[發(fā)明專利]一種鋼鐵基材料表面處理工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211137337.8
• 申請日: 2022-09-19
• 公開（公告）號: CN115433897A
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭向陽
• 申請（專利權(quán)）人: 平頂山市美伊金屬制品有限公司
• 主分類號: C23C10/24
• 分類號: C23C10/24;C23C10/60;C23C26/00;C23C10/28
• 代理公司: 昆明合眾智信知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 53113
• 代理人: 韋仲杰;王志新

本發(fā)明公開了一種鋼鐵基材料表面處理工藝，先對鋼鐵基材料進(jìn)行滲鋅處理，接著雙氧水預(yù)處理，再利用硝酸鑭水溶液、聚甲基丙烯酸水溶液、聚乙烯亞胺水溶液實(shí)現(xiàn)表面覆膜制成覆膜鋼鐵基材料，最后在覆膜鋼鐵基材料的表面均勻涂覆預(yù)混料，烘干即可。本發(fā)明的表面處理工藝環(huán)環(huán)相扣，對鋼鐵基材料形成全方位的防護(hù)，大大改善了其在高溫條件下的耐腐蝕性能，應(yīng)用領(lǐng)域更為廣泛。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼鐵基材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋼鐵基材料表面處理工藝。

背景技術(shù)

鋼鐵基材料價(jià)格低廉，使用范圍廣泛，綜合性能良好，但是鋼鐵基材料的耐腐蝕性、耐磨性較差，在一定程度上限制了其應(yīng)用。因此，對鋼鐵基材料進(jìn)行表面處理是非常必要的，比如對基材表面進(jìn)行氧化、鈍化、轉(zhuǎn)化膜等處理，使得鋼鐵基材料表面形成保護(hù)膜，從而提高鋼鐵基材料的耐鹽、酸、大氣腐蝕性能，改善耐磨性等，從而拓寬鋼鐵基材料的應(yīng)用范圍。

但是，鋼鐵基材料表面往往存在晶間缺陷、組織缺陷等晶格缺陷，以及凹點(diǎn)、坑點(diǎn)、氣孔、砂眼、雜質(zhì)夾雜、應(yīng)力夾雜以及鐵碳合金成分的不均勻等缺陷。這些缺陷的存在會(huì)直接影響表面膜性能，在表面膜形成時(shí)，這些缺陷會(huì)使得膜不連續(xù)、不均勻、不完整，也就是說無法保證最后形成的表面膜連續(xù)均勻。那么在酸或鹽離子存在的環(huán)境中，這些不連續(xù)的缺陷處就會(huì)出現(xiàn)電位差，形成導(dǎo)電層，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，比如點(diǎn)蝕、穿孔、晶間腐蝕等。電化學(xué)腐蝕會(huì)擊穿鋼鐵基材料表面膜，進(jìn)而擊穿鋼鐵基材料，大大降低了鋼鐵基材料的使用壽命。

專利申請CN102839365A公開了一種環(huán)保型多功能鋼鐵表面處理液，是以磷酸、磷酸二氫鋅、有機(jī)酸、硝酸鋅、聚乙二醇、氧化促進(jìn)劑、絡(luò)合劑、表面活性劑等原料混合制成，實(shí)現(xiàn)了鋼鐵表面的除銹、脫脂、磷化、鈍化一步完成，但其主要依賴于磷化膜實(shí)現(xiàn)耐腐蝕，整體耐腐蝕效果較差，無法滿足多領(lǐng)域使用需求。

專利申請CN105039954A公開了一種鋼鐵表面處理劑的制備方法，該方法的步驟為：(a)取聚硅氧烷、焦磷酸鈉、山梨酸鉀和十二烷基磺酸鈉混合，加入去離子水，攪拌均勻，在攪拌下加熱至50℃，保溫20min；(b)將步驟(a)得到的溶液冷卻至25℃，加入聚氨酯和氧化鋁，攪拌10min；(c)向步驟(b)得到的溶液中加入咖啡酸和硝酸鋅，攪拌均勻即得鋼鐵表面處理劑。該專利技術(shù)能在鋼鐵表面形成一層致密的保護(hù)膜，有效防止外界環(huán)境對鋼鐵表面的侵蝕，增強(qiáng)鋼鐵的抗氧化、抗腐蝕能力，長久至于空氣中仍能保持鋼鐵表面光亮，但是，在高溫環(huán)境下仍然很難避免電化學(xué)腐蝕的發(fā)生。

專利CN103108989B公開了一種表面處理鋼板，在鋼板的至少單面上具有耐腐蝕性皮膜，在上述耐腐蝕性皮膜上具有密合性皮膜，所述耐腐蝕性皮膜由選自Ni層、Sn層、Fe-Ni合金層、Fe-Sn合金層和Fe-Ni-Sn合金層之中的至少一層構(gòu)成，所述密合性皮膜含有Zr、還含有以相對于Zr的質(zhì)量比計(jì)共計(jì)為0.01～10的選自源于磷酸類的P和源于酚樹脂的C之中的1種以上元素。該專利技術(shù)在55℃條件下具有良好的耐腐蝕性，但高溫耐腐蝕性較差，無法滿足高溫使用條件。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種鋼鐵基材料表面處理工藝，大大改善了高溫條件下的耐腐蝕性能，應(yīng)用領(lǐng)域更為廣泛。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種鋼鐵基材料表面處理工藝，具體步驟如下：

(1)先將鋼鐵基材料進(jìn)行電化學(xué)滲鋅處理，接著轉(zhuǎn)移至真空滲鋅爐中，加入混合滲劑，抽真空至3～5Pa，加熱至100～120℃，保溫20～30分鐘，抽真空至1Pa，加熱至400～420℃，保溫100～120分鐘，得到滲鋅鋼鐵基材料；

(2)然后將滲鋅鋼鐵基材料轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，加入質(zhì)量濃度2～3％雙氧水使得滲鋅鋼鐵基材料完全浸沒，密封加熱，自然冷卻至室溫，取出，水洗，吹干，得到預(yù)處理鋼鐵基材料；