtement d'alliage Zn-Al-Zn pouvant s'élever jusqu'à 760°C pendant une courte période suffisante pour relâcher les contraintes, mais pas assez pour surmonter l'action inhibitrice de l'aluminium sur l'effet d'alliage fer-zinc, et on trempe le fil recuit.
Le prérevétement de zinc électrolytique peut être supprimé de la température du bain d'alliage zinc-aluminium est portée à au moins environ 560°C.

Description

[0001] La présente invention est relative au domaine de la galvanisation de fil de métal tel qu'un fil d'acier pour réaliser un fil de métal résistant à la corrosion, ayant un éclat brillant, argenté, et elle concerne plus particulièrement la fabrication en continu, à grande vitesse et en ligne d'un fil d'acier à faible teneur de carbone, galvanisé, qui puisse être recuit sans détruire le revêtement résistant à la corrosion ou son éclat argenté afin de produire un fil métallique galvanisé plus ductile ayant une résistance améliorée à la corrosion.

[0002] De nombreuses tentatives ont été faites pour galvaniser du fil d'acier ou de l'acier sous d'autres formes allongées, galvanisation suivie d'un étirage du fil jusqu'à un diamètre inférieur, et de nombreux brevets décrivant ces tentatives ont été accordés au cours du siècle dernier et plus récemment. Les procédés de la technique antérieure ont été limités à la production de fils métalliques galvanisés de types ayant une grande dureté, peu faciles à former et fragiles en raison de l'incapacité de ces procédés de la technique antérieure à permettre un recuit après étirage sans perte d'une partie ou de la totalité du revêtement de zinc, diminuant ou détruisant ainsi la résistance à la corrosion, et/ou oxydant la surface du revêtement de zinc, détruisant ainsi la plus grande partie sinon la totalité de son éclat brillant argenté attirant.

[0003] U.S. - A-3.730.758 décrit un procédé pour galvaniser des feuillards d'acier par revêtement sous vide du feuillard d'acier avec un métal, par exemple du zinc, par dépot sous vide ou par électro-déposition suivi d'un trempage à chaud pour appliquer un second revêtement de zinc..Ce document indique que le premier revêtement sous vide peut être d'aluminium du fait qu'une addition d'aluminium est habituellement faite aux bains de galvanisation afin de diminuer la formation d'alliage d'interface du zinc avec la surface du feuillard. Cependant ce document ne décrit ni une phase d'étirage ou de formage après galvanisation, ni l'avantage d'une vitesse plus basse nécessaire lors de la phase de galvanisation et d'une vitesse plus grande pour le recuit, ni une phase quelconque de recuit pour supprimer les contraintes introduites par la phase d'étirage ou de formage, ni encore la prévision de moyens grâce auxquels le feuillard galvanisé pourrait être recuit sans nuire à l'éclat brillant argenté du revêtement de zinc.

[0004] Chacun des brevets U.S. - A - 936.637, 1.133.628 et 1.816.617 décrit le revêtement préalable d'un fil d'acier avec du zinc par des moyens électrolytiques ou avec de la poussière de zinc de gaz de four suivi d'une galvanisation au trempé à chaud. Cependant aucun de ces documents ne décrit un étirage du fil métallique galvanisé ou le recuit de ce fil après étirage et un tel traitement aurait pour résultat un fil métallique à surface rugueuse de mauvaise apparence ayant une résistance amoindrie à la corrosion, en raison du fait que le zinc serait oxydé et partiellement vaporisé pendant le recuit.

[0005] U.S. - A - 101.264, 2.286.073, 2.288.762 et 2.482.978 décrivent chacun des procédés de galvanisation d'un fil métallique suivi par un étirage afin d'allonger le fil et de diminuer son épaisseur. Aucun.de ces brevets ne décrit, n'enseigne ou ne suggère l'utilisation d'une opération de recuit après l'étirage afin de relâcher les contraintes engendrées par l'étirage, et de diminuer la dureté et d'augmenter l'aptitude au formage, du fil galvanisé étiré. Si le recuit était effectué après l'étirage, on pense que le fil présenterait un aspect fini desagréable, rugueux et foncé en raison d'une oxydation importante.

[0006] U.S. - A - 2.378.458 décrit un procédé pour revêtir préalablement un fil d'acier de cuivre ou retarder la formation d'un alliage zinc-fer à la suite de la galvanisation et pour rendre le revêtement de zinc_plus ductile et plus facile à travailler. Ce document ne décrit, n'enseigne ni ne suggère un recuit après l'étirage du fil métallique galvanisé pour relâcher les contraintes engendrées par l'opération d'étirage ou encore qu'il en résulterait un fini brillant argenté du fil.

[0007] U.S. - A - 2.152.842 et 2.326.629 décrivent le revêtement de billettes d'acier avec une peinture contenant 70 parties d'aluminium, 23 parties de sel d'ammoniac et 7 parties de zinc pour protéger les billettes d'une détérioration superficielle pendant le réchauffage subséquent jusqu'aux températures de laminage à chaud. La peinture s'allie avec la billette d'acier pendant l'opération de formage à chaud. Un travail et une modification subséquents de l'alliage avec la billette d'acier sont nécessaires pour donner à l'alliage un degré de pliabili- té et, après laminage à chaud, la billette peut être nettoyée et alliée avec du zinc. Après ce traitement compliqué pour former un alliage approprié sur la surface de la billette d'acier, on peut utiliser un second métal, par exemple de l'aluminium ou du zinc qui est uni ,à la surface sous forme de feuillard ou par solidification progressive ou autre procédé entrainant l'alliage et utilisant des poudres d'aluminium et de zinc. Malgré ce processus compliqué, la pièce est toujours susceptible d'une séparation du revêtement de la billette d'acier et des coquilles spéciales sont nécessaires pour empêcher la séparation.

[0008] U.S. - A - 213.015, 2.268.617, 2.359.095 et 2.472.393 traitent de différents procédés utilisant des revêtements de cuivre, mais.aucun de ces documents ne décrit, n'enseigne ou ne suggère un recuit après étirage ni ne décrit, enseigne ou suggère qu'on peut obtenir un fini brillant argenté après recuit pour relâcher les contraintes dûes à l'étirage.

[0009] Le texte intitulé "Galvanisation" (par trempage à chaud) par Heinz Bablik troisième édition, publié par E.et F. N. Spon Ltd, en 1950, étudie de façon approfondie l'utilisation d'additions d'luminium à des bains de galvanisation au trempé à chaud. Des quantités de 0,02% dans le bain sont adéquates pour conserver le brillant du revêtement de zinc. Des quantités plus importantes,- de l'ordre de 0,2 à 0,3 % ont pour résultat des modifications de structure du revêtement en retardant la réaction entre la base en fer massif et le zinc en fusion, de sorte que pour des temps de trempage courts et de faibles températures de trempage il ne se produit pas du tout de réaction (page 208). Avec des concentrations d'aluminium plus élevées, il est impossible de faire réagir le zinc liquide avec le fer massif et des températures plus élevées et des temps de trempage plus longs sont nécessaires (page 209). Cet écrit suggère qu'une galvanisation préalable dans du zinc fondu (sans aluminium) produit un mince alliage fer-zinc avec lequel le bain de zinc contenant de l'aluminium (0,4%) peut réagir rapidement mais si des concentrations d'aluminium plus élevées sont ajoutées au bain, pas même une galvanisation préalable ne peut provoquer le démarrage de la réaction (page 213). Avec un bain de zinc contenant 5% d'aluminium une galvanisation préalable au trempé ne peut pas même provoquer le commencement de la réaction à une température de 440°C (page 214). Avec 0,24% d'aluminium (pas de galvanisation préalable) l'inhibition de la réaction est si forte qu'à une température de 440°C et avec un trempé d'une heure dans le bain aucune réaction ne s'est encore produite (page 221; voir également "Metals Handbook" volume 2 "Heat Treating, Cleaning and Finishing", page 500, publié par American Society for Metals en 1964).

[0010] Pour obtenir une bonne adhérence, suivant le texte de Bablik, il doit se produire une réaction entre la base en fer et le revêtement de zinc et si elle est inhibée par la présence d'aluminium, l'alliage fer-zinc ne se produit alors pas et l'adhérence en souffre (pages 306-307). Une quantité d'aluminium aussi faible que 0,01% est capable d'empêcher presque complètement la formation de crasses (page 377). L'addition d'aluminium à des bains de galvanisation est peu pratiquée mais si elle est décidée on ajoute alors 0,1 à 0,31₀; cependant en raison de l'absence de couches d'alliage fer-zinc, les revêtements de zinc obtenus sont tout à fait souples mais sont si légers et minces qu'ils ne sont habituellement pas souhaitables ( page 462). Lorsque du fil métallique galvanisé est recuit il devient gris foncé ou vert, se vaporise partiellement, et présente une surface rugueuse dûe à l'oxydation, et la réaction fer-zinc se poursuit pendant le recuit pour augmenter la fragilité et l'adhérence (page 463). Des additions d'aluminium augmentent également notablement la fluidité du bain et rendent difficile la production de revêtements lourds et uniformes (pages 265, 266; voir également "The Making, Shaping and Treating of Steel", publié par United States Steel, J.M. Camp et al, sixième édition, 1951, page 942).

[0011] Aucune de ces littératures de référence, savoir Bablik, Metals Handbook ou Camp et autres n'enseignent ou ne suggèrent des avantages quelconques pouvant résulter de l'utilisation de quantités d'aluminium relativement importantes, savoir des quantités suffisantes pour réaliser dans le bain de galvanisation un alliage eutectique ayant un point de fusion inférieur à celui du zinc (par exemple environ 420°C), mais non inférieur au point de fusion de l'alliage eutectique de zinc et d'aluminium contenant 5% en poids d'aluminium. Aucun de ces documents ne décrit, après la galvanisation, l'étirage et le recuit du fil métallique galvanisé sans un enlèvement important ou une fragilisation du revêtement de zinc, une perte de la résistance à la corrosion ou une perte de brillant par oxydation ou rugosité de la surface revêtue. L'enseignement des documents tend à écarter l'utilisation de quantités d'aluminium relativement importantes en raison des effets nuisibles qu'ils impliquent de la réaction d'alliage fer-zinc recherchée à un faible degré pour procurer l'adhérence et en raison de l'augmentation indésirable également impliquée de la fluidité du bain de zinc avec l'augmentation de la teneur en aluminium qui fait que le bain s'égoutte de l'acier à revêtir en laissant subsister des revêtements qui sont trop minces. Aucun de ces documents n'enseigne la séquence de phases comprenant la galvanisation, l'étirage et le recuit.

[0012] L'ouvrage "The Galvanizing Handbook" par John R. Daesen, pages 17 à 106, publié par Rheinhold Publishing Corporation en 1946; l'ouvrage " Alloyed Zinc Coatingsⁿ de Paul E. Schnedler, page 2, publié par Armco Steel Corp. dans une communication remise à "Proceedings of the Galvanized Committee" septembre 1970; "Fe-Zn Alloy Formation During Galvannealing" par Smith et autres, revue Iron and Steel Institute, décembre 1972 pages 897, 899 et Bablik, supra, pages 462 et 463, étudient chacun le processus " galvanisation-recuit" dans lequel l'acier revêtu de zinc est soumis à une température élevée, par exemple 454°C à 649°C, ou aussi élevée que 787°C directement après l'enlèvement du bain de zinc chaud pour favoriser la réaction d'alliage fer-zinc et améliorer ainsi l'adhérence du revêtement sur la base d'acier. Le fil métallique galvanisé-recuit résultant présente une surface grise peu agréable due à l'oxydation de la couche superficielle de zinc et à la rugosité due à la fissuration du revêtement et n'est pas appropriée pour l'étirage en raison de la fragilité accrue qui est conférée par la croissance des couches d'alliage fer-zinc.

[0013] L'addition des faibles quantités d'aluminium, de 0,08 à 0,25% est recommandée par l'ouvrage de Daesen, celui de Schnedler et celui de Smith et autres pour inhiber la formation des phases d'alliage fragiles tout en permettant le développement d'un alliage fer-zinc plus facile à travailler. Smith et autres page 599 indiquent que des teneurs en aluminium supérieures à.0,15% ont pour résultat des défauts importants de continuité de la cinetique de l'alliage. L'ouvrage de Daesen indique page 60 que la nature sacrificielle de la protection procurée par le zinc au fer nécessite pour obtenir le plus d'effet une couche plus épaisse que celle qui peut être fixée uniformément dans un bain à teneur élevée d'aluminium (0,15%) et recommande de maintenir la teneur en aluminium à un chiffre suffisamment faible pour favoriser la fluidité pratique, de 0,05% ou environ. L'ouvrage de Schnedler confirme que suivant la terminologie utilisée, le terme "galvanisation-recuit" est habituellement appliqué à des revêtements alliés ayant un faible poids commercial. Aucun de ces documents ne recommande l'addition de quantités relativement importantes, comme mentionné plus haut, d'aluminium dans le bain de galvanisation, ni ne décrit , enseigne ou suggère la séquence de galvanisation, d'étirage et de recuit.

[0014] L'invention est relative à un procédé de galvanisation par trempage à chaud et de recuit, en continu à grande vitesse, d'un fil de métal ferreux qui se déplace de façon continue, pour produire un fil métallique ayant une haute résistance à la corrosion, plus ductile, ayant un éclat argenté brillant, comprenant suivant un mode de mise en oeuvre préféré, les phases consistant à faire passer le fil métallique ferreux en déplacement continu après qu'il ait été nettoyé, à travers un bain d'électro-déposition de zinc pour déposer un revêtement de zinc sur le fil, et ensuite à travers un bain en fusion maintenu à une température d'environ 390 à environ 419°C comprenant une majeure partie de zinc et une quantité d'aluminium suffisante pour réaliser dans le bain de galvanisation un alliage eutectique ayant un point de fusion inférieur à celui du zinc (par exemple environ 420°C) mais non inférieur au point de fusion de l'alliage eutectique de zinc et d'aluminium contenant 5% en poids d'aluminium basé sur le poids combiné de l'alliage de zinc et d'aluminium dans le bain pour réaliser un revêtement de zinc et d'aluminium sur le fil. On utilisait jusqu'à présent des bains de galvanisation à chaud à des températures bien plus élevées telles que des revêtements préalables de zinc déjà présents sur le fil se trouvaient lavés et que les revêtements de zinc fondu et des quantités relativement importantes d'aluminium, par exemple 5%, s'écoulaient relativement rapidement du fil avant solidification, ayant pour résultats reconnus des revêtements extrêmement minces n'ayant qu'une faible valeur sinon aucune.

[0015] La présente invention est basée sur la découverte que des épaisseurs notables d'un revêtement de zinc et - d'environ 4 à environ 6% d'aluminium peuvent être appliqués et solidifiés sur un fil métallique ferreux pour réaliser non seulement une protection et donner un éclat argenté au fil mais également permettre l'étirage du fil à une section transversale plus faible sans perte totale du revêtement ou sans sacrifier la brillance ou la résistance à la corrosion après le recuit. Suivant un aspect préféré de l'invention, un revêtement de zinc est tout d'abord appliqué par voie électrolytique sur le fil afin de renforcer les propriétés de liaison pour une couche appliquée ensuite de 4% à 6¹o d'aluminium-zinc. Cet aspect est extrêmement avantageux lorsqu'on doit galvaniser des fils métalliques plus épais dans la plage d'environ 0,71 mm ou plus et fournit une liaison plus solide même lorsque des fils métalliques plus minces doivent être galvanisés. Il est bien connu que la liaison alliée formée par le procédé de trempage à chaud dans le zinc est notablement ralentie et parfois arrêtée par l'aluminium qui inhibe la réaction fer-zinc. Le revêtement préalable de zinc appliqué par le dispositif électrolytique n'est pas notablement enlevé par dissolution lorsque le fil préalablement revêtu est soumis au trempage à chaud, du fait que la température du bain de trempage à chaud est maintenue au-dessous du point de fusion du zinc. Des épaisseurs relativement notables sont obtenues en maintenant la température du bain de trempage à chaud au-dessous du point de fusion du zinc, savoir environ 419,6°0, mais notablement au-dessus du point de fusion du bain aluminium-zinc (par exemple environ 382°C pour un bain à 5% Al-Zn) et ceci est basé en grande partie sur l'utilisation du point de fusion inférieur de l'alliage eutectique de zinc et d'environ 5% d'aluminium qui est suffisamment inférieur au point de fusion du zinc pour permettre l'application de l'alliage eutectique aluminium-zinc au-dessous du point de fusion de ce dernier, de sorte que des revêtements de zinc adhérant déjà au fil ne sont pas facilement enlevés.

[0016] En variante, l'application du revêtement préalable de zinc par voie électrolytique avant le trempage à chaud dans l'alliage eutectique Al-Zn peut être supprimée, de sorte qu'après nettoyage du fil on le fait directement dans le bain d'alliage eutectique Al-Zn en fusion. La variante du procédé trouve un emploi en particulier pour les fils minces, ayant par exemple un diamètre d'environ 0,71 mm ou moins, qui tendent à chauffer plus rapidement jusqu'aux températures d'alliage fer-zinc que les fils plus épais. Dans la variante, on fait passer le fil métallique après nettoyage dans le bain d'alliage eutectique fer-zinc de la façon décrite plus haut. Pour favoriser une réaction limitée d'alliage fer-zinc, on peut devoir élever la température du bain au-dessus de la plage précisée dans le procédé préféré, c'est à dire jusqu'à environ 560°C ou plus. De plus le temps de séjour dans le bain fondu peut être allongé pour contribuer à favoriser un effet limité d'alliage fer-zinc. L'étendue de l'effet d'alliage fer-zinc est limitée pour réaliser une liaison appropriée entre le revêtement de zinc et le fil métallique afin de maintenir le revêtement sur le fil et n'est pas assez importante pour provoquer une fragilisation du revêtement -qui provoquerait des difficultés à l'étirage et/ou un aspect du fil déplaisant et rugueux.

[0017] L'invention est également basée sur l'utilisation de l'augmentation extrêmement importante de la vitesse du fil après étirage et la grande vitesse de recuit, par exemple de 760 mètres par minute, sans rencontrer de problèmes de dévidage. La vitesse du fil sortant d'une machine à étirer peut s'élever
jusqu'à cinq fois ou plus de cinq fois la vitesse du fil entrant dans la machine. L'invention tire avantage de ces différences de vitesse en effectuant une galvanisation avant l'étirage et en effectuant un recuit après cet étirage. Les impératifs temps-température de la galvanisation au trempé à chaud, les limitations de chaleur en raison de la résistance électrique d'un fil dans le procédé électrolytique, et les limitations mécaniques de l'appareillage imposent ces vitesses plus lentes pour la galvanisation. De même les vitesses de galvanisation plus lentes procurent un temps adéquat pour que la réaction limitée d'alliage fer-zinc se produise dans la variante du procédé. La réaction d'alliage fer-zinc dans le bain fondu est fonction du temps et de la-température. Dans le cas du procédé préféré, un temps adéquat est nécessaire pour augmenter l'épaisseur du revêtement d'alliage aluminium-zinc jusqu'au degré désiré. Dans les deux procédés existe une considération de vitesse qui est due à la mécanique et à la dynamique du système de galvanisation qui peut provoquer des vrillages et/ou une trop grande tension du fil lorsqu'on utilise des vitesses excessivement élevées. Ainsi, après que le fil ait été revêtu avec le revêtement d'alliage aluminium-zinc, avec ou sans un revêtement préalable avec du zinc par voie électrolytique, il est étiré jusqu'à une section notablement plus petite. Ensuite, le fil ferreuxétiré àfai- ble teneur de carbone se déplaçant en continu subit un traitement de recuit à des températures d'environ 704°C ou plus pendant une courte période de temps suffisante pour relâcher les contraintes imprimées au fil par la phase d'étirage mais pas assez longue pour vaincre l'effet inhibiteur de la teneur en aluminium dans le revêtement sur l'effet inhérent d'alliage fer-zinc
et contre l'oxydation. Ensuite, le fil recuit est trempé et emballé de la façon désirée. Lors du trempage, on peut faire passer le fil dans une filière de polissage si le bain de trempage est un lubrifiant ou après le trempage dans le procédé classique. La filière de polissage peut avoir une dimension appropriée pour une réduction de 10% ou moins et sert à lisser et ainsi à rendre le revêtement encore plus brillant.

[0018] Avant d'appliquer le revêtement préalable de zinc ou le revêtement d'aluminium et de zinc sur le fil, celui-ci doit être nettoyé de façon appropriée d'une façon quelconque adéquate utilisée dans l'industrie de la galvanisation. Un moyen commode pour le nettoyage est par exemple le nettoyant électrolytique sans contact contenant de 8 à 16% d'acide sulfurique en volume et maintenu à une température d'environ 60°C ou moins. On fait passer le fil par des électrodes qui le rendent alternativement cathodique et anodique. L'effet électrolytique libère de l'hydrogène et de l'oxygène au niveau du fil. L'effet de barbotage obtenu enlève les oxydes et les impuretés du fil. On peut utiliser tout autre moyen approprié pour le nettoyage du fil.

[0019] On fait ensuite passer directement le fil dans une machine de placage de zinc par voie électrolytique dans laquelle un revêtement de zinc est,appliqué au fil. Le transit du fil du mécanisme de nettoyage à 1¹ appareil de revêtement électrolytique est suffisamment rapide pour éviter l'oxydation de la surface du fil. On peut utiliser n'importe quel appareil approprié de placage de zinc par voie électrolytique et un revêtement de zinc qui est à titre d'exemple épais de 3 à 7 microns est appliqué sur la surface du fil, ce qui signifie que le revêtement de zinc augmente le rayon global du fil de 3 à 7 microns supplémentaires et augmente le diamètre global du double de cette quantité. La température du bain électrolytique dans l'appareil de placage électrolytique peut varier de 30 à 70°C et on peut utiliser des densités de courant de plus ou moins 1,08 ampère par centimètre carré, compatibles avec la vitesse et le diamètre du fil. Le temps de séjour dans le bain électrolytique varie en fonction de nombreux facteurs, tels que la température du bain, le diamètre du fil, l'épaisseur désirée du revêtement, les densités de courant, la concentration en ions zinc dans le bain et autres facteurs, dont les relations sont bien connues dans la technique. A titre illustratif, des temps de séjour de 13 à 15 secondes sont appropriés pour un fil d'un diamètre de 0,69 mm pour obtenir un revêtement de zinc d'une épaisseur appropriée avec environ 21,2 mètres de fil exposés à l'électrolyte avec une vitesse de 98,8 mètres par minute.

[0020] Après l'application sur le fil d'un revêtement de zinc, par exemple d'une épaisseur de 3 à 7 microns, le fil est soumis à un rinçage à l'eau pour en enlever par lavage l'électrolyte résiduel et il est ensuite essuyé par de l'air pour enlever l'excès d'eau. On le fait ensuite passer rapidement dans le bain de trempage à chaud contenant l'alliage eutectique fondu aluminium-zinc contenant une quantité suffisante d'aluminium pour réaliser un alliage eutectique ayant un point de fusion inférieur à celui du zinc; l'alliage eutectique contient environ 4 à 6% d'aluminium et de préférence plus préci- semment 5% d'aluminium. Le bain de trempage à chaud peut être d'une construction quelconque appropriée et des équipements de différents types sont disponibles et/ou sont décrits dans la technique antérieure. La température du bain de trempage à chaud doit être maintenue dans la plage d'environ 390 à environ 418,8°C, afin d'assurer l'application d'une épaisseur appropriée d'un revêtement d'aluminium-zinc sur le fil. Le point de fusion des mé- langesà environ 4 à 6% d'aluminium et de zinc s'étend d'environ 388°C, qui est le point de fusion approximatif des mélanges aluminium-zinc à 4 à 6%, jusqu'à environ 382°C qui est le point de fusion des mélanges aluminium-zinc à 5% d'aluminium. Ces températures sont bien inférieures au point de fusion du zinc à peu près pur qui est d'environ 419,6°C. On a trouvé que des températures supérieures à 382°C, et de préférence de 390°C et au-dessus sont appropriées pour maintenir le bain de trempage à chaud à l'état fondu et que des températures inférieures à environ 418,8°C sont suffisamment basses pour éviter une fusion ou une dissolution complète du zinc déjà plaqué sur le fil. -Bien entendu on préfère des températures qui sont bien inférieures au point de fusion du zinc tout en étant supérieures au point de fusion du mélange eutectique d'aluminium et de zinc dans le bain à chaud. A titre d'exemple, l'épaisseur du revêtement d'alliage eutectique aluminium-zinc appliqué dans le bain de trempage à chaud est d'environ 3 à 7 microns, et de préférence d'environ 3 à 5 microns.

[0021] Le temps de séjour du fil métallique dans le bain de trempage à chaud dépend de nombreux facteurs comprenant le diametre du fil à revêtir. Les fils plus épais nécessitent normalement un temps plus long pour le démarrage de la réaction entre le zinc et le fer qui fournit une liaison adéquate pour le revêtement. Cette considération serait cependant secondaire dans les cas où un revêtement préalable de zinc électrolytique a été appliqué au fil. Dans l'ensemble de temps de séjour du fil qui n'a pas été préalablement revêtu est considérablement plus long que pour les fils préalablement revêtus dans le bain d'alliage eutectique de trempage à chaud. Des fils non revêtus ne peuvent être galvanisés beaucoup plus vite que 91 m/m tandis que pour des fils préalablement revêtus onpeut atteindre 152 m/m. Les fils non revêtus doivent être soumis à des températures bien plus élevées dans le bain à 5jl d'al-zn que dans un simple bain de zinc fondu pour obtenir une liaison adéquate, par exemple un fil d'un diamètre d'environ 1,25 mm doit être soumis à une température d'environ 560°C pendant environ une seconde pour obtenir une liaison adéquate avec l'alliage eutectique. Un temps inférieur impose même des températures plus élevées. Lorsque le fil quitte le bain de trempage à chaud d'aluminium-zinc, il est préférable de le faire passer à travers une filière de calibrage ou une filière appropriée d'essuyage pour lisser le revêtement d'aluminium et de zinc et maintenir un diamètre global uniforme du fil revêtu. A ce point le fil présenté à la machine à étirer présente une peau externe douce de galvanisation qui facilite l'étirage car elle agit comme un lubrifiant. Le procédé préféré est presque sinon complètement dépourvu des alliages durs de fer et de zinc que l'on trouve dans la galvanisation au trempé à chaud. Le substrat en zinc pur électrolytique dans le procédé préféré rend le fil galvanisé supérieur à celui obtenu par le procédé de galvanisation par une phase de trempage à chaud lorsqu'il est présenté à la machine

[0022] à étirer en raison du fait que le revêtement de zinc est doux, lubrifiant, résistant à l'écaillement,_et la durée de vie de la filière est considérablement prolongée. Ces caractéristiques diminuent l'usure et empêchent le zinc de s'accumuler dans la filière, ce qui pourrait provoquer la rupture du fil pendant l'étirage.

[0023] Après être sorti du bain de trempage à chaud, on fait passer le fil revêtu immédiatement dans un trempage à l'eau maintenu à température ambiante, afin de réduire rapidement la température du fil revêtu et réd_uire ainsi et empêcher l'oxydation de la surface du revêtement. Après le trempage à l'eau, le fil est soumis à l'action d'un essuyage à l'air pour le sécher.

[0024] On fait ensuite passer le fil dans une machine d'étirage d'un type quelconque approprié dans laquelle sa section transversale est réduite. La réduction de la section transversale peut varier jusqu'à une réduction de 95%, et de préférence de 65 à 90%. Le pourcentage de réduction est mesuré en soustrayant la section transversale finale du fil après étirage de sa section transversale initiale avant étirage, on divise la différence par la section transversale initiale et on multiplie par 100. L'opération d'étirage est effectuée à température ambiante bien que la température du fil augmente notablement en raison du travail mécanique du fil. En fonction de la réduction totale, l'opération
d'étirage du fil augmente sa vitesse de façon extrêmement importante. Par exemple la vitesse d'un fil ayant un diametre_de 1,9 mm étiré jusqu'à un diamètre de 0,695, augmente depuis environ 100 à 103 m/m avant étirage jusqu'à environ 760 m/m après étirage. Toutes les opérations effectuées avant l'étirage, savoir le nettoyage, le placage électrolytique, le trempage à chaud et le trempage à l'eau sont toutes effectuées à une vitesse d'environ 60 m/m ou moins jusqu'à environ 167 m/m ou plus. Toutes les opérations subséquentes d'étirage sont effectuées à une vitesse d'environ 456 m/m ou moins jusqu'à environ 760 m/m ou plus. Des vitesses normales d'entrée à une machine à étirer, et par conséquent des vitesses de galvanisation s'élèvent jusqu'à 167 m/m avec des vitesses de sortie ou de recuit pouvant s'élever jusqu'à environ 760 m/m ou plus. Pendant l'étirage des contraintes importantes se développent dans le fil, le rendant relativement plus fragile et moins ductile.

[0025] pour réaliser un produit encore plus utile, le, fil est ensuite recuit de telle sorte que les revêtements aluminium-zinc ne sont pas notablement diminués ou détruits et dans ces conditions le revêtement n'est pas rendu plus fragile ou plus faiblement lié au fil par suite du fait que l'action d'alliage fer-zinc-aluminium a été excessivement favorisée ou que dans ces conditions la surface du revêtement est oxydée ou autrement affectée de façon nuisible. Lorsqu'on utilise le procédé de revêtement préalable par électro-galvanisation, il y a suffisamment d'aluminium dans la couche superposée pour diffuser à travers le zinc sous-jacent jusqu'à l'acier du substrat pour inhiber cette croissance de l'alliage. L'opération de recuit doit par conséquent être effectuée rapidement et dans des conditions telles que les contraintes soient relâchées et que l'effet d'inhibition de la teneur en aluminium dans le revêtement ne soit pas suffisamment surmontéepour rendre le revêtement fragile d'une façon indésirable en raison de l'action d'alliage fer-zinc, ou pour lui donner un aspect sombre et rugueux, ou moins résistant à la corrosion en raison de l'oxydation.

[0026] Bien que l'on puisse utiliser n'importe quel moyen approprié pour le recuit, qui respecte les conditions ci-dessus, on a trouvé qu'un recuit par induction est extrêmement utile et efficace pour obtenir les résultats désirés. Dans un agencement particulièrement utile, on guide le fil revêtu dans le sens vertical en descendant à travers un bobinage d'induction ayant descarac- téristiques appropriées pour chauffer le fil jusqu'à une température de 649 à 815°C avec un temps de séjour d'environ 0,29 secondes ou moins jusqu'à 0,₄₈ secondes ou plus. La disposition verticale du fil tend à éviter la formation d'une section transversale en goutte d'eau due à l'écoulement du revêtement sous l'action de la gravité et tend à conserver la configuration circulaire en section du fil.

[0027] Il est de plus extrêmement important d'éviter l'application de contraintes sur le fil tandis que celui-ci se trouve est- chauffé pendant le recuit, afin d'éviter un amincissement ou autres déformation du fil. Ceci est obtenu en disposant des cabestans supérieur et inférieur au-dessus et au-dessous du bobinage d'induction. Avant de pénétrer dans le bobinage d'induction, le fil est enroulé plusieurs fois autour du cabestan supérieur pour empêcher l'application de forces quelconques depuis la direction amont. En sortant du bobinage d'induction, le fil est enroulé plusieurs fois autour du cabestan inférieur de sorte que toutes contraintes en aval sont empêchées d'affecter le fil qui traverse le bobinage d'induction.

[0028] Après avoir quitté le bobinage d'induction, on fait passer le fil recuit immédiatement dans un bain d'huile pour diminuer rapidement sa température afin d'empêcher l'oxydation. Le cabestan inférieur précité peut lui-même être monté dans le bain d'huile. La température du bain d'huile doit être maintenue à température ambiante pour obtenir un trempage efficace. Un exemple caractéristique d'une réduction de la tension d'un fil serait depuis environ 8.788 kg/cm² à environ 5.273 kgjcm². De plus une filière de polissage ou de finition peut être utilisée si on le désire dans le bain d'huile afin de renforcer l'aspect de surface du fil galvanisé recuit en diminuant le fil jusqu'à la dimension finale désirée et par lissage et re-distribution du revêtement de façon uniforme autour du fil et pour retirer la plus grande partie de l'huile résiduelle. Le fil est ensuite enroulé par un bloc stationnaire ou autre organe ou appareil approprié pour enrouler le fil d'où on le laisse tomber sur la tige d'un transporteur ou encore il peut être bobiné par une machine sur une bobine.

[0029] Au lieu de faire passer le fil dans un bain d'huile immédiatement après le recuit, on peut le faire passer au lieu de cela dans un bain de trempage à l'eau et, ensuite le fil peut être essuyé à l'air et on peut le faire passer dans une filière lubrifiante après qu'il soit sorti de la cuve de trempage. La filière lubrifiée finit ou polit le fil revêtu pour lisser le revêtement de façon uniforme autour du fil. On fait ensuite passer le fil à un bloc stationnaire ou tout autre mécanisme approprié pour assurer le bobinage ou emballer le fil de toute autre façon. Si on utilise une filière de polissage, le pourcentage de réduction est normalement inférieur à 10%.

[0030] Le procédé suivant l'invention est applicable à une large plage de dimensions de fils du N°34 (diamètre de 0,26 mm), ou plus fin, jusqu'au N°9 (3,76 mm de diamètre) ou plus épais.Le système de calibrage qui est utilisé ici est celui du "Steel Wire Gauge" qui est largement accepté dans l'industrie. Le procédé selon l'invention est en particulier préféré pour galvaniser, étirer et recuire des fils minces, c'est à dire du N°17 (diamètre 1,37 mm) ou plus fin en raison des avantages économiques importants procurés par l'invention et de l'incapacité dans laquelle on se trouvait jusqu'à présent de galvaniser du fil de métal par lots. Bien que le diamètre d'un fil N° 9 soit un peu plus de quatorze fois le diamètre d'un fil N° 34, ce dernier (2.322 m/kg) est plus de deux cent fois plus long par kilo que le fil N° 9 (11,42 m/kg). Le fil N° 17 (283 m/kg) représente seulement un tiers du diamètre d'un fil N° 9 mais est plus de sept fois plus long. L'invention permet d'effectuer les opérations de déroulement, de nettoyage et de galvanisation à des vitesses contrôlables, relativement faibles pour assurer de meilleurs commandes de ces opérations tout en permettant en même temps des cadences élevées de production du produit fini.

[0031] Le procédé suivant l'invention fournit des modules compacts indépendants qui peuvent être nettoyés, galvanisés, étirés et recuits en une opération continue. Le procédé classique nettoie et-dépose un revêtement porteur pour un étirage subséquent dans un seul atelier. La seconde opération est l'étirage du fil. dans un autre atelier . La troisième opération consiste en un traitement de recuit et de galvanisation dans le mode continu dans encore un autre atelier. Le procédé suivant l'invention réduit les trois opérations classiques en une seule opération continue. Il résulte de cette invention des bénéfices certains en économie:

1- Les petites sociétés peuvent étirer
du fil de métal en raison du fait que les modules sont compacts. Ces petites sociétés ne sont pas obligées aux économies à l'échelle de celles que font les grandes compagnies. L'investissement est réduit.

2- Les déchets sont réduits en raison du fait que les opérations ne sont plus divisées en trois opérations traditionnelles.

3- Les modules qui économisent l'espace peuvent être disposés et décentralisés au lieu d'utilisation, économisant ainsi les frais de transport et de manutention. Les utilisateurs de fils métalliques peuvent alors assurer eux même l'étirage. Les économies réalisées sur les prix sont très importantes.

₄- Le rendement du travail est augmenté du fait que les ouvriers sont plus motivés s'ils sont responsables de la totalité de la fabrication du fil - de son nettoyage, de sa galvanisation, de son étirage et de son recuit. Jusqu'à présent ces opérations étaient séparées. De plus il faut moins de temps pour fabriquer un kilo de fil fini, par exemple (1) un fil de métal d'un diamètre de 0,69 mm peut être complètement travaillé en une opération continue pour produire un fil galvanisé, recuit, ayant un diamètre de 0,254 mm environ 1,6 fois plus rapidement qu'avec les procédés traditionnels, et (2) un fil d'un diamètre de 3,25 mm est étiré pour produire un fil d'un diamètre de 1,53 mm sur la même base environ 2,4 fois plus rapidement.

[0032] La résistance à la corrosion est renforcée par le procédé suivant l'invention à la fois aux températures ambiantes et aux températures élevées par le revêtement à 5% Al-Zn lorsqu'on le compare au zinc. Une surface de près de 5% Al-Zn est extrêmement efficace contre la corrosion en atmosphères industrielles et d'eau salée ainsi que dans les applications aux températures élevées. Dans un environnement du type industriel d'eau salée, les courants relatifs de corrosion du zinc et du revêtement à 5% Al-Zn sont de 4,3 milliampères par cm² et de 1,₈ milliampères par cm² respectivement. L'environnement était une solution de 0,1 N H₂SO₄ + 3,5% NaCL. Dans cet environnement le revêtement à 5% Al-Zn présentait une résistance à la corrosion qui excédait celle du zinc d'environ 2,4 fois. Dans une solution à 3,5% de NaCL le courant de corrosion pour du zinc pur était de 1,243 ma/cm2; pour un revêtement à 5% Al-_Zn il était de 0,380 ma/cm2. Le facteur de résistance à la corrosion du revêtement à 5% Al-Zn était 3,27 fois plus élevé que celui du revêtement de zinc pur dans cet environnement d'eau salée. Dans une solution de 0,1 N H₂SO₄ le courant de corrosion pour le revêtement de zinc pur était de ₄,6 ma/cm² par opposition à 3,1 ma pour un revêtement à 5% Al-Zn. Le revêtement à 5% Al-Zn était 1,48 fois plus résistant à la corrosion que le zinc pur dans cet environnement acide.

[0033] On a en outre obtenu grâce à l'invention une meilleurs résistance à la corrosion aux températures élevées. La destruction complète du zinc aux températures de recuit a été observée; cependant le revêtement à 5% Al-Zn résistait à des températures au voisinage de 760°C pendant de courtes périodes.

[0034] Description d'un mode de réalisation particulier.

[0035] On a représenté schématiquement à la Fig.unique les différentes phases de la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention. Les parties représentées sont données seulement à titre d'exemples et ne doivent pas être entendues comme limitatives du fait que les différentes phases peuvent être effectuées au moyen d'appareils quelconques, tels que les appareils classiques bien connus dans la technique du traitement et de la manutention du fil métallique.

EXEMPLE

[0036] Le fil 12 se déplace à partir de la bobine débitrice 10 à une vitesse d'environ 150 mètres par minute dans l'appareil 14 à étirer. Lorsque le fil est réduit par étirage dans l'appareil 14 d'un diamètre de 1,32 mm à un diamètre de 0,56 mm, le fil s'allonge avec une augmentation consécutive de vitesse. Il se produit une réduction totale de 82% de la section transversale du fil. Lorsque le fil étiré 12 sort de l'appareil 14, il se déplace à environ 700 mètres par minute et continue à cette vitesse jusqu'à ce qu'il soit enroulé sur le support stationnaire 16 et tombe sur la tige du support 18, enroulé.

[0037] Dans un dispositif électrolytique 20 de nettoyage sans contact, le fil effectue des passages multiples à travers un bain acide 22, dans lequel sont disposés des rouleaux 26 et 24 non conducteurs autour desquels passe le fil 12 de façon alternée pour effectuer des passages suffisants pour un nettoyage adéquat du fil. Le fil 12 est alors rendu alternativement cathodique et anodique. Lorsqu'il passe sur l'électrode positive, le fil devient cathodique. Lorsqu'il passe sur l'électrode négative, le fil devient anodique, sortant finalement du bain dans le mode anodique. L'action de frottement de l'hydrogène et de l'oxygène qui sont libérés sur le fil cathodique passant autour du rouleau 26 et sur le fil anodique passant autour du rouleau 24 respectivement est bien connue ainsi que les effets de répulsion vis à vis des impuretés sur le fil cathodique passant autour du rouleau 26 et contre les particules métalliques sur le fil anodique passant autour du rouleau 2₄. Le bain préféré 22 contient approximativement 8% en volume d'acide sulfurique et agit à une température d'environ 60° et avec un pH inférieur à 2.

[0038] Après son nettoyage le fil 12 entre dans l'app_a- reil 2₈ de placage électrolytique en passant sur un rouleau contacteur 30 en descendant dans l'électrolyte ₃2 de ZnS0₄ et en passant autour d'un premier rouleau 34 non conducteur puis autour d'un second rouleau non conducteur 36 et revient sur le rouleau contacteur ₃0. Une anode 38 en zinc est disposée dans l'électrolyte 32 au sulfate de zinc afin de recompléter de façon continue le bain en ions zinc et le fil sert de cathode par l'application qui lui est faite d'une charge négative par le rouleaù contacteur 30. Le fil 12 continue son trajet, en effectuant des passages multiples dans la mesure nécessaire pour recevoir un placage d'environ ₃ à environ 7 microns et de façon caractéristique d'environ 3 à environ 5 microns, de zinc électrolytique sur la surface du fil, augmentant ainsi le rayon de celui-ci d'environ 5 à environ 7 microns et de façon caractéristique d'environ 3 à environ 5 microns. L'électrolyte préféré contient environ 90 à 120 grammes de zinc métal sous la forme de sulfate de zinc par litre d'eau et environ 150 à 165 grammes de H₂SO₄ par litre d'eau. Le bain agit dans une plage de températures de 30 à 70°C. La densité de courant est supérieure à 1,08 ampères/cm²et circule à environ 1,29 ampères/cm² avec un temps de placage de 8 à 9 secondes pour atteindre environ 5 microns d'épaisseur de revêtement de zinc électrolytique sur la surface du fil, c'est à dire qu'on augmente son rayon d'environ 5 microns. En quittant le rouleau contacteur 30, le fil 12 est rincé à l'eau et essuyé à l'air. En sortant de l'appareil 28 de placage électrolytique, le fil 12 passe dans un bain 40 de trempage à chaud de zinc fondu contenant environ 5% d'aluminium sur la base des poids combinés de l'aluminium et du zinc et reçoit une couche de revêtement supplémentaire de 0,5% Al-Zn. Le temps de séjour du fil 12 dans le bain 40 s'échelonne d'un peu plus d'une seconde à moins d'une seconde et le bain 40 est maintenu à une température comprise dans la plage de 390 à 418°C. Le fil 12 sort du bain 40 en traversant une filière 42 de mise à dimension ou un organe d'essuyage approprié qui permet une augmentation d'épaisseur due au revêtement supplémentaire à 5% Al-Zn d'environ 2 a environ 4 microns sur la surface du fil suivant la dimension de la filière 42. L'épaisseur cumulative du revêtement de zinc électrolytique et du revêtement supplémentaire à 5% d'aluminium-zinc est de façon caractéristique d'environ 5 à 7 microns (c'est à dire sur le rayon du fil). Cette épaisseur cumulative ainsi que l'épaisseur de la couche de substrat électrolytique et la couche supérieure peuvent être adaptées pour convenir aux désirs particuliers de l'opérateur, au-dessus de la plage d'épaisseurs donnée ci-dessus, au-dessous de cette plage ou dans celle-ci par une commande du rapport temps/densité du courant dans le bain d'électrolyte 28, de la température du bain 40 de trempage ainsi que du temps de séjour dans le bain 40, et le diamètre du trou de la filière 42 de mise à dimension ou d'essuyage.

[0039] Après le bain 40, le fil passe dans le bain de trempage 44 à l'eau qui est maintenu à température ambiante pour solidifier rapidement le revêtement aluminium-zinc et empêcher l'oxydation due à la température élevée. Après être sorti du bain de trempage 44 à l'eau il est soumis à un essuyage à l'air.

[0040] L'appareil 14 à étirer le fil diminue le fil 12 jusqu'à une dimension qui est d'environ 5 à 10% supérieure à la dimension désirée du fil fini. Le fil sort de l'appareil 14 à étirer et monte à environ 4,5 mètres au-dessus du sol et autour d'un cabestan 46 avec des spires appropriées pour empêcher une tension trop grande dans le fil entre le cabestan 46 et le cabestan 48 situé au-dessous de celui-ci. Le fil 12 descend à travers un bobinage d'induction 50 en moins d'une seconde, atteignant environ 760°Cet subissant un traitement de recuit. A cette température il ne présente qu'une très faible résistance à la traction et la traction entre les cabestans 46 et 48 est réduite au minimum par les spires multiples formées autour de chaque cabestan. Le fil effectue plusieurs tours autour du cabestan 48 situé dans le bain d'huile 52 afin d'empêcher la transmission d'une tension excessive en retour dans le brin de fil 12 situé entre les cabestants 46 et 48.

[0041] Le bain d'huile 52 est maintenu à température ambiante et sert de bain de trempage pour réduire la température du fil à la température ambiante et sert également de lubrifiant de filière pour la filière de polissage 54 située également dans le bain d'huile 52. Cette filière 54 sert non seulement à réduire la dimension du fil 12 à la dimension finale désirée, mais également à le lisser et à répartir le revêtement d'une façon plus uniforme autour du fil. En raison du recuit il peut se produire quelques rugosités et inégalités de répartition du revêtement. Au lieu du bain de trempage d'huile 52 on pourrait utiliser un bain de trempage à l'eau avec un essuyage à l'air et une filière de lubrification située entre le réservoir d'eau de trempage et le bloc stationnaire 16 ou le dispositif d'enroulement.

[0042] Le fil fini est enroulé sur un bloc stationnaire 16 (ou sur une machine à bobiner pour les fils très fins), qui est un élément disponible dans le commerce et tombe par gravité sur la tige du support 18.

[0043] Le procédé et l'appareil décrits ci-dessus sont également utiles avec certaines modifications pour la fabrication de fil revêtu de laiton. Dans le traitement de revêtement de laiton, le bain de zinc électrolytique précité est précédé d'un bain de placage de cuivre pour réaliser un placage de cuivre sur le fil avant la phase (a) du procédé préféré. Ainsi le fil revêtu de cuivre est plaqué de zinc par voie électrolytique et est ensuite soumis aux phases restantes du procédé préféré comme décrit plus haut, c'est à dire, (b) il traverse un bain fondu contenant l'alliage eutectique aluminium-zinc pour appliquer un revêtement de l'alliage aluminium-zinc sur le fil revêtu de cuivre qui est alors (c) étiré jusqu'à une section transversale inférieure et ensuite (d) recuit à une température pouvant s'élever jusqu'à 760°. Après le recuit, le fil prend un aspect de laiton brillant et est ensuite (e) trempé. Un avantage de cette variante est qu'aucune atmosphère protectrice spéciale n'est nécessaire pour éviter une oxydation inesthétique. En outre du fait que le zinc n'est pas détruit comme il le serait s'il n'était pas protégé, par l'alliage eutectique aluminium-zinc, la diffusion du cuivre et du zinc s'effectue pendant le recuit, produisant un revêtement de laiton.

[0044] Les procédés décrits ci-dessus comprenant le procédé préféré ou la variante peuvent être utilisés pour produire un "fil recuit noir" qui est utile dans certaines applications. Dans ce cas, les bains de galvanisation, c'est à dire le bain de zinc électrolytique et le bain d'alliage eutectique aluminium-zinc sont remplacés par un bain acqueux de sulfate de cuivre qui peut également contenir de l'étain, par exemple jusqu'à 8% en poids basé sur le poids de cuivre si on le désire pour faciliter le placage du cuivre sur le fil. Pendant le passage à travers le bain de sulfate de cuivre le fil est revêtu de cuivre qui assure la lubrification pour l'opération d'étirage (c) et qui donne à la surface du fil une couleur noire uniforme attirante après le placage de cuivre et le fil étiré est recuit dans la phase (d).

[0045] Le fil est trempé dans des solutions de passage au noir qui sont disponibles dans le commerce, telles que des composés contenant du sélénium et du cuivre sous forme légèrement acide afin de favoriser l'adhérence et améliorer la couleur. On pense que le cuivre aide au noircissement de la couleur grise produite par le sélénium qui à son tour se lie facilement à l'acier pour assurer une liaison métallique du cuivre avec l'acier. Un essuyage supplémentaire de l'huile de lubrification ou de la cire avec un colorant noir améliore encore la résistance à la corrosion, la couleur et l'adhérence. Une huile ou une cire acryliques à base d'eau produit une surface noire brillante ou, en variante, une pellicule sèche d'huile pouvant être enlevée à l'eau produit une surface noire satisfaisante. Une lame d'air facilite l'enlèvement de l'eauproduisant une pellicule sèche. La surface noire produite par le trempage est amorphe, permettant à l'huile ou la cire de pénétrer jusqu'au substrat métallique,bloquant ainsi à l'intérieur de la suie noire et améliorant également l'adhérence.

[0046] En variante les procédés de galvanisation décrits ci-dessus comprenant le procédé préféré ou la variante peuvent être utilisés pour produire du fil recuit noir en utilisant des solutions de noircissement disponibles dans le commerce et contenant du cuivre ou du cuivre et du sélénium sous forme faiblement acide comme bain de trempage suivant le recuit dans le bobinage d'induction, produisant ainsi la couleur noire désirée. Le substrat est ainsi revêtu d'un alliage eutectique à 5% aluminium-zinc qui a pour résultat un revêtement hautement résistant à la corrosion qui est préservé lorsqu'il traverse le bobinage d'induction, produisant lorsqu'il est noirci au moyen du procédé ci-dessus un fil métallique recuit noir très résistant à la corrosion en raison du substrat de 5% d'aluminium-zinc très résistant à la corrosion au-dessous du revêtement noir.

[0047] Les procédés et appareils décrits ci-dessus peuvent avoir des utilisations supplémentaires et peuvent être modifiés par l'adjonction d'autres phases et d'autres procédés aux phases et aux procédés décrits ci-dessus pour procurer des effets bénéfiques et former des produits avantageux.

Revendications

1- Procédé de galvanisation en continu à grande vitesse et de recuit d'un fil ferreux à faible teneur de carbone se déplaçant en continu pour réaliser un fil plus ductile et hautement résistant à la corrosion ayant un éclat brillant argenté, caractérisé en ce que:

a) on fait passer le fil ferreux en déplacement continu après son nettoyage, à travers un bain de revêtement de zinc par voie électrolytique pour déposer un revêtement de zinc sur le fil,

b) on fait passer le fil revêtu de zinc à travers un bain d'un alliage eutectique fondu d'aluminium et de zinc maintenu à une température d'environ 390 à environ 418,8°C comprenant une majeure partie de zinc et une quantité d'aluminium suffisante pour réaliser un alliage aluminium-zinc ayant un point de fusion inférieur à celui du zinc et compris dans une plage d'environ 390 à environ 418,8°C pour former sur le fil un revêtement don- tenant du zinc et de l'aluminium,

c) on étire le fil ferreux revêtu en mouvement continu pour diminuer sa section transversale,

d) on -recuit en continu le fil ferreux étiré se déplaçant en continu, à une température supérieure au point de fusion du revêtement d'alliage zinc- aluminium-zinc pouvant s'élever jusqu'à environ 760°C pendant une courte période de temps suffisante pour relâcher les contraintes imprimées au fil par la phase d'étirage mais pas suffisamment longue pourque l'action inhibitrice de la teneur en aluminium du revêtement sur l'effet d'alliage fer-zinc et l'oxydation soit complètement surmontée, et

e) on trempe ensuite le fil recuit.

2- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité d'aluminium présent dans le bain d'alliage eutectique fondu aluminium-zinc est d'environ 5% en poids basé sur les poids combinés de l'aluminium et du zinc dans le bain.

3- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité d'aluminium présent dans le bain d'alliage eutectique fondu aluminium-zinc est d'environ 4% à environ 6% en poids basé sur les poids combinés de l'aluminium et du zinc dans le bain.

4- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ledit fil se déplace à une vitesse d'environ 60 à environ 167 mètres par minute dans'les phases (a) et (b) et se déplace avec une vitesse d'environ 456 à environ 760 mètres par minute après avoir étiré en diminution de section dans la phase (c).

5- Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'épaisseur dudit revêtement déposé sur le fil dans ledit bain électrolytique et ledit bain de zinc et d'aluminium-a une épaisseur d'environ 5 à 8 microns.

6- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ledit fil ferreux étiré revêtu est soumis à un traitement de recuit pendant environ une seconde.

7- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ledit traitement de recuit est effectué par chauffage par induction.

8- Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le fil se déplace verticalement en descendant pendant ladite phase de recuit à une vitesse d'environ 456 à environ 760metres par minute.

9- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ladite phase de trempage est conduite dans un bain d'huile.

10- Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que l'on fait passer le fil recuit à travers une filière de polissage dans ledit bain d'huile.

11- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le fil revêtu est trempé dans un bain d'eau après avoir traversé ledit bain fondu de zinc et d'aluminium.

12- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'après avoir traversé ledit bain fondu le fil revêtu est trempé au moyen d'un liquide froid ou d'une pulvérisation d'azote gazeux.

13- Procédé de galvanisation et de recuit en continu à grande vitesse d'un fil ferreux à faible teneur de carbone en déplaçement continu pour produire un fil métallique ductile ayant une résistance élevée à la corrosion et présentant un éclat brillant argenté, caractérisé en ce que:

a) on fait passer ledit fil ferreux en déplacement continu, après nettoyage, à travers un bain fondu maintenu à une température d'au moins environ 560°C et constitué d'une majeure partie de zinc et d'une quantité d'aluminium suffisante pour réaliser un alliage aluminium-zinc ayant un point de fusion inférieur à celui du zinc pour réaliser un revêtement de zinc et d'aluminium sur le fil,

b) on étire le fil ferreux revêtu en déplacement continu jusqu'à une section transversale inférieure,

c) on recuit en continu le fil étiré ferreux revêtu en déplacement continu à une température supérieure au point de fusion du revêtement de zinc-aluminium-zinc jusqu"à une température d'environ 760°C pendant une courte durée suffisante pour relâcher les contraintes imprimées au fil par la phase d'étirage mais pas suffisamment longue pour que l'action inhibitrice de la teneur en aluminium du revêtement sur l'effet d'alliage fer-zinc et l'oxydation soit complètement surmontée et

d) on trempe ensuite le fil recuit.

Dessins