CN107299385A - 一种改善不锈钢表面特性的电化学处理方法 - Google Patents

一种改善不锈钢表面特性的电化学处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改善不锈钢表面特性的电化学处理方法，包括如下步骤：（1）表面除油、（2）抛光液制备、（3）电解处理。本发明处理方法能有效的提升不锈钢的表面特性，改善了表面的光泽度、镜面效果，同时又提升了不锈钢的耐腐耐锈能力，增强了不锈钢的使用品质，具有很强的市场竞争力。

Description

一种改善不锈钢表面特性的电化学处理方法
技术领域
本发明涉及一种不锈钢的处理方法，具体涉及一种改善不锈钢表面特性的电化学处理方法。
背景技术
随着人们生活质量的不断提高，不锈钢制品越来越多的深入到人们的日常生活当中。抛光是不锈钢加工生产中一项重要的工序，传统的机械抛光往往会破坏工件，摩擦时易发生局部高温和硬化，进而改变了金属表面原有的金相组织，影响了不锈钢的进一步加工，而电解抛光则很好的克服了机械抛光的弊端，但现有的电解抛光技术中存在着对温度要求较高，通常在90℃以上进行，以保证电解抛光的质量，无疑提高了生产的成本，此外，现有的抛光处理所产生的镜面效果不佳，品质不稳定，同时对不锈钢耐腐性能的提升效果不甚理想。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种改善不锈钢表面特性的电化学处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种改善不锈钢表面特性的电化学处理方法，包括如下步骤：
（1）表面除油：
将待加工的不锈钢放入工业除油剂中进行除油处理，完成后取出用去离子水冲洗干净后备用；
（2）抛光液制备：
先按重量份称取下列物质：3~6份聚乙二醇、70~80份磷酸、20~25份硫酸、1.5~2.5份改性纳米高岭土、120~130份水，然后将上述物质共同混合，充分搅拌分散均匀后制得抛光液备用；所述的改性纳米高岭土的制备方法是将纳米高岭土浸入到改性液中，加热搅拌处理1~1.5h后取出，干燥粉碎后而成；所述的改性液中各物质的重量百分比为：0.3~0.6%氯化镁、0.4~0.7%己内酰胺、1~1.5%硅烷偶联剂，余量为水；
（3）电解处理：
将步骤（1）处理后的不锈钢浸入到步骤（2）制得的抛光液中，以不锈钢作为阳极，铅板作为阴极进行电解抛光处理，控制阳极电流密度为7~14A/dm2，电压为8~11V，电解处理7~9min后将不锈钢取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的除油处理时，加热保持工业除油剂的温度为60~65℃。
进一步的，步骤（2）中所述的聚乙二醇的分子量为5000~6000。
进一步的，步骤（2）中所述的改性纳米高岭土的制备中，加热保持改性液的温度为80~85℃。
进一步的，步骤（2）中所述的改性纳米高岭土的制备中，所用的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的任意一种。
进一步的，步骤（3）中所述的阴极与阳极的面积之比为2.8~3.2：1。
进一步的，步骤（3）中所述的电解抛光处理时加热保持抛光液的温度为68~73℃。
本发明在处理时独特配制了抛光液，抛光液中添加了聚乙二醇成分，其能有效的提高抛光液整体的粘度，便于不锈钢表面溶解下来的金属离子不断积累，形成更为优质的金属盐膜，又降低了不锈钢表面溶解过快造成麻坑的现象发生，提高了电解的效果，在电解处理过程中，磷酸与不锈钢反应产生的金属盐膜是增强整体耐腐特性的基础，但此膜对其特性提升的效果较为有限，对此又在抛光液中添加了特殊处理的改性纳米高岭土成分，其中纳米高岭土经过了改性液改性处理，利用己内酰胺进行了插层处理，增强了纳米高岭土与不锈钢表面分子交联能力，用氯化镁进行了离子改性，改善了其表面电荷特性，利于纳米高岭土在不锈钢表面的吸附，用硅烷偶联剂处理后，提升了其分散性能，最终制得的改性纳米高岭土能有效的填充于不锈钢电解处理时不可避免产生的麻坑中，同时又能与不锈钢、金属盐膜发生交联，提升了膜层的致密性、耐腐性，同时改性纳米高岭土又具有良好的白度，提升了表面的光泽度
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明处理方法能有效的提升不锈钢的表面特性，改善了表面的光泽度、镜面效果，同时又提升了不锈钢的耐腐耐锈能力，增强了不锈钢的使用品质，具有很强的市场竞争力。
具体实施方式
实施例1
一种改善不锈钢表面特性的电化学处理方法，包括如下步骤：
（1）表面除油：
将待加工的不锈钢放入工业除油剂中进行除油处理，完成后取出用去离子水冲洗干净后备用；
（2）抛光液制备：
先按重量份称取下列物质：3份聚乙二醇、70份磷酸、20份硫酸、1.5份改性纳米高岭土、120份水，然后将上述物质共同混合，充分搅拌分散均匀后制得抛光液备用；所述的改性纳米高岭土的制备方法是将纳米高岭土浸入到改性液中，加热搅拌处理1h后取出，干燥粉碎后而成；所述的改性液中各物质的重量百分比为：0.3%氯化镁、0.4%己内酰胺、1%硅烷偶联剂，余量为水；
（3）电解处理：
将步骤（1）处理后的不锈钢浸入到步骤（2）制得的抛光液中，以不锈钢作为阳极，铅板作为阴极进行电解抛光处理，控制阳极电流密度为7A/dm2，电压为8V，电解处理7min后将不锈钢取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的除油处理时，加热保持工业除油剂的温度为60~65℃。
进一步的，步骤（2）中所述的聚乙二醇的分子量为5000~6000。
进一步的，步骤（2）中所述的改性纳米高岭土的制备中，加热保持改性液的温度为80~85℃。
进一步的，步骤（2）中所述的改性纳米高岭土的制备中，所用的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550。
进一步的，步骤（3）中所述的阴极与阳极的面积之比为2.8：1。
进一步的，步骤（3）中所述的电解抛光处理时加热保持抛光液的温度为68~69℃。
实施例2
一种改善不锈钢表面特性的电化学处理方法，包括如下步骤：
（1）表面除油：
将待加工的不锈钢放入工业除油剂中进行除油处理，完成后取出用去离子水冲洗干净后备用；
（2）抛光液制备：
先按重量份称取下列物质：5份聚乙二醇、75份磷酸、23份硫酸、2份改性纳米高岭土、125份水，然后将上述物质共同混合，充分搅拌分散均匀后制得抛光液备用；所述的改性纳米高岭土的制备方法是将纳米高岭土浸入到改性液中，加热搅拌处理1.2h后取出，干燥粉碎后而成；所述的改性液中各物质的重量百分比为：0.5%氯化镁、0.6%己内酰胺、1.2%硅烷偶联剂，余量为水；
（3）电解处理：
将步骤（1）处理后的不锈钢浸入到步骤（2）制得的抛光液中，以不锈钢作为阳极，铅板作为阴极进行电解抛光处理，控制阳极电流密度为10A/dm2，电压为10V，电解处理8min后将不锈钢取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的除油处理时，加热保持工业除油剂的温度为60~65℃。
进一步的，步骤（2）中所述的聚乙二醇的分子量为5000~6000。
进一步的，步骤（2）中所述的改性纳米高岭土的制备中，加热保持改性液的温度为80~85℃。
进一步的，步骤（2）中所述的改性纳米高岭土的制备中，所用的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh560。
进一步的，步骤（3）中所述的阴极与阳极的面积之比为3：1。
进一步的，步骤（3）中所述的电解抛光处理时加热保持抛光液的温度为70~71℃。
实施例3
一种改善不锈钢表面特性的电化学处理方法，包括如下步骤：
（1）表面除油：
将待加工的不锈钢放入工业除油剂中进行除油处理，完成后取出用去离子水冲洗干净后备用；
（2）抛光液制备：
先按重量份称取下列物质：6份聚乙二醇、80份磷酸、25份硫酸、2.5份改性纳米高岭土、130份水，然后将上述物质共同混合，充分搅拌分散均匀后制得抛光液备用；所述的改性纳米高岭土的制备方法是将纳米高岭土浸入到改性液中，加热搅拌处理1.5h后取出，干燥粉碎后而成；所述的改性液中各物质的重量百分比为：0.6%氯化镁、0.7%己内酰胺、1.5%硅烷偶联剂，余量为水；
（3）电解处理：
将步骤（1）处理后的不锈钢浸入到步骤（2）制得的抛光液中，以不锈钢作为阳极，铅板作为阴极进行电解抛光处理，控制阳极电流密度为14A/dm2，电压为11V，电解处理9min后将不锈钢取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的除油处理时，加热保持工业除油剂的温度为60~65℃。
进一步的，步骤（2）中所述的聚乙二醇的分子量为5000~6000。
进一步的，步骤（2）中所述的改性纳米高岭土的制备中，加热保持改性液的温度为80~85℃。
进一步的，步骤（2）中所述的改性纳米高岭土的制备中，所用的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh570。
进一步的，步骤（3）中所述的阴极与阳极的面积之比为3.2：1。
进一步的，步骤（3）中所述的电解抛光处理时加热保持抛光液的温度为72~73℃。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，在步骤（2）抛光液制备中，用等质量份的普通纳米高岭土取代改性纳米高岭土，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，在步骤（2）抛光液制备中，不添加使用改性纳米高岭土成分，除此外的方法步骤均相同。
为了对比本发明效果，对同一批次同型号的不锈钢分别进行上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2所述的处理，完成后对不锈钢表面进行品质评价，然后再对不锈钢板材进行中性盐雾试验，具体按照GB/T 10125-1997的方式进行，喷雾过程中观察试样表面是否有白色腐蚀产物,当样品表面出现白锈,说明试样表面已被腐蚀，以此评价不锈钢的耐腐特性，具体对比数据如下表1所示：
表1
平均抗白锈时长（h） 1级品比例（%）
实施例2 625 99.7
对比实施例1 510 98.5
对比实施例2 453 98.1
注：上表1中所述的1级品特征为：表面光亮如镜，能清晰地看到人的五官和眉毛。
由上表1可以看出，本发明处理方法能有效的改善不锈钢的表面特性，提升了其使用性能，具有很好的推广价值。

Claims (7)

1.一种改善不锈钢表面特性的电化学处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）表面除油：
将待加工的不锈钢放入工业除油剂中进行除油处理，完成后取出用去离子水冲洗干净后备用；
（2）抛光液制备：
先按重量份称取下列物质：3~6份聚乙二醇、70~80份磷酸、20~25份硫酸、1.5~2.5份改性纳米高岭土、120~130份水，然后将上述物质共同混合，充分搅拌分散均匀后制得抛光液备用；所述的改性纳米高岭土的制备方法是将纳米高岭土浸入到改性液中，加热搅拌处理1~1.5h后取出，干燥粉碎后而成；所述的改性液中各物质的重量百分比为：0.3~0.6%氯化镁、0.4~0.7%己内酰胺、1~1.5%硅烷偶联剂，余量为水；
（3）电解处理：
将步骤（1）处理后的不锈钢浸入到步骤（2）制得的抛光液中，以不锈钢作为阳极，铅板作为阴极进行电解抛光处理，控制阳极电流密度为7~14A/dm2，电压为8~11V，电解处理7~9min后将不锈钢取出即可。
2.根据权利要求1所述的一种改善不锈钢表面特性的电化学处理方法，其特征在于，步骤（1）中所述的除油处理时，加热保持工业除油剂的温度为60~65℃。
3.根据权利要求1所述的一种改善不锈钢表面特性的电化学处理方法，其特征在于，步骤（2）中所述的聚乙二醇的分子量为5000~6000。
4.根据权利要求1所述的一种改善不锈钢表面特性的电化学处理方法，其特征在于，步骤（2）中所述的改性纳米高岭土的制备中，加热保持改性液的温度为80~85℃。
5.根据权利要求1所述的一种改善不锈钢表面特性的电化学处理方法，其特征在于，步骤（2）中所述的改性纳米高岭土的制备中，所用的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种改善不锈钢表面特性的电化学处理方法，其特征在于，步骤（3）中所述的阴极与阳极的面积之比为2.8~3.2：1。
7.根据权利要求1所述的一种改善不锈钢表面特性的电化学处理方法，其特征在于，步骤（3）中所述的电解抛光处理时加热保持抛光液的温度为68~73℃。
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