[發明專利]一種鍍貴金屬極薄鋼帶的生產方法

有效

• 申請號: 201610253356.5
• 申請日: 2016-04-22
• 公開（公告）號: CN105887085B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 黃菲;劉占增;駱海賀;李建華;陳浮;匡偉;張兆麗;余曉靜
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C23C28/02
• 分類號: C23C28/02;C25D7/06;C23C14/16
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 段姣姣

技術領域

本發明涉及一種鋼帶的生產方法，具體地屬于一種鍍貴金屬極薄鋼帶的生產方法，其特別適用于珠寶、鐘表、精密儀器、光電通信等行業。

背景技術

貴金屬通常是指Au、Ag、Pt、Pd等金屬元素。由于貴金屬具有優良的延展性能、表面性能、導電性能和導熱性能，因而被廣泛用于珠寶、鐘表、精密儀器、光電通信等行業，市場需求量極大。但是，由于貴金屬在地殼中含量稀少，因而價格極其昂貴。業內傳統的做法是在冷軋鋼帶表面電鍍一薄層貴金屬來實現某些特定功能，以降低生產成本。不過，這種方式也存在諸多問題，且鍍Au、鍍Ag鋼帶與鍍Pt鋼帶也各自有所不同。

就鍍Au或鍍Ag鋼帶來說，在冷軋鋼帶表面連續分段電鍍Cu、Ni、Au、Ag等單金屬，形成傳統的Cu/Ni/Au或Cu/Ni/Ag復合鍍層。其不足之處在于：

一是該鍍層以Cu為內鍍層，其容易發生氧化，導致鍍層的穩定性下降。此外，一旦腐蝕介質通過Au或Ag層的裂紋和針孔，穿過Ni和Cu的孔隙到達Fe基體，由于Fe基體是腐蝕電偶的陽極，很快就會腐蝕而出現銹點。

二是在電鍍Au和Ag的過程中，需要使用劇毒的氰化物做電鍍液，會嚴重污染環境。

三是鋼帶經過連續電鍍后，表面容易鈍化，所得復合鍍層的綜合性能較難控制。

四是連續電鍍過程導致生產能耗較大，廢液較多。特別是生產中需要使用大量的貴金屬Au和Ag，生產成本頗高。雖然有文獻報道可通過熱噴涂方式來鍍Au或鍍Ag，但一方面，所得鍍層厚度往往較大，一般可達十幾個微米，甚至更高，原料的使用仍然存在一些浪費，性價比不高。另一方面，熱噴涂過程中，由于加熱溫度已達到或超過金屬的熔點，鍍層表面容易形成氧化物，從而嚴重影響其表面質量。

五是整個鍍層體系中的Cu、Au、Ag都容易受到H₂S等硫化物的強烈腐蝕，長時間暴露后，鍍層的鏡面反射率和光澤度會大幅下降。在我國華北、華東等酸雨集中的區域，這種影響尤為明顯。針對硫化物腐蝕的問題，一般做法是在Au或Ag鍍層表面再電鍍一薄層Pd以加強防護。但是，電鍍Pd過程中容易析出H₂，而Pd恰好又是一種吸氫的金屬，H₂滲透到鍍層里容易引起氫脆，導致鍍層產生裂紋。

就鍍Pt鋼帶來說，主要是在冷軋鋼帶表面電鍍Pt單金屬，形成Pt鍍層。其不足之處在于：

一是由于鍍液主成分仍然是P鹽(Pt(NH₃)₂(NO₂)₂)，電鍍時，溶液中容易產生大量的致癌物質亞硝酸鹽，會嚴重傷害環境和人體。并且電鍍時需要在100 °C左右進行，高溫電鍍進一步加劇了污染。

二是由于電流效率很難達到100%，電鍍過程中會產生較多的廢液，造成Pt的浪費。一般要通過繁瑣的后續處理才能加以回收，會增加額外的生產成本。

三是由于長時間電鍍所引起的鈍化效應，Pt鍍層的表面質量往往不佳，孔隙多、應力大、光澤度低。此外，由于電鍍過程中容易產生H₂或O₂，而Pt恰好對上述氣體又具有較強的吸收能力，容易使其滲透到整個鍍層內部，導致鍍層產生裂紋。因此，整個Pt鍍層的表面質量和穩定性都不高。

經檢索：

中國專利公開號為CN104805484A的文獻，公開了一種Cu-Ni/Ni-Ag雙復合鍍層極薄鋼帶的生產方法。該文獻以SPHC熱軋酸洗卷為原料，采用二次冷軋+一次退火+電鍍Cu-Ni+熱噴涂Ni-Ag+二次退火的工藝進行生產。所得鋼帶的厚度為0.2~0.3 mm，抗拉強度為330~380 MPa，延伸率為34~38%，表面生成了一層均勻致密、附著力強、厚度為7~10 μm的Cu-Ni/Ni-Ag雙復合鍍層，鍍層表面硬度為90~100 HV，粗糙度為0.15~0.30 μm，鏡面反射率為88~95%，電阻率為6.5~8.7 μΩ?cm，熱導率為6~10 W/cm?°C。產品的導電和導熱性能良好。但是，由于合金中的Cu和Ag面對硫化物很容易腐蝕，容易影響表面質量。此外，該產品使用了熱噴涂工藝，鍍層厚度較大，原料的使用仍然存在一些浪費，性價比不高，并且高溫對鍍層表面質量存在不利的影響。