CN110592640A - 一种不锈钢表面耐腐蚀处理***及采用其进行处理的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种不锈钢表面耐腐蚀处理***，包括按工位顺序依次布置的冷轧辊、清洗箱、酸槽及马弗炉，相邻工位之间设置有用于转运的机械手；所述酸槽包括酸槽本体，所述酸槽本体上端设置有带有第一输液管的第一储料箱及带有第二输液管的第二储料箱，所述第一输液管及第二输液管均与酸槽本体内的混合管连通，所述混合管下端设置有喷头。还公开了一种不锈钢表面耐腐蚀处理方法。本发明用酸洗钝化及电化学钝化处理相结合的方法，在不锈钢表面建立耐蚀性和抗氧化性优良的膜层，稳定性好；工艺较为简单可控，生产效率高，不必另外配置表面涂层生产线，大大节约了生产成本。

Description

一种不锈钢表面耐腐蚀处理***及采用其进行处理的方法
技术领域
本发明涉及不锈钢表面处理领域，具体为一种不锈钢表面耐腐蚀处理***及采用其进行处理的方法。
背景技术
不锈钢是一种典型的耐蚀合金，一般指含铬量在12％一30％的铁基合金。不锈钢综合性能优良，不仅耐蚀抗磨、外观精美，而且机械性及加工性优良，广泛应用于国防、航空、化工、石化、冶金、海洋、机械、交通、建筑、轻工、食品、医疗及日常生活等各个领域，在国民经济中占有重要地位。
然而，不锈钢的“不锈”只是“相对不锈”。在各种苛刻条件下，不锈钢高耐蚀性仍受到很大挑战和威胁。据不完全统计，我国每年有25％的不锈钢设备产品受腐蚀破坏。这不仅造成巨大的经济损失，对宝贵的资源和能源造成极大地浪费，而且常常导致停工停产、产品质量下降及人身伤害等一系列灾难性事故，造成不可估量的损失。
公告号CN 107419259B公开了一种不锈钢件表面钝化处理工艺，通过采用配制的钝化液处理后的不锈钢件表面能够形成一定厚厚的致密的钝化膜，来抑制不锈钢的腐蚀反应，提高不锈钢件的耐腐蚀性能。但其仅仅通过单一手段进行耐腐蚀处理，耐腐蚀性能不够显著，影响了其使用效果及使用寿命。
发明内容
本发明所需解决的技术问题为：如何大幅提高不锈钢表面耐腐蚀性。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种不锈钢表面耐腐蚀处理***，包括按工位顺序依次布置的冷轧辊、清洗箱、酸槽及马弗炉，相邻工位之间设置有用于转运的机械手；所述酸槽包括酸槽本体，所述酸槽本体上端设置有带有第一输液管的第一储料箱及带有第二输液管的第二储料箱，所述第一输液管及第二输液管均与酸槽本体内的混合管连通，所述混合管下端设置有喷头；所述喷头正下方的酸槽本体内设置有楔形台，所述楔形台一侧设置有倾斜面，所述倾斜面与酸槽本体内壁之间的腔体构成酸池；所述倾斜面上设置有导轨，所述导轨上设置有与之匹配的滑块，所述滑块上固定设置有用于夹持不锈钢的第一夹具；还包括电化学工作站，所述电化学工作站与酸池内的参比电极、静触头及对电极电连接，所述静触头能够在滑块位于导轨低位时与不锈钢相抵触。该酸槽能够同时不锈钢进行初步酸洗钝化、二次酸洗钝化及电化学钝化，建立耐蚀性和抗氧化性优良的膜层，使其稳定性好。
优选的，所述酸槽本体侧壁设置有用于固定喷头的固定支架。
优选的，所述对电极为钛合金板。
优选的，所述酸槽本体顶部设置有气缸，所述气缸的活塞杆端部设置有用于夹持对电极的第二夹具。
优选的，所述池底部设置有带有阀门的排液管。
还公开了一种不锈钢表面耐腐蚀处理方法，包括如下步骤:
1)采取粗糙度Ra为2-3um的辊子进行轧制，冷轧压下率控制在5-10％；
2)将冷轧后的不锈钢进行超声清洗处理，然后用水清洗，吹干待用；
3)将清洗后的不锈钢进行酸洗，酸槽中酸液的配比为HF浓度10-25g/L，HN03浓度80-200g/L，酸洗钝化温度控制在40-60℃；通过酸槽酸液的酸洗对不锈钢进行表面钝化处理，提高去耐腐蚀性能。
4)采用三电极工作模式，通过参比电极及对电极对酸槽中的不锈钢实现电化学钝化处理；进一步提高其耐腐蚀性能。
5)放入马弗炉中，升温至100-500℃，恒温1-3h自然冷却到室温，即完成对不锈钢表面耐腐蚀抗氧化处理。
优选的，步骤2)的清洗时间为5-10min。
优选的，步骤3)中酸槽中酸液的配比为HF浓度15g/L，HN03浓度150g/L，酸洗钝化温度控制在60℃。
优选的，步骤4)中不锈钢进行极化处理所控制的电位值为1.0-1.7V，极化时间为200s。
优选的，步骤5)中升温至320℃，恒温2h自然冷却到室温。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：用酸洗钝化及电化学钝化处理相结合的方法，在不锈钢表面建立耐蚀性和抗氧化性优良的膜层，稳定性好；工艺较为简单可控，生产效率高，不必另外配置表面涂层生产线，大大节约了生产成本。
附图说明
图1为实施例一中酸槽的结构示意图。
图2为实施例一中不锈钢表面耐腐蚀处理方法的流程图。
图中：1-酸槽本体，2-第一储料箱，21-第一输液管，3-第二储料箱，31-第二输液管，4-混合管，41-喷头，42-固定支架，5-楔形台，51-导轨，52-滑块，53-第一夹具，6-电化学工作站，61-参比电极，62-静触头，63-对电极，64-气缸，65-第二夹具，7-排液管。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1所示，一种不锈钢表面耐腐蚀处理***，包括按工位顺序依次布置的冷轧辊、清洗箱、酸槽及马弗炉，相邻工位之间设置有用于转运的机械手；所述酸槽包括酸槽本体1，所述酸槽本体1上端设置有带有第一输液管21的第一储料箱2及带有第二输液管31的第二储料箱3，所述第一输液管21及第二输液管31均与酸槽本体1内的混合管4连通，所述混合管4下端设置有喷头41；所述喷头41正下方的酸槽本体1内设置有楔形台5，所述楔形台5一侧设置有倾斜面，所述倾斜面与酸槽本体1内壁之间的腔体构成酸池；所述倾斜面上设置有导轨51，所述导轨51上设置有与之匹配的滑块52，所述滑块52上固定设置有用于夹持不锈钢的第一夹具53；还包括电化学工作站6，所述电化学工作站6与酸池内的参比电极61、静触头62及对电极63电连接，所述静触头62能够在滑块52位于导轨51低位时与不锈钢相抵触。该酸槽能够同时不锈钢进行初步酸洗钝化、二次酸洗钝化及电化学钝化，建立耐蚀性和抗氧化性优良的膜层，使其稳定性好。
其处理方法包括如下步骤:如图2所述
1)采取粗糙度Ra为2um的辊子进行轧制，冷轧压下率控制在10％；
2)将冷轧后的不锈钢进行超声清洗处理，然后用水清洗，吹干待用；
3)将清洗后的不锈钢进行酸洗，酸槽中酸液的配比为HF浓度15g/L，HN03浓度150g/L，酸洗钝化温度控制在60℃；
4)采用三电极工作模式，通过参比电极及对电极对酸槽中的不锈钢实现电化学钝化处理；
5)放入马弗炉中，升温至320℃，恒温2h自然冷却到室温，即完成对不锈钢表面耐腐蚀抗氧化处理。
实施例二：
与实施例一相同，所不同的是其方法包括如下步骤:
1)采取粗糙度Ra为2um的辊子进行轧制，冷轧压下率控制在7％；
2)将冷轧后的不锈钢进行超声清洗处理，然后用水清洗，吹干待用；
3)将清洗后的不锈钢进行酸洗，酸槽中酸液的配比为HF浓度15g/L，HN03浓度150g/L，酸洗钝化温度控制在40℃；
4)采用三电极工作模式，通过参比电极及对电极对酸槽中的不锈钢实现电化学钝化处理；
5)放入马弗炉中，升温至250℃，恒温2h自然冷却到室温，即完成对不锈钢表面耐腐蚀抗氧化处理。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种不锈钢表面耐腐蚀处理***，其特征在于，包括按工位顺序依次布置的冷轧辊、清洗箱、酸槽及马弗炉，相邻工位之间设置有用于转运的机械手；所述酸槽包括酸槽本体，所述酸槽本体上端设置有带有第一输液管的第一储料箱及带有第二输液管的第二储料箱，所述第一输液管及第二输液管均与酸槽本体内的混合管连通，所述混合管下端设置有喷头；所述喷头正下方的酸槽本体内设置有楔形台，所述楔形台一侧设置有倾斜面，所述倾斜面与酸槽本体内壁之间的腔体构成酸池；所述倾斜面上设置有导轨，所述导轨上设置有与之匹配的滑块，所述滑块上固定设置有用于夹持不锈钢的第一夹具；还包括电化学工作站，所述电化学工作站与酸池内的参比电极、静触头及对电极电连接，所述静触头能够在滑块位于导轨低位时与不锈钢相抵触。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢表面耐腐蚀处理***，其特征在于，所述酸槽本体侧壁设置有用于固定喷头的固定支架。
3.根据权利要求1所述的一种不锈钢表面耐腐蚀处理***，其特征在于，所述对电极为钛合金板。
4.根据权利要求1所述的一种不锈钢表面耐腐蚀处理***，其特征在于，所述酸槽本体顶部设置有气缸，所述气缸的活塞杆端部设置有用于夹持对电极的第二夹具。
5.根据权利要求1所述的一种不锈钢表面耐腐蚀处理***，其特征在于，所述池底部设置有带有阀门的排液管。
6.一种采用权利要求1-5任意一项所述的一种不锈钢表面耐腐蚀处理***进行处理的方法，其特征在于，包括如下步骤:
1)采取粗糙度Ra为2-3um的辊子进行轧制，冷轧压下率控制在5-10％；
2)将冷轧后的不锈钢进行超声清洗处理，然后用水清洗，吹干待用；
3)将清洗后的不锈钢进行酸洗，酸槽中酸液的配比为HF浓度10-25g/L，HN03浓度80-200g/L，酸洗钝化温度控制在40-60℃；
4)采用三电极工作模式，通过参比电极及对电极对酸槽中的不锈钢实现电化学钝化处理；
5)放入马弗炉中，升温至100-500℃，恒温1-3h自然冷却到室温，即完成对不锈钢表面耐腐蚀抗氧化处理。
7.采用权利要求6所述的一种不锈钢表面耐腐蚀处理***进行处理的方法，其特征在于，步骤2)的清洗时间为5-10min。
8.采用权利要求6所述的一种不锈钢表面耐腐蚀处理***进行处理的方法，其特征在于，步骤3)中退火炉的炉温在350℃，酸槽中酸液的配比为HF浓度15g/L，HN03浓度150g/L，酸洗钝化温度控制在60℃。
9.采用权利要求6所述的一种不锈钢表面耐腐蚀处理***进行处理的方法，其特征在于，步骤4)中不锈钢进行极化处理所控制的电位值为1.0-1.7V，极化时间为200s。
10.采用权利要求6所述的一种不锈钢表面耐腐蚀处理***进行处理的方法，其特征在于，步骤5)中升温至320℃，恒温2h自然冷却到室温。
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