CN115354128B - 一种耐腐蚀不锈钢带的酸洗工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐腐蚀不锈钢带的酸洗工艺。包括以下步骤：步骤1：将厚度为2.5~3.0mm的不锈钢板进行固溶处理，初轧，一次退火；再经过次轧、精轧、二次退火，得到厚度为0.5±0.1mm的不锈钢带A；步骤2：将不锈钢带A依次经过一段酸洗，二段阳极氧化，三段酸浸渍，四段涂层处理；得到耐腐蚀不锈钢带。方案中通过轧制过程中的两次退火处理，协同多段处理步骤；在抑制氢脆现象的同时，提高不锈钢带的耐腐蚀性。
Description
技术领域
本发明涉及不锈钢带技术领域，具体为一种耐腐蚀不锈钢带的酸洗工艺。
背景技术
不锈钢带是一种将不锈钢板通过轧制、退火、酸洗等工艺制备得到的通用性不锈钢材，被广泛应用于航空航天、汽车、家电、精密仪器等产业。其中，酸洗工艺是不锈钢带制备的重要步骤，有效抑制不锈钢的氧化，增强防腐性和防锈性。
现有技术中，奥氏体不锈钢通常通过亚硫酸钠酸洗、混酸（一般是硝酸和氢氟酸）酸洗等过程将其表面退火产生的铁鳞、氧化层剥离清除。现有酸洗过程中，硝酸和氢氟酸都是无机酸，污染性强，且会释放毒性气体；同时，氢氟酸中氟离子虽然可以加速氧化皮的去除，但是其会在酸洗过程中产生氟化物，影响酸洗质量；同时，酸洗过程中释放的氢气存在扩散至金属基材中，导致氢脆现象，降低产品质量和良品率；同时，不锈钢虽然在中性或碱性环境下具有优异的耐腐蚀性，但是在含氯的环境中，会出现点蚀现象，影响使用寿命和应用范围。
因此，解决上述问题，形成一种耐腐蚀不锈钢带的酸洗工艺具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐腐蚀不锈钢带的酸洗工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种耐腐蚀不锈钢带的酸洗工艺，包括以下步骤：
步骤1：将厚度为2.5~3.0mm的不锈钢板进行固溶处理，初轧，一次退火；再经过次轧、精轧、二次退火，得到厚度为0.5±0.1mm的不锈钢带A；
步骤2：将不锈钢带A依次经过一段酸洗，二段阳极氧化，三段酸浸渍，四段涂层处理；得到耐腐蚀不锈钢带。
较为优化地，步骤1中，固溶处理过程为：1000~1100℃处理1~1.5小时；初轧的轧制力为3000~3500KN，轧制速度为200~250m/min；一次退火过程为：在800~900℃下退火10~30分钟。
较为优化地，次轧的轧制力为2500~3000KN，轧制速度为150~200m/min；精轧的轧制力为2000~2500KN，轧制速度为150~200m/min；退火温度为1000~1100℃，时间为1~1.5小时。
较为优化地，步骤2中，具体过程为：
一段酸洗：将不锈钢带A置于有机酸液中，设置温度为30~40℃，浸泡3~5分钟，洗涤，氮气干燥，得到不锈钢带B；
二段阳极氧化：以不锈钢带B为正极，铂为负极，正极负极相距5cm，在电解液中，设置电压为30~50V，温度为0~5℃，阳极氧化1~2小时，得到不锈钢带C；
三段酸浸渍：不锈钢带C浸泡在植酸混合液中，扩孔处理10~15分钟，转移至铈盐溶液中浸渍15~20分钟，得到不锈钢带D；
四段涂层处理：将不锈钢带D表面喷涂混合凝胶，在70~75℃干燥4~6小时，紫外光照20~30分钟，在100~110℃下干燥12~16小时，得到耐腐蚀不锈钢带。
较为优化地，一段酸洗过程中，所述有机酸液包括以下组分：100~120g/L的柠檬酸、25~30g/L的过氧化氢、8~12g/L的半胱氨酸、20g/L的铁离子，溶剂为去离子水。
较为优化地，二段阳极氧化过程中，所述电解液包括以下组分：50~100g/L的高氯酸、1~1.5g/L的氟化铵、0.5~0.8g/L的纳米石墨烯，溶剂为乙二醇。
较为优化地，三段酸浸渍过程中，所述植酸混合液包括以下组分：20~25wt%的磷酸、2~5wt%的植酸溶液、0.5~0.8wt%的2,3-二巯基丙醇，溶剂为去离子水；所述铈盐溶液包括以下组分：1~2wt%铈盐、1.5~2wt%的过氧化氢、0.5~0.6wt%的半胱氨酸，溶剂为去离子水。
较为优化地，四段涂层处理过程中，混合凝胶的制备方法为：惰性气体氛围下，将柠檬酸加入至水-乙醇溶剂中，得到混合溶剂；加入纳米氧化硅，搅拌均匀；滴加甲基三乙氧基硅烷-乙醇溶液，搅拌2~3小时；滴加乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷-乙醇溶液，搅拌2~3小时；加入氯化铵，搅拌1~1.5小时；空气氛围下，搅拌24~48小时，设置温度为75~80℃干燥6小时，除去乙醇；避光加入光引发剂，搅拌均匀，得到混合凝胶。
较为优化地，甲基三乙氧基硅烷-乙醇溶液中甲基三乙氧基硅烷与乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷-乙醇溶液中乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷、纳米氧化硅的质量比为59~68：30~40:1~2；混合凝胶的喷涂量为5~6g/dm2，喷涂压力为3~4Mpa。
较为优化地，一种耐腐蚀不锈钢带的酸洗工艺制备得到的耐腐蚀不锈钢。
本技术方案中，方案中通过轧制过程中的两次退火处理，协同多段处理步骤；在抑制氢脆现象的同时，提高不锈钢带的耐腐蚀性。
（1）在初轧前进行固溶处理，初轧后进行一次退火处理，目的是细化晶粒，提高不锈钢板的强度；同时，抑制后续过程中较薄钢带在酸洗过程中产生的氢脆现象，提高耐晶界腐蚀能力。同时，由于钢带较薄，因此酸洗腐蚀可能会导致产品产生瑕疵或报废，降低良品率，因此为了降低酸洗伤害，在酸洗前使用更高的二次退火温度，降低酸洗伤害。
（2）方案中，通过四段处理工艺，分别为一段酸洗，二段阳极氧化，三段酸浸渍，四段涂层处理，协同，在抑制氢脆、晶界腐蚀的基础上，提高不锈钢带的耐腐蚀性和耐磨性。
其中，一段酸洗是在以柠檬酸为主的有机酸液中进行酸洗的，该酸液同样可以用于去除不锈钢表面氧化层，但是并未使用硝酸、氢氟酸等无机酸清洗，因为无机酸洗过程中会产生氢气，扩散在金属结构中，产生氢脆；而与无机酸相比，铁在柠檬酸中也是溶解的可以去除表面氧化铁，且其腐蚀性弱于无机酸，不会造成晶界腐蚀，只是酸洗效率较低，因此加入了过氧化氢提高酸性效率，但是酸洗混合物中，如铁离子，对过氧化氢的稳定性造成影响，因此加入了半胱氨酸，提高过氧化氢稳定性，从而保证有机酸液中过氧化氢浓度，提高酸性效率，有效去除铁氧化层。
其中，二段阳极氧化过程中，使用纳米石墨烯部分替代氟化铵，降低氟离子影响，同时纳米石墨烯具有导电性，可以降低击穿电压，促进表面氧化层的生成，增加氧化层硬度、耐腐蚀性、耐磨性；但需要注意的是其加入量不宜过多，过多，会导致氧化层产生微裂纹；电压依次升高过程中孔隙率增加。
其中，三段酸浸渍过程中，首先在植酸混合液中进行了扩孔处理，该过程中，使得阳极氧化形成的氧化膜暴露在酸性溶液中，膜表面部分溶解，粗糙度增加。有利于铈离子浸入松散孔隙中，同时利于涂层处理的结合性。而铈离子层是利用残留在表面的植酸进行螯合。依次，增加致密性和粘结性，提高长效耐腐蚀性和表面硬度。此外该混合液中，加入了2,3-二巯基丙醇，分子小，浸渍过程中接枝在氧化层上，增加了交联性，利于涂层的粘附性、耐腐蚀性的提高。
其中，四段涂层浸渍处理，提高了表面疏水性，进一步提高了耐腐蚀性和耐磨性。该过程是利用甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷制备得到有机混合凝胶，较优较高交联性，同时适量的烷基附着在硅原子上，具有较好的可塑性；将其覆盖在表面，进一步增加了表面疏水性，提高了耐腐蚀性。而光固化过程有效使得界面粘结增加，同时，交联密度增加，增加了表面硬度，增加了耐磨性，同时有效缓解了固化应力。此外，三段酸浸渍过程中的铈离子会释放迁移掺杂在涂层中，协同显著提高了耐腐蚀性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下实施例中，不锈钢板为316不锈钢板。纳米石墨烯购自麦克林（导电率≥1000s/cm）、纳米氧化硅购自麦克林（30±5nm）。甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷购自阿拉丁。
实施例1：
步骤1：将厚度为3.0mm的不锈钢板进行在1050℃固溶处理1小时；在轧制力为3500KN，轧制速度为250m/min下初轧；在850℃下一次退火20分钟；在轧制力为3000KN，轧制速度为200m/min下次轧；在轧制力为2500KN，轧制速度为200m/min下精轧；在1050℃下二次退火1小时，得到不锈钢带A；
步骤2：将不锈钢带A置于有机酸液中，设置温度为35℃，浸泡3分钟，洗涤，氮气干燥，得到不锈钢带B；以不锈钢带B为正极，铂为负极，正极负极相距5cm，在电解液中，设置电压为50V，温度为0℃，阳极氧化1小时，得到不锈钢带C；不锈钢带C浸泡在植酸混合液中，扩孔处理15分钟，转移至硝酸铈溶液中浸渍20分钟，得到不锈钢带D；将不锈钢带D在喷涂量为5.5g/dm2，喷涂压力为3Mpa下表面喷涂混合凝胶，在70℃干燥4小时，在365nm下紫外光照20分钟，在110℃下干燥12小时，得到耐腐蚀不锈钢带。
该实施例中，所述有机酸液包括以下组分：115g/L的柠檬酸、30g/L的过氧化氢、10g/L的半胱氨酸、20g/L的铁离子，溶剂为去离子水。所述电解液包括以下组分：85g/L的高氯酸、1.5g/L的氟化铵、0.6g/L的纳米石墨烯，溶剂为乙二醇。所述植酸混合液包括以下组分：25wt%的磷酸、5wt%的植酸溶液、0.6wt%的2,3-二巯基丙醇，溶剂为去离子水。所述硝酸铈溶液包括以下组分：1.5wt%硝酸铈、2wt%的过氧化氢、0.6wt%的半胱氨酸，溶剂为去离子水。
混合凝胶的制备方法为：（1）按照甲基三乙氧基硅烷、乙醇、去离子水、柠檬酸摩尔比为1:12:5:0.1；甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷、纳米氧化硅的质量比为63:35:2；氯化铵的加入量是甲基三乙氧基硅烷和乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷总质量的1wt%；过氧化二苯甲酰的加入量占乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷的1wt%；称取材料；（2）惰性气体氛围下，将柠檬酸加入至水-三分之一乙醇溶剂中，得到混合溶剂；加入纳米氧化硅，搅拌均匀；滴加甲基三乙氧基硅烷-三分之一乙醇溶液，搅拌3小时；滴加乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷-三分之一乙醇溶液，搅拌3小时；加入氯化铵，搅拌1.5小时；空气氛围下，搅拌48小时，设置温度为80℃干燥6小时，除去乙醇；避光加入过氧化二苯甲酰，搅拌均匀，得到混合凝胶。
实施例2：
步骤1：将厚度为2.5mm的不锈钢板进行在1000℃固溶处理1.5小时；在轧制力为3000KN，轧制速度为200m/min下初轧；在800℃下一次退火30分钟；在轧制力为2500KN，轧制速度为150m/min下次轧；在轧制力为2000KN，轧制速度为150m/min下精轧；在1000℃下二次退火1.5小时，得到不锈钢带A；
步骤2：将不锈钢带A置于有机酸液中，设置温度为30℃，浸泡5分钟，洗涤，氮气干燥，得到不锈钢带B；以不锈钢带B为正极，铂为负极，正极负极相距5cm，在电解液中，设置电压为30V，温度为5℃，阳极氧化2小时，得到不锈钢带C；不锈钢带C浸泡在植酸混合液中，扩孔处理15分钟，转移至硝酸铈溶液中浸渍20分钟，得到不锈钢带D；将不锈钢带D在喷涂量为5g/dm2，喷涂压力为3Mpa下表面喷涂混合凝胶，在70℃干燥6小时，在365nm下紫外光照30分钟，在100℃下干燥16小时，得到耐腐蚀不锈钢带。
该实施例中，所述有机酸液包括以下组分：100g/L的柠檬酸、30g/L的过氧化氢、12g/L的半胱氨酸、20g/L的铁离子，溶剂为去离子水。所述电解液包括以下组分：50g/L的高氯酸、1.5g/L的氟化铵、0.8g/L的纳米石墨烯，溶剂为乙二醇。所述植酸混合液包括以下组分：25wt%的磷酸、5wt%的植酸溶液、0.8wt%的2,3-二巯基丙醇，溶剂为去离子水。所述硝酸铈溶液包括以下组分：1wt%硝酸铈、1.5wt%的过氧化氢、0.6wt%的半胱氨酸，溶剂为去离子水。
混合凝胶的制备方法为：（1）按照甲基三乙氧基硅烷、乙醇、去离子水、柠檬酸摩尔比为1:12:5:0.1；甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷、纳米氧化硅的质量比为68:30:2；氯化铵的加入量是甲基三乙氧基硅烷和乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷总质量的1wt%；过氧化二苯甲酰的加入量占乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷的1wt%；称取材料；（2）惰性气体氛围下，将柠檬酸加入至水-三分之一乙醇溶剂中，得到混合溶剂；加入纳米氧化硅，搅拌均匀；滴加甲基三乙氧基硅烷-三分之一乙醇溶液，搅拌2小时；滴加乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷-三分之一乙醇溶液，搅拌3小时；加入氯化铵，搅拌1小时；空气氛围下，搅拌48小时，设置温度为80℃干燥6小时，除去乙醇；避光加入过氧化二苯甲酰，搅拌均匀，得到混合凝胶。
实施例3：
步骤1：将厚度为3.0mm的不锈钢板进行在1100℃固溶处理1小时；在轧制力为3500KN，轧制速度为250m/min下初轧；在900℃下一次退火10分钟；在轧制力为3000KN，轧制速度为200m/min下次轧；在轧制力为2500KN，轧制速度为200m/min下精轧；在1100℃下二次退火1小时，得到不锈钢带A；
步骤2：将不锈钢带A置于有机酸液中，设置温度为40℃，浸泡3分钟，洗涤，氮气干燥，得到不锈钢带B；以不锈钢带B为正极，铂为负极，正极负极相距5cm，在电解液中，设置电压为50V，温度为0℃，阳极氧化1小时，得到不锈钢带C；不锈钢带C浸泡在植酸混合液中，扩孔处理10分钟，转移至硝酸铈溶液中浸渍15分钟，得到不锈钢带D；将不锈钢带D在喷涂量为6g/dm2，喷涂压力为4Mpa下表面喷涂混合凝胶，在75℃干燥4小时，在365nm下紫外光照20分钟，在105℃下干燥12小时，得到耐腐蚀不锈钢带。
该实施例中，所述有机酸液包括以下组分： 120g/L的柠檬酸、25g/L的过氧化氢、8g/L的半胱氨酸、20g/L的铁离子，溶剂为去离子水。所述电解液包括以下组分：100g/L的高氯酸、1g/L的氟化铵、0.5g/L的纳米石墨烯，溶剂为乙二醇。所述植酸混合液包括以下组分：20wt%的磷酸、2wt%的植酸溶液、0.5wt%的2,3-二巯基丙醇，溶剂为去离子水。所述硝酸铈溶液包括以下组分：2wt%硝酸铈、2wt%的过氧化氢、0.5wt%的半胱氨酸，溶剂为去离子水。
混合凝胶的制备方法为：（1）按照甲基三乙氧基硅烷、乙醇、去离子水、柠檬酸摩尔比为1:12:5:0.1；甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷、纳米氧化硅的质量比为59:40:1；氯化铵的加入量是甲基三乙氧基硅烷和乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷总质量的1wt%；过氧化二苯甲酰的加入量占乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷的1wt%；称取材料；（2）惰性气体氛围下，将柠檬酸加入至水-三分之一乙醇溶剂中，得到混合溶剂；加入纳米氧化硅，搅拌均匀；滴加甲基三乙氧基硅烷-三分之一乙醇溶液，搅拌3小时；滴加乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷-三分之一乙醇溶液，搅拌2小时；加入氯化铵，搅拌1.5小时；空气氛围下，搅拌36小时，设置温度为75℃干燥6小时，除去乙醇；避光加入过氧化二苯甲酰，搅拌均匀，得到混合凝胶。
对比例1：不进行固溶和一次退火处理，其余与实施例1相同；
具体更改为：
步骤1：将厚度为3.0mm的不锈钢板在轧制力为3500KN，轧制速度为250m/min下初轧；在轧制力为3000KN，轧制速度为200m/min下次轧；在轧制力为2500KN，轧制速度为200m/min下精轧；在1050℃下二次退火1小时，得到不锈钢带A。
对比例2：使用硝酸、氢氟酸的混酸替换有机酸，其余与实施例1相同；
具体更改：
步骤2：将不锈钢带A置于混酸中，设置温度为60℃，浸泡3分钟，洗涤，氮气干燥，得到不锈钢带B；以不锈钢带B为正极，铂为负极，正极负极相距5cm，在电解液中，设置电压为30V，温度为5℃，阳极氧化2小时，得到不锈钢带C；不锈钢带C浸泡在植酸混合液中，扩孔处理15分钟，转移至硝酸铈溶液中浸渍20分钟，得到不锈钢带D；将不锈钢带D在喷涂量为5g/dm2，喷涂压力为3Mpa下表面喷涂混合凝胶，在70℃干燥6小时，在365nm下紫外光照30分钟，在100℃下干燥16小时，得到耐腐蚀不锈钢带。
所述有机酸液包括以下组分：100g/L的硝酸、5g/L的氢氟酸、20g/L的铁离子。
对比例3：不进行阳极氧化处理，其余与实施1相同；
具体更改：
步骤2：将不锈钢带A置于有机酸液中，设置温度为35℃，浸泡3分钟，洗涤，氮气干燥，得到不锈钢带B；不锈钢带B浸泡在植酸混合液中，扩孔处理15分钟，转移至硝酸铈溶液中浸渍20分钟，得到不锈钢带C；将不锈钢带C在喷涂量为5.5g/dm2，喷涂压力为3Mpa下表面喷涂混合凝胶，在70℃干燥4小时，在365nm下紫外光照20分钟，在110℃下干燥12小时，得到耐腐蚀不锈钢带。
对比例4：不进行阳极氧化处理过程中的纳米石墨烯替换为氧化石墨烯，其余与实施1相同；
具体更改：
氧化石墨烯由纳米石墨烯通过Hummers法制备得到。
步骤2：将不锈钢带A置于有机酸液中，设置温度为35℃，浸泡3分钟，洗涤，氮气干燥，得到不锈钢带B；以不锈钢带B为正极，铂为负极，正极负极相距5cm，在电解液中，设置电压为50V，温度为0℃，阳极氧化1小时，得到不锈钢带C；不锈钢带C浸泡在植酸混合液中，扩孔处理15分钟，转移至硝酸铈溶液中浸渍20分钟，得到不锈钢带D；将不锈钢带D在喷涂量为5.5g/dm2，喷涂压力为3Mpa下表面喷涂混合凝胶，在70℃干燥4小时，在365nm下紫外光照20分钟，在110℃下干燥12小时，得到耐腐蚀不锈钢带。
所述电解液包括以下组分：85g/L的高氯酸、1.5g/L的氟化铵、0.6g/L的氧化石墨烯，溶剂为乙二醇。
对比例5：不进行酸浸渍过程中的扩孔处理，其余与实施例1相同；
具体更改：
步骤2：将不锈钢带A置于有机酸液中，设置温度为35℃，浸泡3分钟，洗涤，氮气干燥，得到不锈钢带B；以不锈钢带B为正极，铂为负极，正极负极相距5cm，在电解液中，设置电压为50V，温度为0℃，阳极氧化1小时，得到不锈钢带C；不锈钢带C浸泡硝酸铈溶液中浸渍20分钟，得到不锈钢带D；将不锈钢带D在喷涂量为5.5g/dm2，喷涂压力为3Mpa下表面喷涂混合凝胶，在70℃干燥4小时，在365nm下紫外光照20分钟，在110℃下干燥12小时，得到耐腐蚀不锈钢带。
对比例6：酸浸渍过程中，使用50wt%的磷酸扩孔，其余与实施例1相同；
具体更改：
步骤2：将不锈钢带A置于有机酸液中，设置温度为35℃，浸泡3分钟，洗涤，氮气干燥，得到不锈钢带B；以不锈钢带B为正极，铂为负极，正极负极相距5cm，在电解液中，设置电压为50V，温度为0℃，阳极氧化1小时，得到不锈钢带C；不锈钢带C浸泡在50wt%磷酸溶液中，扩孔处理15分钟，转移至硝酸铈溶液中浸渍20分钟，得到不锈钢带D；将不锈钢带D在喷涂量为5.5g/dm2，喷涂压力为3Mpa下表面喷涂混合凝胶，在70℃干燥4小时，在365nm下紫外光照20分钟，在110℃下干燥12小时，得到耐腐蚀不锈钢带。
实验：将实施例和对比例中制备得到的耐腐蚀不锈钢带，取150mm×20mm的试样进行参照GB/T 228.1进行拉伸试验；将其在载荷为400g、转速为250rpm下，对磨30分钟，计算磨损量；将其置于腐蚀液（包括12wt%硝酸、3wt%氢氟酸、0.5wt%氯化钠）中，室温进行腐蚀速率测试，所得数据如下：
| 实施例 | 屈服强度Mpa | 磨损量10-3g/(N·m) | 腐蚀速率mm/a |
| 实施例1 | 354 | 1.08 | 4.70 |
| 实施例2 | 349 | 1.24 | 4.76 |
| 实施例3 | 351 | 1.26 | 4.76 |
| 对比例1 | 303 | 1.09 | 4.79 |
| 对比例2 | 334 | 1.22 | 4.83 |
| 对比例3 | 355 | 2.13 | 5.53 |
| 对比例4 | 348 | 1.10 | 5.49 |
| 对比例5 | 350 | 2.01 | 5.32 |
| 对比例6 | 354 | 2.32 | 5.16 |
结论：由实施例1~3的数据与对比例1~6的数据对比，数据变化表明：通过晶粒细化处理和多步酸洗处理工艺，可以抑制氢脆产生，提高力学性能，显著提高耐腐蚀性。对比例1对比表明，固溶和一次退火表面，可以有效降低酸洗工艺产生的力学性能下降风险；提高耐腐蚀性。对比例2表明使用有机酸可以有效抑制酸洗过程中力学性能的下降；对比例3表明，阳极氧化处理可以有效增加长效耐腐蚀性；对比例4表明，纳米石墨烯相较于氧化石墨烯，可以抑制氢脆、有效提高表面硬度，提高耐磨性和耐腐蚀性；对比例5表明，扩孔处理可以有效增加涂层的交联性，增强耐腐蚀性和表面耐磨性；对比例6表明，单一使用磷酸扩孔，使得表面氧化层产生缺陷，同时降低了交联性，使得耐腐蚀性和表面耐磨性下降。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种耐腐蚀不锈钢带的酸洗工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将厚度为2.5~3.0mm的不锈钢板进行固溶处理，初轧，在800~900℃下一次退火10~30分钟；再经过次轧、精轧、在1000~1100℃下二次退火1~1.5小时，得到厚度为0.5±0.1mm的不锈钢带A；
步骤2：将不锈钢带A先经过一段酸洗：将不锈钢带A置于有机酸液中，设置温度为30~40℃，浸泡3~5分钟，洗涤，氮气干燥，得到不锈钢带B；
再经过二段阳极氧化：以不锈钢带B为正极，铂为负极，正极负极相距5cm，在电解液中，设置电压为30~50V，温度为0~5℃，阳极氧化1~2小时，得到不锈钢带C；
然后经过三段酸浸渍：不锈钢带C浸泡在植酸混合液中，扩孔处理10~15分钟，转移至铈盐溶液中浸渍15~20分钟，得到不锈钢带D；
最后经过四段涂层处理：将不锈钢带D表面喷涂混合凝胶，在70~75℃干燥4~6小时，紫外光照20~30分钟，在100~110℃下干燥12~16小时，得到耐腐蚀不锈钢带；
所述有机酸液包括以下组分：100~120g/L的柠檬酸、25~30g/L的过氧化氢、8~12g/L的半胱氨酸、20g/L的铁离子，溶剂为去离子水；
所述电解液包括以下组分：50~100g/L的高氯酸、1~1.5g/L的氟化铵、0.5~0.8g/L的纳米石墨烯，溶剂为乙二醇；
所述植酸混合液包括以下组分：20~25wt%的磷酸、2~5wt%的植酸溶液、0.5~0.8wt%的2,3-二巯基丙醇，溶剂为去离子水；所述铈盐溶液包括以下组分：1~2wt%铈盐、1.5~2wt%的过氧化氢、0.5~0.6wt%的半胱氨酸，溶剂为去离子水。
2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀不锈钢带的酸洗工艺，其特征在于：步骤1中，固溶处理过程为：1000~1100℃处理1~1.5小时；初轧的轧制力为3000~3500KN，轧制速度为200~250m/min。
3.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀不锈钢带的酸洗工艺，其特征在于：次轧的轧制力为2500~3000KN，轧制速度为150~200m/min；精轧的轧制力为2000~2500KN，轧制速度为150~200m/min。
4.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀不锈钢带的酸洗工艺，其特征在于：四段涂层处理过程中，混合凝胶的制备方法为：惰性气体氛围下，将柠檬酸加入至水-乙醇溶剂中，得到混合溶剂；加入纳米氧化硅，搅拌均匀；滴加甲基三乙氧基硅烷-乙醇溶液，搅拌2~3小时；滴加乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷-乙醇溶液，搅拌2~3小时；加入氯化铵，搅拌1~1.5小时；空气氛围下，搅拌24~48小时，设置温度为75~80℃干燥6小时，除去乙醇；避光加入光引发剂，搅拌均匀，得到混合凝胶。
5.根据权利要求4所述的一种耐腐蚀不锈钢带的酸洗工艺，其特征在于：甲基三乙氧基硅烷-乙醇溶液中甲基三乙氧基硅烷与乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷-乙醇溶液中乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷、纳米氧化硅的质量比为(59~68):(30~40):(1~2)；混合凝胶的喷涂量为5~6g/dm2，喷涂压力为3~4Mpa。
6.根据权利要求1~5任一项所述的一种耐腐蚀不锈钢带的酸洗工艺制备得到的耐腐蚀不锈钢。
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