[發明專利]一種提高船用碳鋼耐腐蝕性能的方法

在審

• 申請號: 202011124659.X
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112323052A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 謝楓;楊勝
• 申請（專利權）人: 安徽華飛機械鑄鍛有限公司
• 主分類號: C23C22/18
• 分類號: C23C22/18;C23C22/78;C23C22/73
• 代理公司: 合肥廣源知識產權代理事務所(普通合伙) 34129
• 代理人: 汪綱

本發明涉及鋼材性能研究技術領域，公開了一種提高船用碳鋼耐腐蝕性能的方法，通過研究碳鋼在潮濕環境中的腐蝕行為特點，制備得到的復合碳化物粒子的加入，提高了處理液轉化膜的性能，滲入處理后的碳鋼表面，致密性大大提高，形成的該防護膜厚度達到15?25微米，起到很強的屏障作用，阻止腐蝕介質的侵蝕，有效改善碳鋼表面耐全面腐蝕、點蝕的性能，提高其在熱溫潮濕環境下的穩定性，并且具有自修復功能，處理得到的船用碳鋼耐腐蝕性能強、硬度高，結構致密，光澤性好，且具有一定的延展性，解決現有防腐蝕涂層薄、有空隙、耐磨性能差，在腐蝕介質以及沖擊機械作用下易脫落，只能短時間起到保護作用，不能夠實現長期保護的問題。

技術領域

本發明屬于鋼材性能研究技術領域，具體涉及一種提高船用碳鋼耐腐蝕性能的方法。

背景技術

鋼鐵工業是國民經濟的基本支柱之一，作為重要的結構材料應用面十分廣泛，幾乎遍布所有工業。隨著現代化工業的發展，以及海洋資源的開發利用，船舶工業迎來了新的發展機遇。隨之對鋼鐵材料的需求也越來越迫切。

碳鋼是含碳量在0.0218%~2.11%的鐵碳合金。也叫碳素鋼。一般還含有少量的硅、錳、硫、磷。一般碳鋼中含碳量越高則硬度越大，強度也越高，但塑性越低。碳鋼是工業生產中的重要材料，用途較為廣泛，然而碳鋼在強腐蝕介質、大氣、海水、土壤中都不耐腐蝕，大部分的酸、堿、鹽的水溶液對碳鋼均具有較強的腐蝕性。碳鋼的使用過程中產生的腐蝕問題給人們帶來了巨大的經濟損失和社會危害，尤其是船用碳鋼的使用環境，加重了腐蝕發生的誘因以及腐蝕程度?，F有的防腐蝕解決方法見效時間長的手段為在碳鋼的基礎上添加多元合金元素制備耐候鋼，使其在腐蝕環境中的耐蝕性得到了長期改善。然而該方法大大提高了冶煉的難度以及成本攀升，并且鋼材其它性能受到不利影響。因此，對于碳鋼材料的腐蝕性能研究與材料防護仍然任重道遠，對于減少經濟損失、減少資源浪費以及提高經濟效益等具有著非常重要的意義。

發明內容

本發明的目的是針對現有的問題，提供了一種提高船用碳鋼耐腐蝕性能的方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種提高船用碳鋼耐腐蝕性能的方法，將預處理的碳鋼件置于處理液中浸泡，使得碳鋼件表面形成耐腐蝕化學轉化膜；

所述處理液按照重量份計由以下成分制成：磷酸錳1.8-2.2份、磷酸溶液35-45份、乙酸溶液10-12份、溴化鈉0.1-0.3份、磷酸鈉2.0-3.5份、復合碳化物0.8-1.4份；

所述磷酸溶液pH值在3.2-3.4之間，乙酸溶液濃度為1.4-1.8克/升。

具體的，所述復合碳化物的制備包括以下工藝步驟：

（1）取11.3-11.5克碳化硅微粉，加入3.2-3.3倍體積的質量濃度為85-90%的乙醇溶液，在35-40℃下機械攪拌20-30分鐘，轉移至四口燒瓶中，向燒瓶中加入4.0-4.2毫升六甲基二硅氧烷，加熱升溫至75-78℃，攪拌反應45-55℃，進行過濾，使用去離子水洗滌至中性，置于70-90℃烘箱中干燥8-10小時，得到表面處理后的碳化硅粉備用；

（2）按照質量比為2.7-2.9:1.0-1.3的比例將步驟（1）制備得到的碳化硅粉和活性炭粉混合，共30-33克，向混合粉中加入0.12-0.14克助劑添加劑，置于振動磨中，充分混合1-2小時，然后轉移至球磨罐中，按照球料比為1.2-1.3：1的比例進行球磨，球磨過程中使用氬氣保護，以330-340轉/分鐘的速度球磨120-140分鐘，所得球磨料置于390-450℃預熱的燒結爐中，加壓保溫燒結40-46分鐘，壓力為6.5-7.0MPa，燒結溫度為1100-1200℃，隨爐自然冷卻后，得到所述復合碳化物。所述復合碳化物粒徑大小在0.1-0.4微米之間。

所述助劑添加劑由氧化釔和氧化鋁粉按照質量比為1:1.5-1.6的比例混合得到的。