一种用于层压PCB板的420钢板及其制备方法与流程

本发明涉及钢板，具体涉及一种用于层压pcb板的420钢板及其制备方法。

背景技术：

1、多层压合pcb电路板在高密度布线、电磁干扰抑制、短路风险降低、尺寸压缩、信号完整性和传输速率以及热管理等方面具有明显的优势，适用于要求高性能和可靠性的电子应用。多层压合pcb是一种具有多个金属层和绝缘层的电子元件基板。在制造过程中，通过将多个单层pcb堆叠在一起并进行压合，形成一个整体结构。这些层可以通过内部导线连接，提供更高的电路密度和复杂性。

2、420钢板的主要特点如下：

3、1.高强度：420钢板的屈服强度和抗拉强度远高于一般钢材，可提高结构的载荷承受能力。

4、2.高韧性：420钢板的冲击韧性好，可适应复杂的应力状态，提高结构的耐久性和安全性。

5、3.良好的可焊性：420钢板经过适当的焊接工艺处理后，具有良好的焊接性能，能够满足结构的设计和加工要求。

6、4.良好的耐腐蚀性：420钢板具有较好的耐腐蚀性能，可在恶劣环境下使用。

7、5.环保性能好：420钢板的生产制造过程环保性高，符合现代环保要求。

8、用于层压pcb板的420不锈钢的热处理通常分为两个阶段，淬火和回火；其中，淬火阶段，传统的工艺做出来的产品，板形不规则，翘曲度过大，给后期的整平带来很多挑战。而回火阶段，传统的回火工艺做出来的产品，硬度不稳定，翘曲度不稳定，造成很多产品报废。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种用于层压pcb板的420钢板及其制备方法，具有尺寸大(1300×1600mm)，厚度薄(2mm以下)，高硬度，平整性优(小于0.5mm/m)，屈服强度大(1150-1500mpa)，抗拉强度高(1500-1800mpa)等优点，可以用来制作pcb板压合成型材料，主要用于pcb行业。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、本发明提供一种用于层压pcb板的420钢板的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)将420钢板经过表面酸洗处理去除氧化膜；

5、(2)将步骤(1)中处理后的钢板进行淬火处理，然后分阶段冷却；

6、(3)将步骤(2)中处理后的钢板进行正火处理，然后进行一次回火处理，自然冷却至室温，然后进行二次回火处理，自然冷却至室温；

7、(4)将步骤(3)中处理后的钢板冷轧至2mm厚度以下；

8、(5)将步骤(4)中处理后的钢板浸泡在锌液中，取出，冷却至室温，干燥，浸泡在保护膜液中，加热处理，取出，干燥；

9、(6)将步骤(5)处理后的的钢板进行成品退火；

10、(7)将步骤(6)中处理后的钢板进行板形矫正，制得用于层压pcb板的420钢板。

11、作为本发明的进一步改进，步骤(1)中所述酸洗的酸液为1-2mol/l的盐酸或硫酸；步骤(2)中所述淬火处理的温度为900-910℃，淬火保温时间为60-70min，所述分阶段冷却为在淬火温度至650℃之间，采用盐浴冷却，在300℃-650℃之间，采用油冷，在300℃至室温之间，采用水冷；所述油为硅油，所述盐为氯化钠或氯化钾。

12、作为本发明的进一步改进，步骤(3)中所述正火处理的温度为890-900℃，保温时间为40-50min，所述一次回火处理的温度为550-600℃，保温时间为100-120min，所述二次回火处理670-690℃，时间为120-130min，回火处理的升温速度为3-5℃/min；步骤(4)中所述冷轧采用的压下率为50-60％，冷轧温度为380-400℃。

13、作为本发明的进一步改进，步骤(5)中所述锌液的温度为454-459℃，所述保护膜液为la/sc氧化物纳米颗粒和硝酸铈掺混的h2o2/硅烷水解液，所述加热处理的温度为70-80℃，时间为0.5-1h。

14、作为本发明的进一步改进，所述保护膜液的制备方法如下：

15、s1.硅烷水解：将复合硅烷偶联剂溶于乙醇中，加入水，调节溶液ph值，加热搅拌水解，得到水解液；

16、s2.la和sc的掺杂：将硝酸镧和硝酸钪加入水中，加入柠檬酸搅拌反应，挥发溶剂，煅烧，球磨，制得la/sc氧化物纳米颗粒；

17、s3.ce的沉积：将步骤s2制得的la/sc氧化物纳米颗粒加入步骤s1制得的水解液中，搅拌混合均匀，加入硝酸铈，搅拌反应，得到混合液；

18、s4.保护膜液的制备：向步骤s3制得的混合液中加入双氧水，搅拌混合均匀，制得保护膜液。

19、作为本发明的进一步改进，步骤s1中所述复合硅烷偶联剂为kh580和kh792的混合物，质量比3-5:7-9，所述复合硅烷偶联剂、乙醇、水的质量比为10-12:100-120:17-22，所述调节溶液ph值为8-9，所述加热搅拌水解的温度为40-50℃，时间为1-3h；步骤s2中所述硝酸镧、硝酸钪、柠檬酸的质量比为4-6:2-3:7-10，所述搅拌反应的温度为35-45℃，时间为20-40min，所述煅烧的温度为400-500℃，时间为1-3h，所述球磨的时间为2-4h。

20、作为本发明的进一步改进，步骤s3中所述la/sc氧化物纳米颗粒、水解液、硝酸铈的质量比为3-5:100:4-6，所述搅拌反应的时间为30-40min；步骤s4中所述混合液、双氧水的质量比为100:10-15，所述双氧水的浓度为25-30wt％。

21、作为本发明的进一步改进，具体包括以下步骤：

22、s1.硅烷水解：将10-12重量份复合硅烷偶联剂溶于100-120重量份乙醇中，加入17-22重量份水，调节溶液ph值为8-9，加热至40-50℃，搅拌水解1-3h，得到水解液；

23、所述复合硅烷偶联剂为kh580和kh792的混合物，质量比3-5:7-9；

24、s2.la和sc的掺杂：将4-6重量份硝酸镧和2-3重量份硝酸钪加入100重量份水中，加入7-10重量份柠檬酸，35-45℃搅拌反应20-40min，挥发溶剂，400-500℃煅烧1-3h，球磨2-4h，制得la/sc氧化物纳米颗粒；

25、s3.ce的沉积：将3-5重量份步骤s2制得的la/sc氧化物纳米颗粒加入100重量份步骤s1制得的水解液中，搅拌混合均匀，加入4-6重量份硝酸铈，搅拌反应30-40min，得到混合液；

26、s4.保护膜液的制备：向100重量份步骤s3制得的混合液中加入10-15重量份25-30wt％双氧水，搅拌混合均匀，制得保护膜液。

27、作为本发明的进一步改进，步骤(6)中所述成品退火为采用立式炉连续退火，炉内张力在15n内，炉温控制为770-800℃，每毫米烧透时间控制为30-40s；步骤(7)中所述板形矫正中拉矫压下量为0.1-0.15mm、延伸率为0.3-0.5％。

28、本发明进一步保护一种上述的制备方法制得的用于层压pcb板的420钢板。

29、本发明具有如下有益效果：

30、本发明通过调整钢板的热处理环节，解决了不锈钢高硬度以及超平整性问题，淬火阶段将变形与热处理工艺相结合，从而改善钢材的综合性能，在淬火阶段调整了急速冷却的方式，把急速冷却划分不同的阶段，在每个阶段用不同媒介和不同的时间去冷却，进行马氏体(或贝氏体)转变，温度较高时采用盐浴冷却，具有温度均匀、表面质量高等优点，中温采用油冷，冷却速度较慢，能提高钢材的一定的硬度和韧性，低温阶段采用水冷，冷却速度快，能使钢材的组织变细、均匀，达到提高硬度、韧性等性能的目的，从而制得高硬度、高韧性的钢板材料。

31、在回火阶段，本发明采用二次回火+正火结合，正火的冷却速度快于退火而低于淬火，可在稍快的冷却中使钢材的结晶晶粒细化，从而提高钢材的强度、韧性，综合力学性能可以大大改善，也改善了切削性能。二次回火工艺可以减少或消除钢板淬火时产生的内应力，防止钢板在使用过程中的变形和开裂，提高钢的韧性、强度和硬度；稳定组织，使钢板在使用过程中不发生组织转变，从而保证钢板的形状和尺寸不变，保证钢板的精度；并且通过调整回火温度，让产品在这个阶段升温均匀，保温阶段能奥氏体完成转换成马氏体，自然冷却到室温阶段散热较快，从而改善了钢板的性能。

32、本发明通过在钢板表面镀锌膜，锌可以对钢铁起到牺牲阳极保护作用，从而起到保护钢铁的效果，但是镀锌钢在潮湿、恶劣的腐蚀介质中，锌会以较高速率发生溶解，从而使表面出现白灰色的氧化锌，进而导致钢材的腐蚀。本发明进一步采用了保护膜对镀锌钢板进行进一步保护，硅烷膜具有无毒无害、操作简单、原料广泛、成本低廉等优点，且防腐蚀效果优良，通过与制得的稀土纳米粒子、稀土盐复合制备有机-无机复合膜，la/sc氧化物纳米颗粒和铈盐的沉积，不仅能改善硅烷涂层的屏障属性，而且可用于存储镧离子、钪离子和铈离子，当涂层出现局部破损时,这些金属离子从纳米颗粒以及硅烷涂层中释放出来，在阴极区沉淀，阻碍阴极反应，减少腐蚀，起到更好的保护下效果，三者具有协同增效的作用。

33、本发明复合硅烷偶联剂为带有巯基的kh580和带有双氨基的kh792的混合物，不仅能够水解形成硅烷膜，还能够通过基团螯合稳定金属离子，从而发挥出更好的稳定和减少腐蚀的效果，具有协同增效的作用。

34、本发明制得的用于层压pcb板的420钢板具有尺寸大(1300×1600mm)，厚度薄(2mm以下)，高硬度，平整性优(小于0.5mm/m)，屈服强度大(1150-1500mpa)，抗拉强度高(1500-1800mpa)等优点，可以用来制作pcb板压合成型材料，主要用于pcb行业。