一种高耐蚀不锈钢及其加工工艺的制作方法

本发明涉及不锈钢，具体是一种高耐蚀不锈钢及其加工工艺。

背景技术：

1、随着工业技术的不断进步，不锈钢材料的性能要求也日益提高。在众多工业应用中，耐腐蚀性、强度及精密度是决定不锈钢材料优劣的关键因素。传统的不锈钢材料虽然具有良好的机械强度，但在某些特殊环境下，如化学处理、海洋工程和高温高湿环境中，仍然存在耐蚀性不足的问题。这限制了不锈钢材料在一些高要求领域中的应用。

2、为了解决上述问题，提高不锈钢材料的耐蚀性，本发明提供了一种高耐蚀不锈钢及其加工工艺。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高耐蚀不锈钢及其加工工艺，以解决现有技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种高耐蚀不锈钢的加工工艺，包括以下步骤：

4、步骤一：将不锈钢带进行固溶处理，整平，轧制，得到轧制不锈钢带；

5、步骤二：将轧制不锈钢带置于清洗液中，设置温度为55-60℃，超声清洗3-5min；使用去离子水再次清洗，氮气吹干；在其表面涂覆抗氧化混合液；在电沉积液中，直流电沉积电镀2-3min，清洗表面，然后在氮气下热处理20-25min，得到预处理不锈钢带；

6、步骤三：将预处理不锈钢带在工作气压为0.01mpa、温度为450℃下气体渗氮18-20h，得到一种高耐蚀不锈钢；

7、所述电沉积液包括以下成分：200-210g/l的氯化镍、20-22g/l的氯化铈、20-23g/l的纳米氧化硅、5-7g/l的纳米氮化碳-有机骨架复合材料、3-4g/l氟锆酸钾、2-2.5g/l柠檬酸、60-65ml/l盐酸，其余为水。

8、较为优化地，所述纳米氮化碳-有机骨架复合材料的制备方法为：取有机骨架材料、tris-hcl缓冲液，超声分散，得到分散液；取盐酸多巴胺、tris-hcl缓冲液，搅拌均匀，加入分散液，超声20-22min，然后搅拌6-7h，加入改性纳米氮化碳，搅拌2-3h，加入磺酸基聚天冬氨酸，升温至45-50℃，反应5-6h，洗涤、抽滤、干燥，得到纳米氮化碳-有机骨架复合材料。

9、较为优化地，所述磺酸基聚天冬氨酸的制备方法为：取马来酸酐、2-氨基乙磺酸钠、碳酸铵，混合均匀，加入去离子水，辐照5-6min，加入氢氧化钠溶液，搅拌均匀，辐照3-4min，使用盐酸调节溶液ph值至2-3，沉淀、过滤、干燥，得到磺酸基聚天冬氨酸。

10、较为优化地，所述改性纳米氮化碳的制备方法为：取三聚氰胺，升温至545-555℃，煅烧2-2.5h，冷却至25-30℃，研磨，加入至无水乙醇中，搅拌均匀，加入十八烷基三氯硅烷，搅拌3-4h，离心、洗涤，去除上清液，干燥，得到改性纳米氮化碳。

11、较为优化地，所述有机骨架材料的制备方法为：取富马酸钠、去离子水，搅拌均匀，得到富马酸钠溶液；取九水合硝酸铝、去离子水，搅拌均匀，滴加富马酸钠溶液，继续搅拌10-15min，过滤、洗涤、干燥，得到有机骨架材料。

12、较为优化地，所述清洗液包括以下成分：3wt%的柠檬酸、9wt%的磷酸，其余为水。

13、较为优化地，所述抗氧化混合液包括以下成分：3.5wt%氯化钠、3.5wt%柠檬酸、2wt%的l-半胱氨酸，其余为水。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、1、本发明通过固溶处理、预处理提高了气体渗氮效率，增强了耐蚀不锈钢的表面硬度和耐腐蚀性。

16、本发明通过电沉积液对不锈钢进行处理，在不锈钢表面电沉积含有镍、铈、纳米二氧化硅、纳米氮化碳-有机骨架复合材料、锆的涂层，增强了耐蚀不锈钢的耐腐蚀性。

17、2、本发明使用三聚氰胺在高温下煅烧制备了一种具有片层结构的防腐蚀纳米氮化碳，然后使用十八烷基三氯硅烷对其进行改性，增强纳米氮化碳的疏水性以及分散性；

18、对聚天冬氨酸进行磺酸基改性，磺酸基的引入可以提高聚天冬氨酸的分散性能，使用磺酸基聚天冬氨酸对纳米氮化碳-有机骨架复合材料进行改性，改善了纳米氮化碳-有机骨架复合材料的分散效果。

19、3、本发明在电沉积液中添加了氟锆酸钾，纳米氮化碳-有机骨架复合材料上的聚天冬氨酸的添加促进了锆元素的沉积，使得不锈钢带表面沉积有锆元素，进一步增强了不锈钢带的耐腐蚀性。

技术特征：

1.一种高耐蚀不锈钢的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高耐蚀不锈钢的加工工艺，其特征在于：所述纳米氮化碳-有机骨架复合材料的制备方法为：取有机骨架材料、tris-hcl缓冲液，超声分散，得到分散液；取盐酸多巴胺、tris-hcl缓冲液，搅拌均匀，加入分散液，超声20-22min，然后搅拌6-7h，加入改性纳米氮化碳，搅拌2-3h，加入磺酸基聚天冬氨酸，升温至45-50℃，反应5-6h，洗涤、抽滤、干燥，得到纳米氮化碳-有机骨架复合材料。

3.根据权利要求2所述的一种高耐蚀不锈钢的加工工艺，其特征在于：所述磺酸基聚天冬氨酸的制备方法为：取马来酸酐、2-氨基乙磺酸钠、碳酸铵，混合均匀，加入去离子水，辐照5-6min，加入氢氧化钠溶液，搅拌均匀，辐照3-4min，使用盐酸调节溶液ph值至2-3，沉淀、过滤、干燥，得到磺酸基聚天冬氨酸。

4.根据权利要求2所述的一种高耐蚀不锈钢的加工工艺，其特征在于：所述改性纳米氮化碳的制备方法为：取三聚氰胺，升温至545-555℃，煅烧2-2.5h，冷却至25-30℃，研磨，加入至无水乙醇中，搅拌均匀，加入十八烷基三氯硅烷，搅拌3-4h，离心、洗涤，去除上清液，干燥，得到改性纳米氮化碳。

5.根据权利要求1所述的一种高耐蚀不锈钢的加工工艺，其特征在于：所述有机骨架材料的制备方法为：取富马酸钠、去离子水，搅拌均匀，得到富马酸钠溶液；取九水合硝酸铝、去离子水，搅拌均匀，滴加富马酸钠溶液，继续搅拌10-15min，过滤、洗涤、干燥，得到有机骨架材料。

6.根据权利要求1所述的一种高耐蚀不锈钢的加工工艺，其特征在于：所述清洗液包括以下成分：3wt%的柠檬酸、9wt%的磷酸，其余为水。

7.根据权利要求1所述的一种高耐蚀不锈钢的加工工艺，其特征在于：所述抗氧化混合液包括以下成分：3.5wt%氯化钠、3.5wt%柠檬酸、2wt%的l-半胱氨酸，其余为水。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种高耐蚀不锈钢的加工工艺加工得到的高耐蚀不锈钢。

技术总结
本发明公开了一种高耐蚀不锈钢及其加工工艺，涉及不锈钢技术领域。本发明通过固溶处理、预处理提高了气体渗氮效率，增强了耐蚀不锈钢的表面硬度和耐腐蚀性。本发明通过电沉积液对不锈钢进行处理，在不锈钢表面电沉积含有镍、铈、纳米二氧化硅、纳米氮化碳‑有机骨架复合材料、锆的涂层，增强了耐蚀不锈钢的耐腐蚀性。本发明使用三聚氰胺在高温下煅烧制备了一种具有片层结构的防腐蚀纳米氮化碳，然后使用十八烷基三氯硅烷对其进行改性，增强纳米氮化碳的疏水性以及分散性。在电沉积液中添加了氟锆酸钾，纳米氮化碳‑有机骨架复合材料上的聚天冬氨酸的添加促进了锆元素的沉积，使得不锈钢带表面沉积有锆元素，进一步增强了不锈钢带的耐腐蚀性。

技术研发人员：贲海峰,张沈飞,张鹏鹏,曹毅坚,姜飞,张喻春,许朱霞,张明政,张领,王津
受保护的技术使用者：江苏甬金金属科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/13