(1) L'expansion et les performances du champ d'application des tôles d'acier résistantes à l'usure pour traitement de surface
La plupart des plaques d'acier résistantes à l'usure pour traitement de surface sont des plaques d'acier résistantes à l'usure plaquées zinc. En 2008, la production japonaise de tôles d'acier Zn résistantes à l'usure s'élevait à 15 millions de tonnes, dont 77 % étaient des tôles d'acier Zn résistantes à l'usure plaquées à chaud. Les plaques d'acier résistantes à l'usure plaquées zinc sont utilisées dans les automobiles, la construction, les appareils électroménagers et d'autres aspects, dont la moitié sont utilisées dans les automobiles.
Depuis les années 1980, les tôles d'acier résistantes à l'usure, plaquées à chaud à 55 % d'Al-Zn, sont largement utilisées au Japon. Dans la zone côtière où le sel marin a une grande influence, la résistance à la corrosion des tôles d'acier plaquées Al diminue. Les résultats de l'exposition à la corrosion à long terme montrent que la plaque d'acier résistante à l'usure recouverte de Zn produit une tache rouge en raison de la consommation de Zn, tandis que les plaques d'acier résistantes à l'usure recouvertes de 5 % d'Al et de 55 % d'Al-Zn maintiennent la résistance à la corrosion. et fonction de protection contre la corrosion de remplacement. La structure métallique du revêtement à 55 % d'Al-Zn est qu'il existe une phase riche en Zn contenant du b-Zn entre les grains primaires riches en Al. Townsend a souligné qu'au stade initial de la corrosion d'exposition, la phase riche en Zn se dissout en premier, montrant un effet de protection contre la corrosion de substitution. Dans la dernière étape de l’exposition à la corrosion, la phase riche en Al joue un rôle dans la résistance à la corrosion. Ce mécanisme anticorrosion se reflète également dans la corrosion finale des tôles d'acier résistantes à l'usure revêtues de Zn et des tôles d'acier résistantes à l'usure recouvertes d'Al-ZN à 55 %. Selon les données de recherche, dans l'expérience d'exposition à long terme, l'expansion du revêtement (corrosion linéaire) d'une plaque d'acier résistante à l'usure recouverte de 55 % d'Al-Zn à partir de la face d'extrémité de l'échantillon au cours de la période d'exposition initiale est plus grande, et la Le taux de corrosion par expansion du revêtement des tôles d'acier résistantes à l'usure revêtues de Zn est plus important au cours de la période d'exposition ultérieure. Au stade initial de l'exposition, la phase riche en Zn de la plaque d'acier résistante à l'usure recouverte de 55 % d'Al-Zn se dissout à l'interface entre le revêtement et le revêtement, de sorte que la corrosion se propage rapidement de la face d'extrémité de l'échantillon vers l'intérieur. Lorsque la corrosion atteint une certaine distance, le taux de corrosion diminue à mesure que la distance par rapport à la cathode augmente. Après la corrosion d'une tôle d'acier résistante à l'usure recouverte de Zn, la surface cathodique augmente car il n'y a pas de phase riche en Al et la corrosion continue.
Afin d'améliorer la résistance à la corrosion des tôles d'acier résistantes à l'usure revêtues d'Al-ZN à 5 %, une série de tôles d'acier revêtues d'un alliage à 6 %-11 % Al-3 %-Mg-Zn avec 3 % Mg a été développé. L'ajout de Mg à 6 % d'Al-Zn a prolongé la durée de génération de rouille rouge, et l'effet du Mg sur la résistance à la corrosion a également été confirmé dans des échantillons d'exposition atmosphérique. Aucun ZnO n'a été trouvé dans les produits de corrosion produits lors de l'expérience d'exposition de cette série de plaques d'acier résistantes à l'usure dans la zone côtière. Les produits de corrosion formés et accumulés par exposition à la corrosion ont fortement inhibé la réaction cathodique. Cependant, le ZnO présent dans les produits de corrosion des tôles d'acier résistantes à l'usure plaquées de zinc a les propriétés d'un semi-conducteur et ne peut pas inhiber la réaction cathodique du REDOX. Aucun ZnO n'a été détecté dans les produits de corrosion des tôles d'acier résistantes à l'usure revêtues de 3 % de magnésium, ce qui est cohérent avec les résultats expérimentaux ci-dessus.
Depuis les années 1980, l'acier résistant à l'usure résistant aux empreintes digitales et l'acier résistant à l'usure lubrifié recouvert d'environ 1 film organique sur le film de peau de chromite, et l'acier recouvert d'environ 20 films organiques, l'acier résistant à l'usure pré-revêtu sans processus de revêtement a été commercialisé et largement utilisé. Après cela, la loi RoHS (Dispositions pour la restriction de l'utilisation de certaines substances dangereuses) interdisant l'utilisation du P, Cr6+ et Cd6+ dans les équipements électriques et électroniques est entrée en vigueur en 2006, favorisant le processus de traitement sans CR. Les caractéristiques de performance de la plaque d'acier pré-revêtue résistante à l'usure sont la résistance à la corrosion, la haute aptitude au traitement, la résistance aux défauts de surface, la résistance à la pollution, la propriété antibactérienne, l'absorption de chaleur, la dissipation thermique, etc. Ces caractéristiques sont principalement déterminées par les caractéristiques du film enduit. .
(2) Aucun processus de traitement au Cr
Ces dernières années, les concepts de protection de l'environnement terrestre, de prévention de la pollution et de construction d'une société de recyclage sont devenus de plus en plus forts, et les exigences en matière de matériaux permettant de réduire la charge environnementale sont devenues de plus en plus élevées. En Europe, l'ordonnance RoHS pour les équipements électriques et électroniques sous la forme de loi de l'UE fixe la valeur maximale autorisée de P, Hg, Cr6+ et Cd6+ et de deux composés organiques à 1 000 ppm, et tout produit le dépassement de cette valeur est interdit de vente dans la région de l’UE. Le décret VHU relatif à la mise à la casse des véhicules interdit l'utilisation de P, Hg, Cr6+ et Cd6+.
Selon que le processus de traitement au chromate produira une situation nocive au Cr6+, le Japon a commencé à explorer une technologie alternative de traitement au chromate à partir des années 1970, car aucune méthode efficace n'a été trouvée, le processus de traitement au chromate est toujours utilisé. Cependant, la recherche sur les contre-mesures s'est accélérée après la promulgation de la loi mentionnée ci-dessus, et la technologie de traitement sans CR au Japon était pleinement développée lorsque la loi est entrée en vigueur.
Le processus de traitement sans Cr devrait toujours être capable de maintenir la fonction barrière et la fonction d'auto-guérison du film cutané traité au chromate. Le mécanisme du traitement sans CR consiste à utiliser un film de résine organique de moins de quelques microns pour assurer la fonction barrière, à utiliser un inhibiteur pour assurer la résistance à la corrosion et à ajouter des agents de couplage silane pour améliorer l'adhésion entre le film de résine organique et la couche d'oxyde métallique et le revêtement. La résistance à la corrosion des tôles d'acier résistantes à l'usure à revêtement composite organique sans CR à haute fonction est fondamentalement comparable à celle des tôles d'acier résistantes à l'usure traitées au chromate.
À l’heure actuelle, le traitement chimique des aciéries japonaises est pratiquement exempt de CR. À l’avenir, il sera nécessaire de développer davantage le film cutané avec une meilleure auto-réparation et une meilleure résistance à la corrosion. La méthode proposée par Araki pour modifier chimiquement le film monomoléculaire auto-organisé d'alcane-mertan avec des composés de silane pour former des polymères binaires, qui peuvent obtenir une résistance élevée à la corrosion avec un film de quelques nanomètres d'épaisseur, mérite l'attention.
