Traitement du fer (+cuivre)

[TheEponymus]

Bonjour,
Après une lecture assez approfondie du forum traitant des sujets qui m'intéressent - notamment des très bons articles de Monsieur Roseleur -, c'est-à-dire du traitement du fer et partiellement du cuivre ; je me propose, avant de réaliser quelques expériences, de répertorier ce que j'ai pu trouver sur les différents sites et forums concernant ce sujet assez mal traité.
Donc, ce que j'aimerais à travers ce post, c'est parcourir les différentes possibilités liées au traitement du fer, dans le domaine de :
- l'oxydation (couleurs et textures associées),
- patines (répertorier des formules),
- galvanisation/métallisation/étamage/dorure (...) chimique (en plongeant le fer dans une solution contenant les sels d'un autre métal),
- application de vernis (+ teinture ou pigmentation du vernis),
- laquage transparent, etc...

Travaillant sur d'assez grosses pièces, je n'ai pas de possibilité de chauffer le fer tout en contrôlant la température, je ne m'intéresserai donc pas à ce sujet dont il est question quelque part sur ce forum.
Bon le plus simple est de commencer...

[TheEponymus]

La première expérience que je voudrais partager est celle qui consiste à 'pelliculer' ou métalliser du fer par du cuivre en faisant baigner du fer dans du sulfate de cuivre. Cette expérience est décrite sur des sites de chimie :
http://loiclecardonnel.free.fr/oxy/oxycours.htm
http://lyc-renaudeau-49.ac-nantes.fr/ph ... article545 (server down).

C'est tout de même assez intéressant. Personnellement, je n'ai pas encore fait cette expérience et je ne connais l'adhérence de cette pellicule de cuivre mais au vu de ce qui est décrit, elle semble solide.
Je vais acheter de la bouillie bordelaise et je vous en ferai part.

A noter qu'en substituant le sulfate de cuivre par le nitrate d'argent, il semblerait que l'on obtienne un fine couche de dorure d'argent qui semble plus précaire, celle-ci... mais assez intéressante pour pouvoir développer le sujet.

A noter que les idées de base de ce genre de traitement sont expliquées par un chercheur du CNRS dont on peut consulter une page de vulgarisation sur : http://www.dotapea.com/chap19oxydationsmetaux.htm

Mon interrogation réside dans la possibilité d'obtenir ce même résultat par trempage ou pulvérisation (avec toutes les précautions requises évidemment).

[TheEponymus]

Petit aparté : ce qui semble intéressant en obtenant une couche de cuivre c'est de pouvoir s'en servir pour la patiner, elle-même (si c'est possible).
Outre ce qui a déjà été dit sur le forum, il me semble important de vous faire partager cette adresse : http://www.sciencecompany.com/patinas/p ... rmulas.htm où vous pouvez consulter et tester différentes formules.
Je ne peux que regretter qu'il n'existe pas cette même base pour le fer...

Sur l'avant-dernier lien est décrit la possibilité suivante :
"Par exemple pour le fer, on trempe très rapidement la pièce dans un bain (acide sélénieux 10gr, sulfate de cuivre 10gr, eau 1 litre) et on obtient jaune, pourpre, violet, bleu."
ceci semble intéressant mais...
Question :
Où puis-je trouver de l'acide sélénieux (il parait que ça sent fort) ?
ou même le fabriquer ?


NB : Il est donné "Pour verdir le cuivre (je pense sans chauffer) : 1 litre de vinaigre (acide acétique dilué), 33gr d'ammoniaque, 33gr sel de cuisine, 33gr chlorure d'ammonium."

[TheEponymus]

Mon post ne semble pas intéresser grand monde, néanmoins, je poursuis...

Comme on en parle dans un autre post, je ne vais pas m'étendre sur le sujet. Mais il semble assez simple de faire de l'électrozingage d'assez bonne qualité... on peut suivre différentes étapes en consultant les prouesses d'un geek : http://id19p.over-blog.com/article-1740932.html

On peut réaliser du zingage à froid avec des outils du commerce... reste à voir.

[BDelor]

La première expérience que je voudrais partager est celle qui consiste à 'pelliculer' ou métalliser du fer par du cuivre en faisant baigner du fer dans du sulfate de cuivre. Cette expérience est décrite sur des sites de chimie :
-http://loiclecardonnel.free.fr/oxy/oxycours.htm
-http://lyc-renaudeau-49.ac-nantes.fr/physap/spip.php?article545

C'est tout de même assez intéressant. Personnellement, je n'ai pas encore fait cette expérience et je ne connais l'adhérence de cette pellicule de cuivre mais au vu de ce qui est décrit, elle semble solide.
Je vais acheter de la bouillie bordelaise et je vous en ferai part.

J'avais fait, il y a bien longtemps, l'essai avec de la bouillie bordelaise. La coloration est quasi immédiate mais elle ne "tient" pas bien. Cependant, je n'ai pas essayé un trempage de plus de quelques secondes...

Autre remarque : je sais que l'on obtient des résultats intéressants, en terme de coloration, avec des bains à base de soude (méthode utilisée je crois par les armuriers pour obtenir un bronzage de l'acier) mais je n'en sais pas plus, ni sur la composition exacte des bains, ni sur le mode opératoire...

Pour l'acide sélénieux, j'ai trouvé ça : lien
Et dans wikipédia, on trouve cette information :

L'acide sélénieux appliqué à la surface de l'acier permet de changer son aspect et de le protéger. Cette opération couramment appelée "bronzage" est souvent utilisée sur de petites pièces d'armes à feu.

Le sélénium est semble-t-il toxique sous diverses formes, il serait prudent de préciser les conditions et précautions d'utilisation avant de se lancer dans des manipulations !

[TheEponymus]

Merci pour ta réponse et de me faire part de ton expérience.
Concernant la bouillie bordelaise, ça me parait normal que la pellicule n'adhère pas si tu la trempes quelques secondes. Au vu de ce que pensent les chimistes, la réaction est parfaite (au niveau du passage des ions) - un peu moins concernant le nitrate d'argent -. Néanmoins, la bouillie bordelaise n'est pas un produit pur (ajout de chaux).
Il semble assez facile de faire du sulfate de cuivre pur et même a priori de jouer sur sa cristallisation potentielle.

Pour la soude, je n'étais pas au courant... je vais me documenter de suite.

bye et à bientôt

[roseleur]

Bienvenue Eponymous et merci pour les compliments , tu es au bon endroit pour échanger sur les sujets dont tu parles.
Je ne suis pas très pointu sur les métaux ferreux mais j'ai un peu de documentation et en particulier quelques recettes de patines.
Merci pour les liens. Il sera préférable de bien séparer les sujets concernant le fer en ouvrant un sujet pour chaque thème que tu cites, ce sera plus clair. (Un pour le cuivrage du fer, un pour le zingage, un pour le noircissement du fer (existe déjà), un pour le vernissage, etc...). Si on mélange tout cela va vite devenir illisible.

Le sulfate de cuivre entre dans la composition de nombreuses recettes de patines noires ; tel quel, le dépôt n'est pas adhérent sur le fer.
En ce qui concerne les produits chimiques, il est de plus en plus difficile de se les procurer, et il faut passer par des sociétés qui les distribuent aux industriels. Généralement pour les produits spéciaux du type acide sélénieux, il s'agit de produits purifiés pour laboratoires et assez chers.
Il y a ce sujet qui parle déjà des dérivés du sélénium : "Hématite" (contient un lien vers un autre sujet où sont nommés des fournisseurs).

[TheEponymus]

Ok... c'est juste, je vais créer un post pour chaque sujet en essayant de m'y retrouver. C'est pas si simple, car parmi les patines, il y en qui consistent à pelliculer le fer d'un autre métal il y a donc interférence entre les topics...

Concernant le cuivrage du fer par du sulfate de cuivre, c'est intéressant tout de même.
D'après ce que j'ai compris sur la cristallisation du sulfate de cuivre, il suffirait de badigeonner la surface (fer) tout en chauffant dans une température pas trop élevée pour faire une patine bleue (début de cristallisation).
A noter une chose assez importante, la cristallisation est indépendante du matériau de support, donc peut marcher théoriquement sur tous les matériaux.
Par contre si on cristallise trop rapidement, on perd de la réaction fer/sulfate cuivre, donc de l'adhérence.
Pas assez, c'est le cuivrage qui prédominera... un juste milieu tiré de l'expérience doit être trouvable.

La reconduite de ce procédé sur plusieurs couches doit permettre - théoriquement - une cristallisation plus importante vu que des germes de cristaux se sont développés. Avec des effets intéressants...

[TheEponymus]

Juste pour ceux que ça intéresse, il s'opère une cristallisation assez facilement sur le sulfate de cuivre si on le met à l'air libre qui est décrite ici : http://forums.futura-sciences.com/chimi ... vre-2.html

Donc, il n'est pas étonnant lorsque l'on badigeonne un morceau de métal avec de sulfate de cuivre tout en le chauffant au chalumeau d'obtenir un début de cristallisation en accéléré du fait d'un différentiel de température assez important.
Cela forme normalement une patine bleue.