Laiton nickelé: un très bon choix de raccords pour tuyaux multicouches

L'utilisation du nickelage dans les raccords de tuyauterie multicouches: à quoi ça sert et les avantages qu'il apporte.

Le point de départ: le laiton

Le laiton est un alliage constitué principalement de Cuivre (Cu) et de Zinc (Zn) qui est caractérisé par une qualité élevée de ductilité et de malléabilité, en plus d'une bonne résistance à la corrosion. Le façonnage sur les machines outils est bon, mais la dureté de la matière à tendance à former de la limaille très longue: pour cette raison on ajoute souvent un petit pourcentage de plomb qui se disperse au bord du grain et provoque la réduction de la dimension de la limaille produite, réduisant, parmi tous les problèmes, la surchauffe des ustensiles utilisés. Les autres éléments principaux pouvant généralement être ajoutés sont:

- Manganèse et Silicium: augmentent la résistance à la corrosion;
- Fer: augmente la résistance mécanique;
- Aluminium: augmente la résistance à la corrosion et l'usure abrasive.

Le laiton qui présente différentes structures selon le pourcentage de zinc, peut être utilisé dans de très nombreuses applications: en particulier, il est utilisé pour la fabrication de raccords de différents types et aussi pour les raccords pour tuyaux multicouches.

A quoi sert le nickelage?

Le nickelage est un traitement en surface qui permet d'améliorer la résistance à la corrosion et la durée des composants dans le temps, même dans des milieux difficiles et particulièrement agressifs. Il existe deux principales variétés de ce genre de technique:

- Le nickelage électrolytique: il peut être réalisé seulement sur les métaux et advient par l'intermédiaire de l'immersion des composants dans des bains où l'on effectue un passage de courant amenant le dépôt d'une couche de nickel en surface.
- Le nickelage chimique: contrairement au précédent, il peut être utilisé sur de nombreux types de matériaux (métaux, verres, polymères, etc.). Généralement il présente un revêtement plus précis qui suit d'une façon parfaite le profil de l'objet manufacturé en cours de traitement. Pour cette raison il est très employé lorsqu'on travaille des pièces de précisions ou structurelles: le respect de la géométrie permet d'atteindre un niveau élevé de propriété et d'améliorer l'exploitation du composant.

Un prétraitement approprié au dépôt de la couche de nickel est le micro grenaillage. Ce genre d'opération est fondamentale pour rendre homogène les surfaces et créer sur celles-ci un état de rugosité minimum qui se démontre particulièrement opportun pour l'adhésion de la couche superficielle déposée. La dureté de la couche déposée est aux alentours des 560-600 HV mais, avec un traitement thermique adapté, le système peut rejoindre une dureté allant même jusqu'à l'ordre des 1000 HV.

L'usage du nickelage des raccords pour les tuyaux multicouches

La fabrication des raccords pour tuyaux multicouches en laiton nickelé apporte des avantages aussi bien sur le plan esthétique (ils ont une plus grande résistance à s'obscurcir au cours du temps) que pour la dureté et la résistance à la corrosion venant d'environnements très agressifs, comme peuvent être, par exemple, les chantiers de constructions où sont mis en service des tuyaux multicouches avec leurs raccords respectifs.

À propos du nickelage chimique

Le nickelage, comme nous l'avons vu précédemment, est un traitement superficiel qui permet d'améliorer la durée et la résistance à la corrosion des raccords pour tuyaux multicouches et de nombreux autres composants. Un tel procédé peut être effectué par l'application du courant et l'immersion dans un bain, on parle de nickelage électrolytique, ou sans l'application du courant et on parle alors de nickelage chimique.

Pour le nickelage de type chimique, la réaction est générée par la présence, dans la solution du traitement, d'un agent réducteur chimique portant à l'instauration d'une réaction autocatalytique contrôlée. Ce genre de nickelage permet de recouvrir une vaste série de matériaux et pas uniquement le métal, à condition que ceux-ci soient opportunément prétraités par des procédés appropriés comme le grenaillage.

Les épaisseurs qui se rencontrent généralement avec ce type de nickelage sont de l'ordre des 5-10 μm pour les applications en environnements peu agressifs mais lorsqu'il se trouve en contact avec des environnements d'un taux agressif élevé, comme par exemple dans l'eau salée, l'épaisseur peut atteindre les 100 μm.

Les avantages considérables de ce genre de technique sont:
- Possibilité de recouvrir un plus grand nombre de matériaux;
- Distribution du nickel beaucoup plus uniforme sur une épaisseur par rapport à la technique électrolytique;
- Possibilité de recouvrir des formes géométriques beaucoup plus complexes puisqu'elle ne nécessite pas l'utilisation des anodes auxiliaires;
- Peut être utilisée aussi bien pour déposer une couche finale que pour déposer une couche intermédiaire qui sert de base pour d'autres opérations et dépositions.

Commente choisir le nickel?

Le nickel choisit pour l'opération de nickelage peut être de différents types selon la composition chimique désirée : en effet, l'élément principal qui joue un rôle sur les caractéristiques et sur les propriétés du nickel est le phosphore (P).

1. Phosphore bas (1-3%): c'est un choix qui est généralement effectué quand les caractéristiques mécaniques prévalent par rapport à la résistance à la corrosion. En effet, une telle quantité de phosphore garantit une dureté et une résistance élevée à l'usure, et agit également d'une manière importante sur le développement des fissures en instaurant dans la pièce des tensions de compression;

2. Phosphore moyen (4-9%): généralement utilisé comme sous-couche pour les revêtements successifs, garantit de bonnes propriétés mécaniques et une bonne résistance à la corrosion. Pour cette raison, c'est la typologie de nickelage préféré généralement pour les applications dans le domaine de l'automobile, aéronautique, militaire etc.;

3. Phosphore élevé (10-13%): utilisé surtout pour la résistance à la corrosion qui est la propriété principale. Confère une bonne ductilité et des propriétés mécaniques discrètes qui limitent l'apparition des fissures et fractures annexées. C'est un genre de matière qui est également souvent utilisé dans le domaine alimentaire car elle présente des caractéristiques appropriées au contact et à la conservation de nourriture et produits apparentés.

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11/01/2021