Qu’est-ce que la chromatation ?
La chromatation est une méthode de traitement qui consiste à former un film de chromate en passivant le métal avec une solution de traitement contenant principalement du chrome hexavalent ou trivalent. Le traitement au chromate est généralement appliqué au métal galvanisé.
Caractéristiques de la chromatation
La chromatation se caractérise par sa propriété d’autoréparation élevées et une résistance à la corrosion supérieure à celle des autres revêtements d’oxyde. Elle peut également améliorer d’autres propriétés telles que la prévention de la rouille, la conception et la conductivité électrique. Dans le passé, le chrome hexavalent était couramment utilisé pour des raisons de coût, mais comme l’utilisation du chrome hexavalent est restreinte dans l’UE, le chrome trivalent est utilisé comme alternative.
Les propriétés d’autoréparation des revêtements traités au chromate peuvent être brièvement décrites comme suit. Lorsqu’un défaut se produit dans le film de chromate formé sur l’objet plaqué en raison de rayures, etc., la solution de chromate s’écoule et répare le film de chromate.
Le placage métallique a le même effet que le traitement au chromate, mais les métaux précieux utilisés pour le placage métallique sont chers et plus chers que le traitement au chromate en termes de coût. Dans ce contexte, la demande de traitement au chromate, moins coûteux, augmente.
Utilisations de la chromatation
La chromatation est utilisée pour les matériaux et les composants qui doivent résister à la corrosion. Elle s’applique par exemple aux pièces liées à l’automobile, aux appareils ménagers, aux équipements électroniques et aux matériaux de construction, contribuant ainsi à améliorer la commodité d’utilisation. Elle est également utilisée lorsque le design est plus important que la résistance à la corrosion, notamment pour les vis et les fournitures de bureau.
Principe de la chromatation
Tout d’abord, le zingage est dissous dans la solution de traitement au chromate. Au fur et à mesure que le zinc se dissout, les ions chromate sont réduits et du chrome trivalent se forme. Un film d’hydroxyde se dépose alors sur le zingage et le traitement est terminé. La chromatation est donc un processus simple et facile, et en même temps les propriétés peuvent varier en fonction de la méthode de traitement.
Types de chromatation
Les types de chromatation sont ensuite expliqués, il en existe quatre.
1. Chromatation brillante
Cette méthode est utilisée lorsque le design est plus important que l’amélioration de la résistance à la corrosion, par exemple sur les vis et les équipements de bureau. L’utilisation d’une solution de traitement contenant du fluorure permet d’obtenir un aspect bleu-argent-blanc avec une excellente aptitude au polissage. Un film à base de Cr3+ se forme.
2. Chromatation colorée
Cette chromatation est facile à mettre en œuvre et présente une excellente résistance à la corrosion. Elle est utilisée pour les pièces internes des voitures et des appareils ménagers. L’épaisseur du film peut être ajustée en fonction du temps d’immersion, du pH et de la température. Cr6+ sur la face supérieure du film de chromate et Cr3+ sur la couche galvanisée.
3. Chromatation noire
Revêtement chromaté présentant un excellent équilibre entre la résistance à la corrosion et la facilité de conception, cette méthode de traitement est également utilisée pour les objets décoratifs. L’halogénure d’argent est ajouté à la solution de traitement et des particules d’argent sont dispersées dans le film pendant sa formation, ce qui lui donne un aspect noir.
4. Chromatation verte
Comparée à d’autres revêtements, la chromatation verte présente le niveau le plus élevé de résistance à la corrosion et forme un film de chromate épais. Elle a tendance à avoir une teneur plus élevée en chrome hexavalent et doit donc être utilisée avec précaution. On trouve du Cr6+ sur la face supérieure du film de chromate et du Cr3+ sur la face de la couche galvanisée.
Autres informations sur la chromatation
1. Méthodes de traitement au chromate d’aluminium
L’aluminium forme un film d’oxyde de quelques nm à la surface dans l’air. L’aluminium lui-même a une forte tendance à l’ionisation et est un métal corrosif, mais grâce à l’effet du film d’oxyde, il présente une résistance modérée à la corrosion. L’épaisseur du film d’oxyde est toutefois trop faible pour assurer un niveau pratique de résistance à la corrosion, et il est donc nécessaire d’améliorer la résistance à la corrosion par un traitement de surface.
La chromatation à l’aluminium est donc utilisée, et il existe deux méthodes spécifiques : la phosphatation et le traitement au chromate.
La phosphatation
Le phophatation utilise du chrome hexavalent pour former une couche de chrome à la surface de l’aluminium, mais une grande partie du chrome hexavalent est réduite et transformée en chrome trivalent, ce qui en fait une méthode de traitement très sûre.
Des ions fluor et phosphate sont également ajoutés à la solution de traitement. Les ions phosphates ont pour effet de favoriser la réaction de réduction du chrome hexavalent et d’augmenter l’adhérence entre le revêtement et la couche de surface. Les ions fluor ont pour effet de dissoudre le film d’oxyde de surface dans les premières phases de la réaction et de favoriser la formation de la couche.
Traitement au chromate
Le traitement au chromate d’acide chromique est une méthode utilisant une solution aqueuse contenant du chrome hexavalent dans une solution acide. Le film formé par cette méthode varie fortement en termes de quantité de chrome adhéré, en fonction de conditions telles que la durée et la température du traitement. L’aspect du revêtement peut donc varier de l’incolore au brunâtre.
L’acide chromique, le bichromate et le ferricyanure sont ajoutés à la solution de traitement, le ferricyanure ayant pour effet de former un film plus épais en un temps plus court.
2. Corrosion de la chromatation
La chromatation est connue pour provoquer des fissures, appelées microfissures. Cela est dû au fait que l’humidité reste dans le revêtement immédiatement après le traitement. En fonction des conditions de séchage, la perte rapide d’humidité entraîne la formation de fines fissures. En général, la quantité de fissures a tendance à augmenter lorsque les températures de séchage sont plus élevées.
Lorsque les microfissures se propagent de la surface vers l’intérieur, l’humidité et la saleté externes peuvent pénétrer dans le matériau interne, ce qui peut entraîner une corrosion. Les microfissures constituent donc un problème majeur en matière de résistance à la corrosion.
Dans la chromatation verte décrite ci-dessus, la couche de zinc contient une grande quantité de racines de phosphate, qui forment une structure dense et épaisse. Par conséquent, même si des microfissures apparaissent, il est peu probable qu’elles atteignent la couche galvanisée et le revêtement de chromate vert présente une bonne résistance à la corrosion.