CN108977639A - 一种厨房用不锈钢板材的耐腐处理方法 - Google Patents

一种厨房用不锈钢板材的耐腐处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种厨房用不锈钢板材的耐腐处理方法，包括如下步骤：（1）板材清洗、（2）干燥处理、（3）喷丸处理、（4）复合处理液制备、（5）辐照改性处理、（6）渗氮处理。本发明提供了一种不锈钢板材的特殊处理方法，其工艺简单，各步骤搭配合理，便于推广应用，处理后的不锈钢板材的耐腐特性明显提升，综合使用品质有效改善，极具市场竞争力和生产使用价值。

Description

一种厨房用不锈钢板材的耐腐处理方法
技术领域
本发明属于不锈钢加工处理技术领域，具体涉及一种厨房用不锈钢板材的耐腐处理方法。
背景技术
现代厨房内有很多用具、设备等都是由不锈钢材料制成，如不锈钢台面、不锈钢搅拌器械、不锈钢搁置架、不锈钢滤网等等。具有代表性的就是304号不锈钢。虽然不锈钢以具有不错的耐温、耐腐等特性而被广泛应用，但随着人们对于产品性能要求的不断提升，其在耐磨、耐腐、耐冲击等性能上仍需进一步的提升。目前对于不锈钢改善提升较为常见的就是进行表面处理，表面处理的方法较多，如镀锌、涂料涂覆、渗碳、渗氮处理等，其中因渗碳/渗氮处理的表层处理组织不易脱落，品质稳定，而被广泛应用。单纯的对不锈钢进行表面渗碳/渗氮处理，其表面硬度、耐腐性等改进效果不佳，对此有人通过先对不锈钢表面进行喷丸等处理后再进行渗碳/渗氮处理，此举很好的提升了整体处理的效果，但同样也存在一定缺陷，如喷丸处理后不锈钢表面易产生裂纹、孔洞等局部组织缺陷，在受到冲击外力时存在生成更大裂纹，甚至断裂的风险，同时也不利于防腐特性的增强等。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种厨房用不锈钢板材的耐腐处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种厨房用不锈钢板材的耐腐处理方法，包括如下步骤：
（1）板材清洗：
先将不锈钢板材放入到盐酸溶液中浸泡处理1~2min，取出后再放入到丙酮中浸泡处理5~7min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
（2）干燥处理：
用棉布将步骤（1）处理后的不锈钢板材的表面水分擦去后，再将不锈钢板材放入到干燥箱内进行干燥处理，30~35min后取出备用；
（3）喷丸处理：
将步骤（2）处理后的不锈钢板材放入到喷丸处理机内进行喷丸处理，取出后再用压缩空气吹去表面杂质后备用；
（4）复合处理液制备：
a.将淀粉、水按照重量比1:8~10进行混合放入到反应釜内，加热保持反应釜内的温度为80~84℃，不断搅拌处理45~50min后，再向反应釜内滴加其总质量3%的硝酸溶液，不断搅拌处理1.5~1.8h后，取出倒入乙醇中沉淀，然后用去离子水冲洗一遍后，再经过真空抽滤、烘干处理后得物料A备用；
b.将操作a所得的物料A放入到反应釜内，然后加入其总质量2600~2800%的去离子水、3.2~3.6%的过硫酸铵、150~160%的苯乙烯、165~175%的丙烯酸丁酯单体、25~28%的壳聚糖、7~10%的纳米二氧化钛、12~16%的钛酸酯偶联剂、5~8%的六偏磷酸钠、4~6%的乙二胺四乙酸二钠，然后加热保持反应釜内的温度为76~79℃，不断搅拌处理5~7h后，取出得复合处理液备用；
（5）辐照改性处理：
a.将步骤（3）处理后的不锈钢板材浸入到步骤（4）所得的复合处理液中，超声震荡处理1~2h后将不锈钢板材取出；
b.将操作a处理后的不锈钢板材放入到辐照箱内，用137Cs-γ射线进行辐照处理，50~55min后取出备用；
（6）渗氮处理：
a.将步骤（5）处理后的不锈钢板材放入到渗氮罐内，然后将渗氮剂加入到渗氮罐内，填充于不锈钢板材的四周并夯实，最后将渗氮罐密封；所述的渗氮剂是由桐木木屑、尿素、碳酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、硝酸钾按照重量比16~18：7~9：2~4：1~2：0.5~1混合而成；
b.对操作a处理后的渗氮罐进行保温渗氮处理2~3h后，再对渗氮罐进行冷却，完成后将不锈钢板材取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的盐酸溶液的质量分数为5~7%。
进一步的，步骤（2）中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为75~80℃。
进一步的，步骤（3）中所述的喷丸处理所选用的喷丸介质为金刚砂，其颗粒大小为120目，喷砂时的气流压力为0.65~0.75MPa，喷嘴离工件的距离为110~120mm，喷砂的角度为90°。
进一步的，步骤（4）操作a中所述的硝酸溶液的质量分数为18~20%。
进一步的，步骤（5）操作a中所述的超声震荡处理时控制超声波的频率为600~650kHz。
进一步的，步骤（5）操作b中所述的137Cs-γ射线辐照的总剂量为2~3kGy。
进一步的，步骤（6）操作b中所述的保温渗氮处理时保持渗氮罐内的温度为550~580℃。
本发明优化改善了不锈钢板材的表面处理方法，有效的提升了不锈钢板材的综合使用品质。其中，仍对不锈钢板材进行了喷丸处理，利用喷丸处理来细化不锈钢表层的晶粒，甚至使得晶粒的尺度达到纳米级，从而提高了晶界的大小，为后续的处理奠定了基础，随后特制了一种复合处理液，其是用物料A配合苯乙烯、丙烯酸丁酯单体、壳聚糖、纳米二氧化钛、钛酸酯偶联剂等成分进行复合，制成了一种壳聚糖、纳米二氧化钛等配合填充改性的水解淀粉接枝苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚物的溶液，之后再用此复合处理液对不锈钢板材进行浸泡处理，将上述共聚物成分一定量的吸附固定在不锈钢板材的表面上，接着再用137Cs-γ射线进行辐照处理，在此射线的作用下，上述共聚物成分与不锈钢板材的表面组织交联固定结合，形成了一覆盖层，此覆盖层填充于喷丸处理后的金属表面上，与不锈钢板材间的结合强度高，最后进行了渗氮处理，渗氮剂的有效成分在渗入发生化学反应的过程中，使得覆盖层与不锈钢板材表面组织更强的结合，形成了一种复合渗层，从而明显改善了不锈钢板材的综合性能。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明提供了一种不锈钢板材的特殊处理方法，其工艺简单，各步骤搭配合理，便于推广应用，处理后的不锈钢板材的耐腐特性明显提升，综合使用品质有效改善，极具市场竞争力和生产使用价值。
具体实施方式
实施例1
一种厨房用不锈钢板材的耐腐处理方法，包括如下步骤：
（1）板材清洗：
先将不锈钢板材放入到盐酸溶液中浸泡处理1min，取出后再放入到丙酮中浸泡处理5min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
（2）干燥处理：
用棉布将步骤（1）处理后的不锈钢板材的表面水分擦去后，再将不锈钢板材放入到干燥箱内进行干燥处理，30min后取出备用；
（3）喷丸处理：
将步骤（2）处理后的不锈钢板材放入到喷丸处理机内进行喷丸处理，取出后再用压缩空气吹去表面杂质后备用；
（4）复合处理液制备：
a.将淀粉、水按照重量比1:8进行混合放入到反应釜内，加热保持反应釜内的温度为80℃，不断搅拌处理45min后，再向反应釜内滴加其总质量3%的硝酸溶液，不断搅拌处理1.5h后，取出倒入乙醇中沉淀，然后用去离子水冲洗一遍后，再经过真空抽滤、烘干处理后得物料A备用；
b.将操作a所得的物料A放入到反应釜内，然后加入其总质量2600%的去离子水、3.2%的过硫酸铵、150%的苯乙烯、165%的丙烯酸丁酯单体、25%的壳聚糖、7%的纳米二氧化钛、12%的钛酸酯偶联剂、5%的六偏磷酸钠、4%的乙二胺四乙酸二钠，然后加热保持反应釜内的温度为76℃，不断搅拌处理5h后，取出得复合处理液备用；
（5）辐照改性处理：
a.将步骤（3）处理后的不锈钢板材浸入到步骤（4）所得的复合处理液中，超声震荡处理1h后将不锈钢板材取出；
b.将操作a处理后的不锈钢板材放入到辐照箱内，用137Cs-γ射线进行辐照处理，50min后取出备用；
（6）渗氮处理：
a.将步骤（5）处理后的不锈钢板材放入到渗氮罐内，然后将渗氮剂加入到渗氮罐内，填充于不锈钢板材的四周并夯实，最后将渗氮罐密封；所述的渗氮剂是由桐木木屑、尿素、碳酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、硝酸钾按照重量比16：7：2：1：0.5混合而成；
b.对操作a处理后的渗氮罐进行保温渗氮处理2h后，再对渗氮罐进行冷却，完成后将不锈钢板材取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的盐酸溶液的质量分数为5%。
进一步的，步骤（2）中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为75℃。
进一步的，步骤（3）中所述的喷丸处理所选用的喷丸介质为金刚砂，其颗粒大小为120目，喷砂时的气流压力为0.65MPa，喷嘴离工件的距离为110~120mm，喷砂的角度为90°。
进一步的，步骤（4）操作a中所述的硝酸溶液的质量分数为18%。
进一步的，步骤（5）操作a中所述的超声震荡处理时控制超声波的频率为600kHz。
进一步的，步骤（5）操作b中所述的137Cs-γ射线辐照的总剂量为2kGy。
进一步的，步骤（6）操作b中所述的保温渗氮处理时保持渗氮罐内的温度为550℃。
实施例2
一种厨房用不锈钢板材的耐腐处理方法，包括如下步骤：
（1）板材清洗：
先将不锈钢板材放入到盐酸溶液中浸泡处理1min，取出后再放入到丙酮中浸泡处理6min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
（2）干燥处理：
用棉布将步骤（1）处理后的不锈钢板材的表面水分擦去后，再将不锈钢板材放入到干燥箱内进行干燥处理，33min后取出备用；
（3）喷丸处理：
将步骤（2）处理后的不锈钢板材放入到喷丸处理机内进行喷丸处理，取出后再用压缩空气吹去表面杂质后备用；
（4）复合处理液制备：
a.将淀粉、水按照重量比1:9进行混合放入到反应釜内，加热保持反应釜内的温度为82℃，不断搅拌处理48min后，再向反应釜内滴加其总质量3%的硝酸溶液，不断搅拌处理1.7h后，取出倒入乙醇中沉淀，然后用去离子水冲洗一遍后，再经过真空抽滤、烘干处理后得物料A备用；
b.将操作a所得的物料A放入到反应釜内，然后加入其总质量2700%的去离子水、3.4%的过硫酸铵、155%的苯乙烯、170%的丙烯酸丁酯单体、27%的壳聚糖、9%的纳米二氧化钛、14%的钛酸酯偶联剂、7%的六偏磷酸钠、5%的乙二胺四乙酸二钠，然后加热保持反应釜内的温度为78℃，不断搅拌处理6h后，取出得复合处理液备用；
（5）辐照改性处理：
a.将步骤（3）处理后的不锈钢板材浸入到步骤（4）所得的复合处理液中，超声震荡处理1.5h后将不锈钢板材取出；
b.将操作a处理后的不锈钢板材放入到辐照箱内，用137Cs-γ射线进行辐照处理，53min后取出备用；
（6）渗氮处理：
a.将步骤（5）处理后的不锈钢板材放入到渗氮罐内，然后将渗氮剂加入到渗氮罐内，填充于不锈钢板材的四周并夯实，最后将渗氮罐密封；所述的渗氮剂是由桐木木屑、尿素、碳酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、硝酸钾按照重量比17：8：3：1.5：0.8混合而成；
b.对操作a处理后的渗氮罐进行保温渗氮处理2.5h后，再对渗氮罐进行冷却，完成后将不锈钢板材取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的盐酸溶液的质量分数为6%。
进一步的，步骤（2）中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为77℃。
进一步的，步骤（3）中所述的喷丸处理所选用的喷丸介质为金刚砂，其颗粒大小为120目，喷砂时的气流压力为0.70MPa，喷嘴离工件的距离为110~120mm，喷砂的角度为90°。
进一步的，步骤（4）操作a中所述的硝酸溶液的质量分数为19%。
进一步的，步骤（5）操作a中所述的超声震荡处理时控制超声波的频率为630kHz。
进一步的，步骤（5）操作b中所述的137Cs-γ射线辐照的总剂量为2.5kGy。
进一步的，步骤（6）操作b中所述的保温渗氮处理时保持渗氮罐内的温度为570℃。
实施例3
一种厨房用不锈钢板材的耐腐处理方法，包括如下步骤：
（1）板材清洗：
先将不锈钢板材放入到盐酸溶液中浸泡处理2min，取出后再放入到丙酮中浸泡处理7min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
（2）干燥处理：
用棉布将步骤（1）处理后的不锈钢板材的表面水分擦去后，再将不锈钢板材放入到干燥箱内进行干燥处理，35min后取出备用；
（3）喷丸处理：
将步骤（2）处理后的不锈钢板材放入到喷丸处理机内进行喷丸处理，取出后再用压缩空气吹去表面杂质后备用；
（4）复合处理液制备：
a.将淀粉、水按照重量比1:10进行混合放入到反应釜内，加热保持反应釜内的温度为84℃，不断搅拌处理50min后，再向反应釜内滴加其总质量3%的硝酸溶液，不断搅拌处理1.8h后，取出倒入乙醇中沉淀，然后用去离子水冲洗一遍后，再经过真空抽滤、烘干处理后得物料A备用；
b.将操作a所得的物料A放入到反应釜内，然后加入其总质量2800%的去离子水、3.6%的过硫酸铵、160%的苯乙烯、175%的丙烯酸丁酯单体、28%的壳聚糖、10%的纳米二氧化钛、16%的钛酸酯偶联剂、8%的六偏磷酸钠、6%的乙二胺四乙酸二钠，然后加热保持反应釜内的温度为79℃，不断搅拌处理7h后，取出得复合处理液备用；
（5）辐照改性处理：
a.将步骤（3）处理后的不锈钢板材浸入到步骤（4）所得的复合处理液中，超声震荡处理2h后将不锈钢板材取出；
b.将操作a处理后的不锈钢板材放入到辐照箱内，用137Cs-γ射线进行辐照处理，55min后取出备用；
（6）渗氮处理：
a.将步骤（5）处理后的不锈钢板材放入到渗氮罐内，然后将渗氮剂加入到渗氮罐内，填充于不锈钢板材的四周并夯实，最后将渗氮罐密封；所述的渗氮剂是由桐木木屑、尿素、碳酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、硝酸钾按照重量比18：9：4：2：1混合而成；
b.对操作a处理后的渗氮罐进行保温渗氮处理3h后，再对渗氮罐进行冷却，完成后将不锈钢板材取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的盐酸溶液的质量分数为7%。
进一步的，步骤（2）中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为80℃。
进一步的，步骤（3）中所述的喷丸处理所选用的喷丸介质为金刚砂，其颗粒大小为120目，喷砂时的气流压力为0.75MPa，喷嘴离工件的距离为110~120mm，喷砂的角度为90°。
进一步的，步骤（4）操作a中所述的硝酸溶液的质量分数为20%。
进一步的，步骤（5）操作a中所述的超声震荡处理时控制超声波的频率为650kHz。
进一步的，步骤（5）操作b中所述的137Cs-γ射线辐照的总剂量为3kGy。
进一步的，步骤（6）操作b中所述的保温渗氮处理时保持渗氮罐内的温度为580℃。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，在步骤（4）复合处理液制备中，省去了操作a处理，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，省去了步骤（4）复合处理液制备处理，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例2相比，省去了步骤（5）辐照改性处理，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例4
本对比实施例4与实施例2相比，省去了步骤（4）复合处理液制备和步骤（5）辐照改性处理，除此外的方法步骤均相同。
为了对比本发明效果，先选用304号不锈钢板材制成相同规格的试样，然后再分别用上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对比实施例4对应的方法进行表面处理，完成后进行性能测试，具体对比数据如下表1所示：
表1
注：上表1中所述的耐应力腐蚀时长参照GB/T17898-1999进行测试。
由上表1可以看出，本发明方法处理后的不锈钢板材的耐应力腐蚀等特性明显的增强，综合品质有效提升，极具市场竞争力和推广应用价值。

Claims (8)

1.一种厨房用不锈钢板材的耐腐处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）板材清洗：
先将不锈钢板材放入到盐酸溶液中浸泡处理1~2min，取出后再放入到丙酮中浸泡处理5~7min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
（2）干燥处理：
用棉布将步骤（1）处理后的不锈钢板材的表面水分擦去后，再将不锈钢板材放入到干燥箱内进行干燥处理，30~35min后取出备用；
（3）喷丸处理：
将步骤（2）处理后的不锈钢板材放入到喷丸处理机内进行喷丸处理，取出后再用压缩空气吹去表面杂质后备用；
（4）复合处理液制备：
a.将淀粉、水按照重量比1:8~10进行混合放入到反应釜内，加热保持反应釜内的温度为80~84℃，不断搅拌处理45~50min后，再向反应釜内滴加其总质量3%的硝酸溶液，不断搅拌处理1.5~1.8h后，取出倒入乙醇中沉淀，然后用去离子水冲洗一遍后，再经过真空抽滤、烘干处理后得物料A备用；
b.将操作a所得的物料A放入到反应釜内，然后加入其总质量2600~2800%的去离子水、3.2~3.6%的过硫酸铵、150~160%的苯乙烯、165~175%的丙烯酸丁酯单体、25~28%的壳聚糖、7~10%的纳米二氧化钛、12~16%的钛酸酯偶联剂、5~8%的六偏磷酸钠、4~6%的乙二胺四乙酸二钠，然后加热保持反应釜内的温度为76~79℃，不断搅拌处理5~7h后，取出得复合处理液备用；
（5）辐照改性处理：
a.将步骤（3）处理后的不锈钢板材浸入到步骤（4）所得的复合处理液中，超声震荡处理1~2h后将不锈钢板材取出；
b.将操作a处理后的不锈钢板材放入到辐照箱内，用137Cs-γ射线进行辐照处理，50~55min后取出备用；
（6）渗氮处理：
a.将步骤（5）处理后的不锈钢板材放入到渗氮罐内，然后将渗氮剂加入到渗氮罐内，填充于不锈钢板材的四周并夯实，最后将渗氮罐密封；所述的渗氮剂是由桐木木屑、尿素、碳酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、硝酸钾按照重量比16~18：7~9：2~4：1~2：0.5~1混合而成；
b.对操作a处理后的渗氮罐进行保温渗氮处理2~3h后，再对渗氮罐进行冷却，完成后将不锈钢板材取出即可。
2.根据权利要求1所述的一种厨房用不锈钢板材的耐腐处理方法，其特征在于，步骤（1）中所述的盐酸溶液的质量分数为5~7%。
3.根据权利要求1所述的一种厨房用不锈钢板材的耐腐处理方法，其特征在于，步骤（2）中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为75~80℃。
4.根据权利要求1所述的一种厨房用不锈钢板材的耐腐处理方法，其特征在于，步骤（3）中所述的喷丸处理所选用的喷丸介质为金刚砂，其颗粒大小为120目，喷砂时的气流压力为0.65~0.75MPa，喷嘴离工件的距离为110~120mm，喷砂的角度为90°。
5.根据权利要求1所述的一种厨房用不锈钢板材的耐腐处理方法，其特征在于，步骤（4）操作a中所述的硝酸溶液的质量分数为18~20%。
6.根据权利要求1所述的一种厨房用不锈钢板材的耐腐处理方法，其特征在于，步骤（5）操作a中所述的超声震荡处理时控制超声波的频率为600~650kHz。
7.根据权利要求1所述的一种厨房用不锈钢板材的耐腐处理方法，其特征在于，步骤（5）操作b中所述的137Cs-γ射线辐照的总剂量为2~3kGy。
8.根据权利要求1所述的一种厨房用不锈钢板材的耐腐处理方法，其特征在于，步骤（6）操作b中所述的保温渗氮处理时保持渗氮罐内的温度为550~580℃。
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