CN101358366A - 一种高界面强度镀镍-锌钢带的制备方法 - Google Patents
一种高界面强度镀镍-锌钢带的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101358366A CN101358366A CNA2008100717038A CN200810071703A CN101358366A CN 101358366 A CN101358366 A CN 101358366A CN A2008100717038 A CNA2008100717038 A CN A2008100717038A CN 200810071703 A CN200810071703 A CN 200810071703A CN 101358366 A CN101358366 A CN 101358366A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nickel
- zinc
- diffusion
- layer
- steel band
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
一种高界面强度镀镍-锌钢带的制备方法,涉及一种钢带,尤其是涉及一种由电镀镍-锌厚镀层和低碳钢带紧密结合而成,可用于化工、机械、通信设备等行业的高性能耐腐蚀镀镍-锌钢带的制备方法。将冷轧低碳钢带除油;将除油后的冷轧低碳钢带置于溶液槽内,在除油后的冷轧低碳钢带上电镀锌层;将镀锌后的低碳钢带置于溶液槽内,在镀锌后的低碳钢带上电镀镍层;将电镀镍层后的低碳钢带置于溶液槽内,进行钝化处理;将钝化处理后的电镀镍-锌层钢带保温,除去镀层中的氢;将除氢后的镀镍-锌层钢带扩散退火处理;将扩散退火处理后的镀镍-锌层钢带去应力热处理,即得高界面强度镀镍-锌钢带。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢带,尤其是涉及一种由电镀镍-锌厚镀层和低碳钢带紧密结合而成,可用于化工、机械、通信设备等行业的高性能耐腐蚀镀镍-锌钢带的制备方法。
背景技术
美国专利US5679181公开了一种耐蚀性镍镀层钢带的生产工艺,该工艺在冷轧钢带的至少一面镀镍,使镍镀层部分或全部成为铁/镍扩散层,镀镍层表面铁的暴露率占4%~30%。
美国专利US4910096公开了一种深度扩散的镀镍冷轧钢带,该钢带是在冷轧钢带上电沉积1~6μm的镍层,再在其上镀0.01~1.0μm的钴层,于580~710℃温度下热处理形成深度扩散层。该钢带的制备方法具有经济、可塑性强、镀层扩散深、耐蚀性好等特点。
日本专利JP3104855公开了一种扩散处理镍钢带及生产工艺,该工艺在钢带双面形成镍的扩散层,一面镍的扩散层镍控制在2~10g/m2的范围内,另一面镍的扩散层镍为2g/m2。再在两层镍扩散层上电沉积镍层,相应地控制一面在2~10g/m2的范围内,另一面为2g/m2。加热上表面使镍渗入形成扩散层,另外在此基础上还可以在双面继续镀镍,从而易于使上下表面形成不同质量的镍扩散层。该工艺可以满足内外表面耐蚀性能要求的不同。
中国专利CN1600904A公开了一种覆镍深冲钢带及其生产方法,在钢带上连续电沉积1~2μm镍,并通过热处理和激光热冲击处理,使镍镀层形成铁/镍扩散层,并控制露铁率在3%以内,然后通过精整工序制得所需尺寸的防腐钢带。该钢带具有优异的耐蚀性和实用性。
虽然目前许多研究工作在镀镍工艺和退火工艺取得了一定进展,在不同程度上提高了镍镀层性能和耐腐蚀性能。但是,已有工艺主要是集中于镍薄镀层的电沉积,这样在深度轧压、深冲等一些工艺加工过程中容易由于镀层过薄而裸露出基体;而由于厚镀层与基体的界面应力过大或由于热处理工艺不适当,厚镀层容易出现镀层脱落、起皮现象。现有镀镍钢带的扩散层主要是Fe-Ni或Fe-Ni-C扩散层,露铁率较高,容易降低防腐性能,而且热处理工艺不合适,容易在界面处形成相界,这对于工程材料界面力学性能是极其有害的。此外,在高温热处理下,表面镍镀层容易再结晶,晶粒粗大容易降低表面硬度和塑性。这些镀镍钢带的不足,使得其在许多领域应用范围不大。
虽然目前许多研究工作对镀镍工艺、退火工艺、脉冲激光冲击工艺取得了一定进展,在不同程度上提高了镍镀层性能和耐腐蚀性能。但是,已有工艺主要是集中于镍薄镀层的电沉积,这样在深度轧压、深冲等一些工艺加工过程中容易由于涂层过薄而裸露出基体;而且由于厚涂层与基体的界面应力过大或由于热处理工艺不适当,厚涂层容易出现涂层脱落、起皮现象。现有覆镍钢带的扩散层主要是Fe-Ni或Fe-Ni-C扩散层,露铁率较高,容易降低防腐性能,而且热处理工艺不合适,容易在界面处形成相界,这对于工程材料界面力学性能是极其有害的。此外,在延伸率、抗拉强度、硬度方面不能形成较好的匹配关系。这些覆镍钢带的不足,使得其在许多领域应用范围不大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种由电沉积镍-锌涂层和低碳钢带紧密结合而成的耐腐蚀高界面强度镀镍-锌钢带的制备方法。
本发明包括以下步骤:
1)将冷轧低碳钢带除油;
2)将除油后的冷轧低碳钢带置于溶液槽内,在除油后的冷轧低碳钢带上电镀锌层;
3)将镀锌后的低碳钢带置于溶液槽内,在镀锌后的低碳钢带上电镀镍层;
4)将电镀镍层后的低碳钢带置于溶液槽内,进行钝化处理;
5)将钝化处理后的电镀镍-锌层钢带保温,除去镀层中的氢;
6)将除氢后的镀镍-锌层钢带扩散退火处理;
7)将扩散退火处理后的镀镍-锌层钢带去应力热处理,即得高界面强度镀镍-锌钢带。
在步骤1)中,所述的除油为碱洗除油或/和电解除油,碱洗除油是将冷轧低碳钢带置于溶液槽化学除油,去除冷轧低碳钢带表面的油脂,化学除油的溶液成分最好按质量/体积比为氢氧化钠50~60g/L,碳酸钠35~40g/L,磷酸钠25~30g/L,溶液温度70~80℃,电流密度4~7A/dm2,脱脂时间5~10min。电解除油是将冷轧低碳钢带置于溶液槽电化学除油,进一步去除表面残留的油脂,电解除油的溶液成分最好按质量/体积比为氢氧化钠50~60g/L,碳酸钠35~40g/L,磷酸钠40~45g/L,硅酸钠3~4g/L,溶液温度55~65℃、电流密度4~6A/dm2,脱脂时间3~6min。
在步骤2)中,所述的电镀锌层的溶液成分最好按质量/体积比为硫酸锌300~400g/L,硼酸20~30g/L,阴极电流密度20~60A/dm2,镀液温度10~50℃,浸镀时间30s~3min。
在步骤3)中,所述的电镀镍层的镀液成分最好按质量/体积比为氨基磺酸镍700~800g/L,氯化镍6~8g/L,硼酸35~45g/L,pH为4~6,镀液温度45~55℃,阴极电流密度4~7A/dm2,浸镀时间10~20min。
在步骤4)中,所述的钝化的溶液成分最好按质量/体积比为重锌酸钾12~17g/L,氢氧化钠2.5~3.5g/L,碳酸钠1.5~2.5g/L,电流密度1.3~1.8A/dm2,pH为8~9。
在步骤5)中,所述的保温最好是在120~150℃真空条件下保温,用以除去电解除油和连续电沉积镍-锌镀层过程中所引入到镀层的氢,防止在热处理过程中出现氢脆或起泡。
在步骤6)中,所述的扩散退火处理可采用内置石英玻璃管的真空管式炉,炉内使用真空成型低热容的氧化铝聚轻材料阻挡热流冲击,中间通入氩气;扩散退火处理包括预热处理、扩散热处理和淬火热处理,扩散退火处理的保温时间段分为预热时间、扩散时间和快速冷却时间,其扩散温度是采用镍-锌镀层与基体铁元素形成单相固溶体的再结晶温度980~1300℃,扩散时间为控制扩散层深度的合适时间,使钢带表面的露铁率趋近于零。
所述的预热处理是将除氢后的镀镍-锌层钢带置于真空管式炉中,在氩气保护气氛下开始升温,升温速度最好为5~10℃/min,将温度升至980~1300℃。
所述的扩散热处理是将经预热处理的电镀镍-锌层钢带恒温热处理15min~2h,通过铁锌镍三组元的相互扩散,形成铁锌镍三元相图上所预测的单相连续固溶体。
所述的淬火热处理是将经扩散热处理后的电镀镍-锌层钢带通过通入液氮快速冷却,以保持扩散热处理之后镍锌镀层/基板的单相连续固溶体结构。
在步骤7)中,所述的去应力热处理是将经淬火热处理后的镀镍-锌层钢带在400~600℃真空条件下保温30min~1h,以消除淬火过程中在镀层与基体之间产生的热应力。
在得到耐腐蚀镀镍-锌钢带后最好进行精整处理,可采用2辊精轧机,对经扩散退火处理后的镀镍-锌层钢带进行冷轧加工成所需的厚度,有效控制其冷轧变形量。
本发明通过在低碳钢表面分别沉积薄锌层和厚镍层,采用合适的热处理温度对镍镀层进行热处理,使镍镀层晶粒再生长,表面平整光亮。而且镍-锌镀层与基体形成单相无限固溶体的梯度材料,极大提高了界面结合力。在镍厚镀层和基体之间添加薄的锌镀层作为扩散阻挡层,根据锌与镍在很大的溶度范围内互不相容的特性,在扩散热处理过程中有效地阻挡铁的扩散,并采用合适的扩散热处理时间来控制扩散层厚度,使得露铁率趋近于0。此外涂层还具有较低孔隙率、较高机械性能的特征。
附图说明
图1为镀镍-锌层在980℃热处理XRD结果。在图1中,横坐标为衍射角2Theta/Degree,纵坐标为衍射相对强度Intensity,曲线从上至下的热处理时间为4h,3h,2h,1h,衍射峰为γ相。
图2为镀镍层表面金相图。在图2中,标尺为10μm。
图3为镀镍-锌层在980℃热处理1h表面金相图。在图3中,标尺为100μm。
图4为980℃热处理50min扩散层成分-距离曲线图。在图4中,横坐标为距离Distance/μm,纵坐标为元素成分Concentrantion。3条曲线分别对应于Fe,Ni和Zn,扩散阻挡层(0.6μmZn)的左侧部为Ni镀层,右侧为低碳钢。
具体实施方式
实施例1
基带是采用市场上常见的普通Q235低碳钢,厚度为0.3mm,化学成份:C为0.14%~0.22%,Mn为0.30%~0.65%,Si为0.3%,S为0.050%,P为0.045%。
1)将冷轧低碳钢带除油,除油为碱洗除油和电解除油,碱洗除油是将冷轧低碳钢带置于溶液槽化学除油,去除冷轧低碳钢带表面的油脂,化学除油的溶液成分为氢氧化钠50g/L,碳酸钠35g/L,磷酸钠25g/L,溶液温度70℃,电流密度4A/dm2,脱脂时间5min。电解除油是将冷轧低碳钢带置于溶液槽电化学除油,进一步去除表面残留的油脂,电解除油的溶液成分为氢氧化钠50g/L,碳酸钠35g/L,磷酸钠40g/L,硅酸钠3g/L,溶液温度55℃、电流密度4A/dm2,脱脂时间3min。
2)将除油后的冷轧低碳钢带置于溶液槽内,在除油后的冷轧低碳钢带上电镀锌层,电镀锌层的溶液成分为硫酸锌300g/L,硼酸20g/L,阴极电流密度20A/dm2,镀液温度10℃,浸镀时间30s。
3)将镀锌后的低碳钢带置于溶液槽内,在镀锌后的低碳钢带上电镀镍层,电镀镍层的镀液成分为氨基磺酸镍700g/L,氯化镍6g/L,硼酸35g/L,pH为4,镀液温度45℃,阴极电流密度4A/dm2,浸镀时间10min。
4)将电镀镍层后的低碳钢带置于溶液槽内,进行钝化处理,钝化的溶液成分为重锌酸钾12g/L,氢氧化钠2.5g/L,碳酸钠1.5g/L,电流密度1.3A/dm2,pH为8。
5)将钝化处理后的电镀镍-锌层钢带保温,除去镀层中的氢,保温是在120℃真空条件下保温,用以除去电解除油和连续电沉积镍-锌镀层过程中所引入到镀层的氢,防止在热处理过程中出现氢脆或起泡。
6)将除氢后的电镀镍-锌层钢带扩散退火处理,得到耐腐蚀镀镍-锌钢带。扩散退火处理采用内置石英玻璃管的真空管式炉,炉内使用真空成型低热容的氧化铝聚轻材料阻挡热流冲击,中间通入氩气;扩散退火处理包括预热处理、扩散热处理和淬火热处理,扩散退火处理的保温时间段分为预热时间、扩散时间和快速冷却时间,其扩散温度是采用镍-锌镀层与基体铁元素形成单相固溶体的再结晶温度980℃,扩散时间为控制扩散层深度的合适时间,使钢带表面的露铁率趋近于零。
预热处理是将上述电镀镍-锌层钢带置于真空管式炉中,在氩气保护气氛下开始升温,升温速度为5℃/min,将温度升至980℃。
扩散热处理是将经预热处理的电镀镍-锌层钢带恒温热处理15min,通过铁锌镍三组元的相互扩散,形成铁锌镍三元相图上所预测的单相连续固溶体。
淬火热处理是将经扩散热处理后的电镀镍-锌层钢带通过通入液氮快速冷却,以保持扩散热处理之后镍锌镀层/基板的单相连续固溶体结构。
7)将扩散退火处理后的镀镍-锌层钢带去应力热处理,去应力热处理是将经淬火热处理后的镀镍-锌层钢带在400℃真空条件下保温30min,以消除淬火过程中在镀层与基体之间产生的热应力。
在得到耐腐蚀镀镍-锌钢带后进行精整处理,采用2辊精轧机,对经扩散退火处理后的镀镍-锌层钢带进行冷轧加工成所需的厚度,有效控制其冷轧变形量。
实施例2
1)将冷轧低碳钢带除油,除油为碱洗除油和电解除油,碱洗除油是将冷轧低碳钢带置于溶液槽化学除油,去除冷轧低碳钢带表面的油脂,化学除油的溶液成分为氢氧化钠52g/L,碳酸钠36g/L,磷酸钠26g/L,溶液温度72℃,电流密度5A/dm2,脱脂时间6min。电解除油是将冷轧低碳钢带置于溶液槽电化学除油,进一步去除表面残留的油脂,电解除油的溶液成分为氢氧化钠52g/L,碳酸钠36g/L,磷酸钠42g/L,硅酸钠3g/L,溶液温度58℃、电流密度5A/dm2,脱脂时间4min。
2)将除油后的冷轧低碳钢带置于溶液槽内,在除油后的冷轧低碳钢带上电镀锌层,电镀锌层的溶液成分为硫酸锌320g/L,硼酸22g/L,阴极电流密度22A/dm2,镀液温度20℃,浸镀时间1min。
3)将镀锌后的低碳钢带置于溶液槽内,在镀锌后的低碳钢带上电镀镍层,电镀镍层的镀液成分为氨基磺酸镍725g/L,氯化镍7g/L,硼酸38g/L,pH为5,镀液温度48℃,阴极电流密度5A/dm2,浸镀时间4min。
4)将电镀镍层后的低碳钢带置于溶液槽内,进行钝化处理,钝化的溶液成分为重锌酸钾13g/L,氢氧化钠2.8g/L,碳酸钠1.9g/L,电流密度1.5A/dm2,pH为8。
5)将钝化处理后的电镀镍-锌层钢带保温,除去镀层中的氢,保温是在130℃真空条件下保温,用以除去电解除油和连续电沉积镍-锌镀层过程中所引入到镀层的氢,防止在热处理过程中出现氢脆或起泡。
6)将除氢后的镀镍-锌层钢带扩散退火处理,扩散退火处理采用内置石英玻璃管的真空管式炉,炉内使用真空成型低热容的氧化铝聚轻材料阻挡热流冲击,中间通入氩气;扩散退火处理包括预热处理、扩散热处理和淬火热处理,扩散退火处理的保温时间段分为预热时间、扩散时间和快速冷却时间,其扩散温度是采用镍-锌镀层与基体铁元素形成单相固溶体的再结晶温度1050℃,扩散时间为控制扩散层深度的合适时间,使钢带表面的露铁率趋近于零。
预热处理是将上述电镀镍-锌层钢带置于真空管式炉中,在氩气保护气氛下开始升温,升温速度为6℃/min,将温度升至1050℃。
扩散热处理是将经预热处理的电镀镍-锌层钢带恒温热处理30h,通过铁锌镍三组元的相互扩散,形成铁锌镍三元相图上所预测的单相连续固溶体。
淬火热处理是将经扩散热处理后的电镀镍-锌层钢带通过通入液氮快速冷却,以保持扩散热处理之后镍锌镀层/基板的单相连续固溶体结构。
7)将扩散退火处理后的镀镍-锌层钢带去应力热处理,去应力热处理是将经淬火热处理后的镀镍-锌层钢带在450℃真空条件下保温40min,以消除淬火过程中在镀层与基体之间产生的热应力。
在得到耐腐蚀镀镍-锌钢带后进行精整处理,采用2辊精轧机,对经扩散退火处理后的镀镍-锌层钢带进行冷轧加工成所需的厚度,有效控制其冷轧变形量。
实施例3
1)将冷轧低碳钢带除油,除油为碱洗除油和电解除油,碱洗除油是将冷轧低碳钢带置于溶液槽化学除油,去除冷轧低碳钢带表面的油脂,化学除油的溶液成分为氢氧化钠58g/L,碳酸钠39g/L,磷酸钠29g/L,溶液温度78℃,电流密度6A/dm2,脱脂时间8min。电解除油是将冷轧低碳钢带置于溶液槽电化学除油,进一步去除表面残留的油脂,电解除油的溶液成分为氢氧化钠58g/L,碳酸钠39g/L,磷酸钠44g/L,硅酸钠3.8g/L,溶液温度63℃、电流密度5.5A/dm2,脱脂时间5.5min。
2)将除油后的冷轧低碳钢带置于溶液槽内,在除油后的冷轧低碳钢带上电镀锌层,电镀锌层的溶液成分为硫酸锌380g/L,硼酸28g/L,阴极电流密度50A/dm2,镀液温度40℃,浸镀时间2.5min。
3)将镀锌后的低碳钢带置于溶液槽内,在镀锌后的低碳钢带上电镀镍层,电镀镍层的镀液成分为氨基磺酸镍780g/L,氯化镍7.6g/L,硼酸43g/L,pH为5.6,镀液温度53℃,阴极电流密度6.5A/dm2,浸镀时间18min。
4)将电镀镍层后的低碳钢带置于溶液槽内,进行钝化处理,钝化的溶液成分为重锌酸钾15g/L,氢氧化钠3.3g/L,碳酸钠2.3g/L,电流密度1.7A/dm2,pH为8.8。
5)将钝化处理后的电镀镍-锌层钢带保温,除去镀层中的氢,保温是在146℃真空条件下保温,用以除去电解除油和连续电沉积镍-锌镀层过程中所引入到镀层的氢,防止在热处理过程中出现氢脆或起泡。
6)将除氢后的镀镍-锌层钢带扩散退火处理,扩散退火处理采用内置石英玻璃管的真空管式炉,炉内使用真空成型低热容的氧化铝聚轻材料阻挡热流冲击,中间通入氩气;扩散退火处理包括预热处理、扩散热处理和淬火热处理,扩散退火处理的保温时间段分为预热时间、扩散时间和快速冷却时间,其扩散温度是采用镍-锌镀层与基体铁元素形成单相固溶体的再结晶温度1200℃,扩散时间为控制扩散层深度的合适时间,使钢带表面的露铁率趋近于零。
预热处理是将上述电镀镍-锌层钢带置于真空管式炉中,在氩气保护气氛下开始升温,升温速度为7.5℃/min,将温度升至1200℃。
扩散热处理是将经预热处理的电镀镍-锌层钢带恒温热处理1.5h,通过铁锌镍三组元的相互扩散,形成铁锌镍三元相图上所预测的单相连续固溶体。
淬火热处理是将经扩散热处理后的电镀镍-锌层钢带通过通入液氮快速冷却,以保持扩散热处理之后镍锌镀层/基板的单相连续固溶体结构。
7)将扩散退火处理后的镀镍-锌层钢带去应力热处理,去应力热处理是将经淬火热处理后的镀镍-锌层钢带在550℃真空条件下保温52min,以消除淬火过程中在镀层与基体之间产生的热应力。
在得到耐腐蚀镀镍-锌钢带后进行精整处理,采用2辊精轧机,对经扩散退火处理后的镀镍-锌层钢带进行冷轧加工成所需的厚度,有效控制其冷轧变形量。
实施例4
1)将冷轧低碳钢带除油,除油为碱洗除油,碱洗除油是将冷轧低碳钢带置于溶液槽化学除油,去除冷轧低碳钢带表面的油脂,化学除油的溶液成分为氢氧化钠60g/L,碳酸钠40g/L,磷酸钠30g/L,溶液温度80℃,电流密度7A/dm2,脱脂时间10min。
2)将除油后的冷轧低碳钢带置于溶液槽内,在除油后的冷轧低碳钢带上电镀锌层,电镀锌层的溶液成分为硫酸锌400g/L,硼酸30g/L,阴极电流密度60A/dm2,镀液温度50℃,浸镀时间3min。
3)将镀锌后的低碳钢带置于溶液槽内,在镀锌后的低碳钢带上电镀镍层,电镀镍层的镀液成分为氨基磺酸镍800g/L,氯化镍8g/L,硼酸45g/L,pH为6,镀液温度55℃,阴极电流密度7A/dm2,浸镀时间20min。
4)将电镀镍层后的低碳钢带置于溶液槽内,进行钝化处理,钝化的溶液成分为重锌酸钾17g/L,氢氧化钠3.5g/L,碳酸钠2.5g/L,电流密度1.8A/dm2,pH为9。
5)将钝化处理后的电镀镍-锌层钢带保温,除去镀层中的氢,保温是在150℃真空条件下保温,用以除去电解除油和连续电沉积镍-锌镀层过程中所引入到镀层的氢,防止在热处理过程中出现氢脆或起泡。
6)将除氢后的电镀镍-锌层钢带扩散退火处理,扩散退火处理采用内置石英玻璃管的真空管式炉,炉内使用真空成型低热容的氧化铝聚轻材料阻挡热流冲击,中间通入氩气;扩散退火处理包括预热处理、扩散热处理和淬火热处理,扩散退火处理的保温时间段分为预热时间、扩散时间和快速冷却时间,其扩散温度是采用镍-锌镀层与基体铁元素形成单相固溶体的再结晶温度1300℃,扩散时间为控制扩散层深度的合适时间,使钢带表面的露铁率不大于1%。
预热处理是将上述电镀镍-锌层钢带置于真空管式炉中,在氩气保护气氛下开始升温,升温速度为10℃/min,将温度升至1300℃。
扩散热处理是将经预热处理的电镀镍-锌层钢带恒温热处理2h,通过铁锌镍三组元的相互扩散,形成铁锌镍三元相图上所预测的单相连续固溶体。
淬火热处理是将经扩散热处理后的电镀镍-锌层钢带通过通入液氮快速冷却,以保持扩散热处理之后镍锌镀层/基板的单相连续固溶体结构。
7)将扩散退火处理后的镀镍-锌层钢带去应力热处理,去应力热处理是将经淬火热处理后的镀镍-锌层钢带在600℃真空条件下保温1h,以消除淬火过程中在镀层与基体之间产生的热应力。
在得到耐腐蚀镀镍-锌钢带后进行精整处理,采用2辊精轧机,对经扩散退火处理后的镀镍-锌层钢带进行冷轧加工成所需的厚度,有效控制其冷轧变形量。
实施例5
1)将冷轧低碳钢带除油,除油为电解除油,电解除油是将冷轧低碳钢带置于溶液槽电化学除油,去除表面残留的油脂,电解除油的溶液成分为氢氧化钠60g/L,碳酸钠40g/L,磷酸钠45g/L,硅酸钠4g/L,溶液温度65℃、电流密度6A/dm2,脱脂时间6min。
2)将除油后的冷轧低碳钢带置于溶液槽内,在除油后的冷轧低碳钢带上电镀锌层,电镀锌层的溶液成分为硫酸锌350g/L,硼酸25g/L,阴极电流密度30A/dm2,镀液温度45℃,浸镀时间1min。
3)将镀锌后的低碳钢带置于溶液槽内,在镀锌后的低碳钢带上电镀镍层,电镀镍层的镀液成分为氨基磺酸镍800g/L,氯化镍8g/L,硼酸45g/L,pH为4.5,镀液温度55℃,阴极电流密度7A/dm2,浸镀时间20min。
4)将电镀镍层后的低碳钢带置于溶液槽内,进行钝化处理,钝化的溶液成分为重锌酸钾17g/L,氢氧化钠3.5g/L,碳酸钠2.5g/L,电流密度1.8A/dm2,pH为9。
5)将钝化处理后的电镀镍-锌层钢带保温,除去镀层中的氢,保温是在150℃真空条件下保温,用以除去电解除油和连续电沉积镍-锌镀层过程中所引入到镀层的氢,防止在热处理过程中出现氢脆或起泡。
6)将除氢后的电镀镍-锌层钢带扩散退火处理,扩散退火处理采用内置石英玻璃管的真空管式炉,炉内使用真空成型低热容的氧化铝聚轻材料阻挡热流冲击,中间通入氩气;扩散退火处理包括预热处理、扩散热处理和淬火热处理,扩散退火处理的保温时间段分为预热时间、扩散时间和快速冷却时间,其扩散温度是采用镍-锌镀层与基体铁元素形成单相固溶体的再结晶温度980℃,扩散时间为控制扩散层深度的合适时间,使钢带表面的露铁率不大于1%。
预热处理是将上述电镀镍-锌层钢带置于真空管式炉中,在氩气保护气氛下开始升温,升温速度为10℃/min,将温度升至980℃。
扩散热处理是将经预热处理的电镀镍-锌层钢带恒温热处理50min,通过铁锌镍三组元的相互扩散,形成铁锌镍三元相图上所预测的单相连续固溶体。
淬火热处理是将经扩散热处理后的电镀镍-锌层钢带通过通入液氮快速冷却,以保持扩散热处理之后镍锌镀层/基板的单相连续固溶体结构。
7)将扩散退火处理后的镀镍-锌层钢带去应力热处理,去应力热处理是将经淬火热处理后的镀镍-锌层钢带在600℃真空条件下保温1h,以消除淬火过程中在镀层与基体之间产生的热应力。
在得到耐腐蚀镀镍-锌钢带后进行精整处理,采用2辊精轧机,对经扩散退火处理后的镀镍-锌层钢带进行冷轧加工成所需的厚度,有效控制其冷轧变形量。
采用温度980℃对样品进行相同时间的热处理,其界面性能采用砂轮摩擦试验法,由图1可以得出:而980℃热处理得到的镍锡/基带结合体是单相结构;由图2看出未经热处理的镀镍涂层表面凹凸不平;由图3看出:可以得出980℃热处理得到镀层表面晶粒光亮,镀层再生长后平整致密,用肉眼看呈现银白光亮。图4表明:镀层与基带紧密结合,形成了无限互溶单相固溶体;图5表明:扩散形成锌含量为5%~10%的Fe-Ni-Zn单相固溶体扩散层。
按照GB/TT5935-97,孔隙率试验结果表明:980℃热处理得到镀层表面晶粒平整致密,孔隙率小于1孔/cm2。按照GB/T10125-97,镍锌镀层厚度为10微米的样品4耐蚀性达到8级。按照GB/T228-2002,金属材料室温拉伸试验结果表面:抗拉强度达到310-440Mpa,伸长率达到26%以上。
Claims (10)
1.一种镀镍-锌钢带的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
1)将冷轧低碳钢带除油;
2)将除油后的冷轧低碳钢带置于溶液槽内,在除油后的冷轧低碳钢带上电镀锌层;
3)将镀锌后的低碳钢带置于溶液槽内,在镀锌后的低碳钢带上电镀镍层;
4)将电镀镍层后的低碳钢带置于溶液槽内,进行钝化处理;
5)将钝化处理后的电镀镍-锌层钢带保温,除去镀层中的氢;
6)将除氢后的镀镍-锌层钢带扩散退火处理;
7)将扩散退火处理后的镀镍-锌层钢带去应力热处理,即得高界面强度镀镍-锌钢带。
2.如权利要求1所述的一种镀镍-锌钢带的制备方法,其特征在于在步骤1)中,所述的除油为碱洗除油或/和电解除油,碱洗除油是将冷轧低碳钢带置于溶液槽化学除油,去除冷轧低碳钢带表面的油脂,化学除油的溶液成分按质量/体积比为氢氧化钠50~60g/L,碳酸钠35~40g/L,磷酸钠25~30g/L,溶液温度70~80℃,电流密度4~7A/dm2,脱脂时间5~10min;电解除油是将冷轧低碳钢带置于溶液槽电化学除油,进一步去除表面残留的油脂,电解除油的溶液成分按质量/体积比为氢氧化钠50~60g/L,碳酸钠35~40g/L,磷酸钠40~45g/L,硅酸钠3~4g/L,溶液温度55~65℃、电流密度4~6A/dm2,脱脂时间3~6min。
3.如权利要求1所述的一种镀镍-锌钢带的制备方法,其特征在于在步骤2)中,所述的电镀锌层的溶液成分按质量/体积比为硫酸锌300~400g/L,硼酸20~30g/L,阴极电流密度20~60A/dm2,镀液温度10~50℃,浸镀时间30s~3min。
4.如权利要求1所述的一种镀镍-锌钢带的制备方法,其特征在于在步骤3)中,所述的电镀镍层的镀液成分按质量/体积比为氨基磺酸镍700~800g/L,氯化镍6~8g/L,硼酸35~45g/L,pH为4~6,镀液温度45~55℃,阴极电流密度4~7A/dm2,浸镀时间10~20min。
5.如权利要求1所述的一种镀镍-锌钢带的制备方法,其特征在于在步骤4)中,所述的钝化的溶液成分按质量/体积比为重锌酸钾12~17g/L,氢氧化钠2.5~3.5g/L,碳酸钠1.5~2.5g/L,电流密度1.3~1.8A/dm2,pH为8~9。
6.如权利要求1所述的一种镀镍-锌钢带的制备方法,其特征在于在步骤6)中,所述的扩散退火处理采用内置石英玻璃管的真空管式炉,炉内使用真空成型低热容的氧化铝聚轻材料阻挡热流冲击,中间通入氩气;扩散退火处理包括预热处理、扩散热处理和淬火热处理,扩散退火处理的保温时间段分为预热时间、扩散时间和快速冷却时间,其扩散温度是采用镍-锌镀层与基体铁元素形成单相固溶体的再结晶温度980~1300℃,扩散时间为控制扩散层深度的合适时间,使钢带表面的露铁率趋近于零。
7.如权利要求6所述的一种镀镍-锌钢带的制备方法,其特征在于所述的预热处理是将除氢后的镀镍-锌层钢带置于真空管式炉中,在氩气保护气氛下开始升温,升温速度为5~10℃/min,将温度升至980~1300℃。
8.如权利要求6所述的一种镀镍-锌钢带的制备方法,其特征在于所述的扩散热处理是将经预热处理的电镀镍-锌层钢带恒温热处理15min~2h,通过铁锌镍三组元的相互扩散,形成铁锌镍三元相图上所预测的单相连续固溶体。
9.如权利要求6所述的一种镀镍-锌钢带的制备方法,其特征在于所述的淬火热处理是将经扩散热处理后的电镀镍-锌层钢带通过通入液氮快速冷却,以保持扩散热处理之后镍锌镀层/基板的单相连续固溶体结构。
10.如权利要求1所述的一种镀镍-锌钢带的制备方法,其特征在于在步骤7)中,所述的去应力热处理是将经淬火热处理后的镀镍-锌层钢带在400~600℃真空条件下保温30min~1h。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNA2008100717038A CN101358366A (zh) | 2008-09-02 | 2008-09-02 | 一种高界面强度镀镍-锌钢带的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNA2008100717038A CN101358366A (zh) | 2008-09-02 | 2008-09-02 | 一种高界面强度镀镍-锌钢带的制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101358366A true CN101358366A (zh) | 2009-02-04 |
Family
ID=40330962
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNA2008100717038A Pending CN101358366A (zh) | 2008-09-02 | 2008-09-02 | 一种高界面强度镀镍-锌钢带的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101358366A (zh) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101619474B (zh) * | 2009-07-21 | 2010-09-01 | 武汉钢铁(集团)公司 | 锌镍双层电镀钢板的制造方法 |
CN102625863A (zh) * | 2009-08-25 | 2012-08-01 | 蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司 | 设有金属的防腐镀层的钢部件的制造方法和钢部件 |
CN104024476A (zh) * | 2011-12-27 | 2014-09-03 | 杰富意钢铁株式会社 | 化成处理性和涂装后耐腐蚀性优异的冷轧钢板的制造方法 |
CN104533202A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-04-22 | 常熟宝成五金制品有限公司 | 耐磨损的合页 |
CN104790002A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-07-22 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种五金制品包装用双复合镀层耐磨捆带的生产方法 |
CN104878421A (zh) * | 2015-06-15 | 2015-09-02 | 武汉钢铁(集团)公司 | 镍/锌钴合金双层电镀钢板的制造方法 |
CN105063530A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-11-18 | 昆山—邦泰汽车零部件制造有限公司 | 一种高硬度的汽车五金件制造方法 |
CN105063696A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-11-18 | 昆山—邦泰汽车零部件制造有限公司 | 一种耐磨的汽车五金件制造方法 |
CN105483761A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-04-13 | 上海大学 | 提高316不锈钢抗晶间腐蚀能力的工艺 |
CN107488867A (zh) * | 2015-08-27 | 2017-12-19 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 不锈钢基材的表面处理结构及表面处理方法 |
-
2008
- 2008-09-02 CN CNA2008100717038A patent/CN101358366A/zh active Pending
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101619474B (zh) * | 2009-07-21 | 2010-09-01 | 武汉钢铁(集团)公司 | 锌镍双层电镀钢板的制造方法 |
CN102625863B (zh) * | 2009-08-25 | 2015-11-25 | 蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司 | 设有金属的防腐镀层的钢部件的制造方法和钢部件 |
CN102625863A (zh) * | 2009-08-25 | 2012-08-01 | 蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司 | 设有金属的防腐镀层的钢部件的制造方法和钢部件 |
US10053752B2 (en) | 2009-08-25 | 2018-08-21 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Steel component provided with a metallic coating giving protection against corrosion |
US9284655B2 (en) | 2009-08-25 | 2016-03-15 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Method of producing a steel component provided with a metallic coating giving protection against corrosion |
CN104024476A (zh) * | 2011-12-27 | 2014-09-03 | 杰富意钢铁株式会社 | 化成处理性和涂装后耐腐蚀性优异的冷轧钢板的制造方法 |
CN104024476B (zh) * | 2011-12-27 | 2016-10-26 | 杰富意钢铁株式会社 | 化成处理性和涂装后耐腐蚀性优异的冷轧钢板的制造方法 |
CN104533202A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-04-22 | 常熟宝成五金制品有限公司 | 耐磨损的合页 |
CN104790002A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-07-22 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种五金制品包装用双复合镀层耐磨捆带的生产方法 |
CN104878421A (zh) * | 2015-06-15 | 2015-09-02 | 武汉钢铁(集团)公司 | 镍/锌钴合金双层电镀钢板的制造方法 |
CN105063696A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-11-18 | 昆山—邦泰汽车零部件制造有限公司 | 一种耐磨的汽车五金件制造方法 |
CN105063530A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-11-18 | 昆山—邦泰汽车零部件制造有限公司 | 一种高硬度的汽车五金件制造方法 |
CN107488867A (zh) * | 2015-08-27 | 2017-12-19 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 不锈钢基材的表面处理结构及表面处理方法 |
CN105483761A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-04-13 | 上海大学 | 提高316不锈钢抗晶间腐蚀能力的工艺 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101245480B (zh) | 一种在金属表面制备镍镀层的方法 | |
CN101358366A (zh) | 一种高界面强度镀镍-锌钢带的制备方法 | |
CN101215708A (zh) | 一种耐腐蚀镀镍/铬钢带的制备方法 | |
CN109821951B (zh) | 一种耐腐蚀热冲压零件的制备方法及装置 | |
CN104024464B (zh) | 具有优异电镀表面品质和粘合性的高强度热浸镀锌钢板及其制造方法 | |
CN100434564C (zh) | 热压成型方法,其电镀钢材及其制备方法 | |
CN102876971A (zh) | 一种电池钢壳用镀镍铬钢带的制备方法 | |
CN103597117B (zh) | 热压用钢板以及使用该热压用钢板的热压部件的制造方法 | |
CN101082132A (zh) | 一种带钢连续热镀锌/铝/铝锌的生产工艺 | |
CN102230200A (zh) | 一种用作锂电池外壳材料的含钴镀镍钢带及其制备方法 | |
CN105026600B (zh) | 高强度钢板及其制造方法以及高强度热镀锌钢板及其制造方法 | |
CN104805484B (zh) | 一种Cu‑Ni/Ni‑Ag双复合镀层极薄钢带的生产方法 | |
CN101144162A (zh) | 热压成型方法,其电镀钢材及其制备方法 | |
US6153027A (en) | Method of manufacturing battery can-forming plate, battery can-forming plate manufactured by method | |
CN102782193B (zh) | 表面处理金属板及使用该表面处理金属板的成形品的制造方法 | |
CN110029381A (zh) | 一种高镀锡量镀锡板的生产方法 | |
WO2006006696A1 (ja) | 耐食性に優れた高強度焼き入れ成形体およびその製造方法 | |
WO2020009213A1 (ja) | 表面処理鋼板および表面処理鋼板の製造方法 | |
CN105339106A (zh) | 热压部件的制造方法 | |
CN101280443A (zh) | 一种二次合金化电镀镍钼钢带的制备方法 | |
CN102312183B (zh) | 一种带钢热浸镀锌方法 | |
CN110423971A (zh) | 一种焊接性能和耐蚀性能优异的热浸镀锌钢板及其制备方法 | |
CN101274497A (zh) | 热镀锌板材及其制备方法 | |
TWI477662B (zh) | 鍍錫鋼板之製造方法及鍍錫鋼板暨化學轉化處理液 | |
CN101597780A (zh) | 一种制备电池外壳用的镍-银合金钢带的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090204 |