本發(fā)明涉及不銹鋼板，公開(kāi)了一種微合金化高耐蝕不銹鋼板及其加工工藝。
背景技術(shù)：
1、微合金鋼是指在普通軟鋼和普通高強(qiáng)度低合金鋼基體中添加了約0.01％～0.20％合金元素的鋼材。添加微量合金元素后，鋼的性能得到明顯的變化，鈦的資源豐富且價(jià)格較低，是微合金鋼中常用的微合金元素，鈦微合金化的鋼板具有更好的力學(xué)強(qiáng)度、耐腐蝕性和耐高溫性能。
2、為了進(jìn)一步提高微合金化不銹鋼板的耐腐蝕性能，現(xiàn)有技術(shù)常通過(guò)各種方法對(duì)鋼板進(jìn)行表面處理：如對(duì)表面進(jìn)行多次鍍層、在表面進(jìn)行滲氮、在表面涂覆高分子涂料等，但是常以犧牲結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能為代價(jià)提高耐腐蝕性能，或耐腐蝕性提升不明顯，或處理工藝過(guò)于復(fù)雜。綜上，研究一種高強(qiáng)度、高腐蝕性的微合金化不銹鋼板及其加工工藝具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種微合金化高耐蝕不銹鋼板及其加工工藝，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。
2、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種微合金化高耐蝕不銹鋼板的加工工藝，包括以下步驟：s1：取微合金化不銹鋼基板，預(yù)處理去除表面氧化物和油污(以800#～1500#的碳化硅砂紙由粗到細(xì)打磨，水洗，堿洗)、活化(3wt％的稀鹽酸水溶液中浸泡3分鐘)、進(jìn)行電鍍，電鍍結(jié)束后取出、水洗、烘干，得表面帶有復(fù)合鍍層的不銹鋼板；
3、電鍍過(guò)程中使用的鍍液包括以下原料：1～2mol/l的nicl2、1～2mol/l的fecl3、2～3mol/l的nh4cl、2～4mol/l的nh3·h2o、0.2～0.4g/l的改性石墨烯、0.1～0.2g/l的改性納米sio2；
4、s2：取表面帶有復(fù)合鍍層的不銹鋼板，進(jìn)行滲氮：先以420～440℃的溫度進(jìn)行2～4h的低溫滲氮，再提高溫度至700～750℃，進(jìn)行60～100s的高溫滲氮，滲氮結(jié)束后隨爐冷卻，得微合金化高耐蝕不銹鋼板。
5、較為優(yōu)化地，堿洗液為：包含碳酸鈉30g/l、氫氧化鈉20g/l的混合水溶液；堿洗工藝為40khz、70℃處理10分鐘。
6、較為優(yōu)化地，電鍍的工藝條件為：電鍍溫度40～60℃，攪拌速度200～300r/min，采用恒電流的方式，電流密度-100～-300a/m2，電鍍時(shí)間10～15min。
7、較為優(yōu)化地，滲氮的具體工藝為：工作氣壓為0.03～0.05mpa，滲氮時(shí)使用n2-h2-nh3混合氣，所述混合氣的流速為0.06～0.08l/min；所述n2、h2、nh3的體積比為1：(2～3)：(2～3)。
8、較為優(yōu)化地，所述改性石墨烯的制備包括以下步驟：取大分子量胺型硅烷偶聯(lián)劑，加入水、乙醇的混合溶液中，40～50℃攪拌2～3h，加入石墨烯，40～50℃攪拌5～8h，過(guò)濾取固體，得改性石墨烯。
9、較為優(yōu)化地，所述改性石墨烯包括以下原料，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)：5～8份大分子量胺型硅烷偶聯(lián)劑、10～15份石墨烯；大分子量胺型硅烷偶聯(lián)劑為大分子量胺型硅烷偶聯(lián)劑a-1387。
10、較為優(yōu)化地，所述改性納米sio2的制備包括以下步驟：步驟一：取2,5-二巰基噻二唑、聚乙二醇單烯丙基醚乙醇、乙烯基三甲氧基硅烷，加入乙醇中攪拌均勻，加入光引發(fā)劑，紫外光照(80～100mw/cm2下照射30～60min)，除去溶劑，得改性劑；
11、步驟二：將納米sio2分散到乙醇中，攪拌均勻，加入氨水、改性劑，攪拌均勻，60～70℃攪拌反應(yīng)25～35h，除去溶劑，后處理得改性納米sio2。
12、較為優(yōu)化地，所述改性劑包括以下原料，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)：1～3份2,5-二巰基噻二唑、20～25份聚乙二醇單烯丙基醚乙醇(分子量2400)、2～3份乙烯基三甲氧基硅烷、0.01～0.015份光引發(fā)劑；所述改性納米sio2包括以下原料，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)：1～2份納米sio2、5～8份10％的氨水、3～6份改性劑。
13、較為優(yōu)化地，所述微合金化不銹鋼基板的成分按質(zhì)量百分比為：c：0.05～0.1％，mn：1～1.5％，s：0.001～0.01％，p：0.001～0.01％，ti：0.05～0.15％，nb：0.001～0.002％，n：0.001～0.004％，si：0.001～0.1％，其余為fe和不可避免的雜質(zhì)元素。
14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：使用鈦微合金化的不銹鋼作為基板，具有更好的力學(xué)強(qiáng)度、耐腐蝕性和耐高溫性能，且鈦與氮有很好的親和力，有固氮和高溫阻礙奧氏體晶粒長(zhǎng)大的作用，有助于后續(xù)步驟的滲氮；
15、對(duì)基板進(jìn)行電鍍，鍍層中包含ni、fe、改性石墨烯、改性納米sio2，與基板表面結(jié)合力好且提高了表面質(zhì)量；改性石墨烯為片狀結(jié)構(gòu)，能與金屬基體之間產(chǎn)生更多的界面，為氮的擴(kuò)散提供了更多的通道，促進(jìn)滲氮效率；改性石墨烯以胺型硅烷偶聯(lián)劑a-1387改性，由于其分子量大且含有多個(gè)活性基團(tuán)的特點(diǎn)，有提高鍍層平整度、增強(qiáng)鍍層附著力的作用；改性納米sio2作為潤(rùn)滑粒子加入，有助于減少針孔和麻點(diǎn)的產(chǎn)生，從而提高鍍層的表面質(zhì)量；改性納米sio2表面接枝的改性劑包含2,5-二巰基噻二唑，可作為電鍍添加劑影響金屬離子的沉積過(guò)程，使沉積的金屬晶粒更加細(xì)小、均勻，進(jìn)而提高鍍層的致密性和光亮度，改善金屬離子與基體金屬之間的結(jié)合力；利用其巰基在光引發(fā)劑下發(fā)生的點(diǎn)擊反應(yīng)接枝聚乙二醇單烯丙基醚乙醇、乙烯基三甲氧基硅烷，聚乙二醇單烯丙基醚可降低電鍍液的表面張力，增加濕潤(rùn)性，提高自身分散性的同時(shí)也提高改性石墨烯的分散性，有助于獲得更高質(zhì)量的鍍層；乙烯基三甲氧基硅烷則用于與納米sio2表面oh結(jié)合，完成改性；
16、綜上，添加改性石墨烯、改性納米sio2一方面提高鍍層質(zhì)量，提升其與基板的結(jié)合力且提高耐腐蝕性，一方面提供更多的活性位點(diǎn)，促進(jìn)氮原子在表面的吸附和擴(kuò)散，提高滲氮效率；本發(fā)明先進(jìn)行預(yù)鍍層得到表面帶有復(fù)合鍍層的不銹鋼板，再進(jìn)行低溫滲氮，改善了低溫滲氮效率較低的問(wèn)題，又避免了直接進(jìn)行高溫滲氮會(huì)導(dǎo)致基板變形或表面質(zhì)量下降的問(wèn)題，最終得到力學(xué)性能好、表面質(zhì)量高、耐腐蝕性好的不銹鋼板；且預(yù)鍍層的工藝簡(jiǎn)單且只含有一層鍍層，操作方便。
1.一種微合金化高耐蝕不銹鋼板的加工工藝，其特征在于：包括以下步驟：s1：取微合金化不銹鋼基板，預(yù)處理、活化、進(jìn)行電鍍，電鍍結(jié)束后取出、水洗、烘干，得表面帶有復(fù)合鍍層的不銹鋼板；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微合金化高耐蝕不銹鋼板的加工工藝，其特征在于：電鍍的工藝條件為：電鍍溫度40～60℃，攪拌速度200～300r/min，采用恒電流的方式，電流密度-100～-300a/m2，電鍍時(shí)間10～15min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微合金化高耐蝕不銹鋼板的加工工藝，其特征在于：滲氮的具體工藝為：工作氣壓為0.03～0.05mpa，滲氮時(shí)使用n2-h2-nh3混合氣，所述混合氣的流速為0.06～0.08l/min；所述n2、h2、nh3的體積比為1：(2～3)：(2～3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微合金化高耐蝕不銹鋼板的加工工藝，其特征在于：所述改性石墨烯的制備包括以下步驟：取大分子量胺型硅烷偶聯(lián)劑，加入水、乙醇的混合溶液中，40～50℃攪拌2～3h，加入石墨烯，40～50℃攪拌5～8h，過(guò)濾取固體，得改性石墨烯。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種微合金化高耐蝕不銹鋼板的加工工藝，其特征在于：所述改性石墨烯包括以下原料，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)：5～8份大分子量胺型硅烷偶聯(lián)劑、10～15份石墨烯；大分子量胺型硅烷偶聯(lián)劑為大分子量胺型硅烷偶聯(lián)劑a-1387。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微合金化高耐蝕不銹鋼板的加工工藝，其特征在于：所述改性納米sio2的制備包括以下步驟：步驟一：取2,5-二巰基噻二唑、聚乙二醇單烯丙基醚乙醇、乙烯基三甲氧基硅烷，加入乙醇中攪拌均勻，加入光引發(fā)劑，紫外光照，除去溶劑，得改性劑；
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種微合金化高耐蝕不銹鋼板的加工工藝，其特征在于：所述改性劑包括以下原料，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)：1～3份2,5-二巰基噻二唑、20～25份聚乙二醇單烯丙基醚乙醇、2～3份乙烯基三甲氧基硅烷、0.01～0.015份光引發(fā)劑；所述改性納米sio2包括以下原料，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)：1～2份納米sio2、5～8份氨水、3～6份改性劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微合金化高耐蝕不銹鋼板的加工工藝，其特征在于：所述微合金化不銹鋼基板的成分按質(zhì)量百分比為：c：0.05～0.1％，mn：1～1.5％，s：0.001～0.01％，p：0.001～0.01％，ti：0.05～0.15％，nb：0.001～0.002％，n：0.001～0.004％，si：0.001～0.1％，其余為fe和不可避免的雜質(zhì)元素。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8任意一項(xiàng)所述的一種微合金化高耐蝕不銹鋼板的加工工藝制備得到的微合金化高耐蝕不銹鋼板。