CN110777346A - 一种防锈400系列不锈钢及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及合金技术领域，提供了一种防锈400系列不锈钢及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：通过对400系列不锈钢依次进行加热、降温和镀膜处理，有效提高了400系列不锈钢的防锈效果。本发明经过上述处理后的400系列不锈钢的防锈性能与300系列奥氏体不锈钢的防锈性能相当，而400系列不锈钢的价格每吨比300系列合金的价格低7000～8000元，因此本发明提供的方法在提高400系列不锈钢防锈性能的同时，有利于降低成本。而且本发明提供的方法无需使用酸碱溶剂，有利于保护环境。

Description

一种防锈400系列不锈钢及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及合金领域，尤其涉及一种防锈400系列不锈钢及其制备方法和应用。
背景技术
400系列不锈钢是一种铁、碳和铬的合金。因为其不含镍，所以是一种节镍不锈钢，也被大家称为不锈铁。400系列不锈钢具有很强的抗高温氧化能力，与碳钢相比，其物理特性和机械特性都有进一步的改善。
400系列不锈钢多以铁素体和马氏体为主，常用的400系列不锈钢品种有430、410、420、409L等，其中430不锈钢使用量最大。430不锈钢中铬含量为18％，其特点是价格便宜、热膨胀系数小；但其不足之处也相对明显：防锈性能低于300系列不锈钢，所以限制了400系列不锈钢的使用范围。
发明内容
本发明提供了一种防锈400系列不锈钢及其制备方法和应用，本发明提供的方法能够有效提高400系列不锈钢的防锈性能。
本发明提供了一种防锈400系列不锈钢的制备方法，包括以下步骤：
将400系列不锈钢依次进行加热、降温和镀膜处理，得到防锈400系列不锈钢。
优选的，所述400系列不锈钢包括430不锈钢、410不锈钢、420不锈钢或409L不锈钢。
优选的，所述加热的温度为900～1100℃，所述加热的时间由加热后400系列不锈钢的硬度决定，当加热后400系列不锈钢的维氏硬度为130～210时，停止加热，所述加热在保护气氛下进行。
优选的，所述降温的终点温度为20～50℃。
优选的，所述镀膜处理为等离子体溅射镀膜，所述镀膜处理得到的镀膜层成分包括铬、镍、锆和碳中的一种或多种。
优选的，所述镀膜处理得到的镀层厚度为5μm～70μm。
优选的，所述镀膜处理在真空条件下进行。
本发明还提供了上述技术方案所述方法制备得到的防锈400系列不锈钢，所述防锈400系列不锈钢由400系列不锈钢和镀层组成，所述镀层成分包括铬、镍、锆和碳中的一种或多种。
本发明还提供了上述技术方案所述防锈400系列不锈钢在制备电池壳中的应用。
本发明提供了一种防锈400系列不锈钢的制备方法，通过对400系列不锈钢依次进行加热、降温和镀膜处理，有效提高了400系列不锈钢的防锈效果。经过本发明处理后的400系列不锈钢的防锈性能与300系列奥氏体不锈钢的防锈性能相当，而400系列不锈钢的价格每吨比300系列合金的价格低7000～8000元，因此本发明提供的方法在提高400系列不锈钢防锈性能的同时，有利于降低成本。而且本发明提供的方法无需使用酸碱溶剂，有利于保护环境。
具体实施方式
本发明提供了一种防锈400系列不锈钢的制备方法，包括以下步骤：
将400系列不锈钢依次进行加热、降温和镀膜处理，得到防锈400系列不锈钢。
本发明将400系列不锈钢进行加热处理。在本发明中，所述400系列不锈钢优选包括430不锈钢、410不锈钢、420不锈钢或409L不锈钢，所述加热的温度优选为900～1100℃，更优选为950～1050℃，所述加热的时间由加热后400系列不锈钢的硬度决定，当加热后400系列不锈钢的维氏硬度优选为130～210时，停止加热；所述加热优选在保护气氛中进行，所述保护气氛优选为真空或者优选为氨分解产生的氮气和氢气气氛。
加热处理完成后，本发明将加热后的400系列不锈钢进行降温处理，所述降温的终点温度优选为20～50℃，更优选为30～40℃。
降温处理完成后，本发明对降温处理后的400系列不锈钢进行镀膜处理。在本发明中，所述镀膜处理优选为等离子体溅射镀膜，本发明对等离子溅射镀膜的具体实施方式没有特别要求，采用本领域技术人员熟知的实施方法即可。在本发明中，所述镀膜处理得到的镀膜层成分优选包括铬、镍、锆和碳中的一种或多种，所述铬、镍、锆和碳有利于提高金属表面的防锈性能。在本发明中，本发明优选将靶材的材质设置为铬、镍、锆和碳，以得到铬、镍、锆和碳成分的镀膜；当所述镀膜含有铬、镍、锆和碳中的一种以上时，本发明优选同时设置一个以上的靶材，将多种靶材进行同时溅射，以得到含有一种以上成分的镀膜。在本发明中，当镀膜含有多种成分时，本发明对多种成分之间的含量比例关系没有特别要求，任意比例均可。
在本发明中，所述镀膜处理得到的镀膜层的厚度优选为5μm～70μm，进一步优选为5～50μm，更优选为10～30μm。本发明优选将镀膜层的厚度控制在上述范围内，有利于提高400系列不锈钢的防锈性能。在本发明中，所述镀膜处理优选在真空条件下进行。在本发明中，所述镀膜处理采用专利CN201720479833.X中的真空等离子体镀膜系统进行镀膜。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
将430不锈钢进行加热处理，其中加热的温度为900℃，当加热至不锈钢的维氏硬度为130时，停止加热，降温至30℃，然后进行镀膜处理，镀层的成分为铬，镀层的厚度为5μm，得到防锈430不锈钢。
实施例2
将410不锈钢进行加热处理，其中加热的温度为1000℃，当加热至不锈钢的维氏硬度为150时，停止加热，降温至30℃，然后进行镀膜处理，镀层的成分为铬和镍，镀层的厚度为20μm，得到防锈410不锈钢。
实施例3
将420不锈钢进行加热处理，其中加热的温度为1100℃，当加热至不锈钢的维氏硬度为200时，停止加热，降温至30℃，然后进行镀膜处理，镀层的成分为铬和锆，镀层的厚度为15μm，得到防锈420不锈钢。
实施例4
将409L不锈钢进行加热处理，其中加热的温度为1050℃，当加热至不锈钢的维氏硬度为210时，停止加热，降温至30℃，然后进行镀膜处理，镀层的成分为镍和碳，镀层的厚度为10μm，得到防锈409L不锈钢。
对实施例1～4得到的防锈不锈钢的防锈性能进行测试，测试结果表明，本发明处理后的防锈不锈钢的防锈性能与300系列奥氏体不锈钢的防锈性能相当，而400系列不锈钢的价格每吨比300系列合金的价格低7000～8000元，因此本发明提供的方法在提高400系列不锈钢防锈性能的同时，有利于降低成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种防锈400系列不锈钢的制备方法，包括以下步骤：
将400系列不锈钢依次进行加热、降温和镀膜处理，得到防锈400系列不锈钢。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述400系列不锈钢包括430不锈钢、410不锈钢、420不锈钢或409L不锈钢。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述加热的温度为900～1100℃，所述加热的时间由加热后400系列不锈钢的硬度决定，当加热后400系列不锈钢的维氏硬度为130～210时，停止加热，所述加热在保护气氛下进行。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述降温的终点温度为20～50℃。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述镀膜处理为等离子体溅射镀膜，所述镀膜处理得到的镀膜层成分包括铬、镍、锆和碳中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述镀膜处理得到的镀层厚度为5μm～70μm。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述镀膜处理在真空条件下进行。
8.权利要求1～7任一项所述方法制备得到的防锈400系列不锈钢，其特征在于，所述防锈400系列不锈钢由400系列不锈钢和镀层组成，所述镀层成分包括铬、镍、锆和碳中的一种或多种。
9.根据权利要求8所述的防锈400系列不锈钢在制备电池壳中的应用。
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