本发明主要涉及钢结构加工技术领域，尤其涉及一种提高船用碳素钢耐腐蚀性的方法。
背景技术：
碳素钢碳素钢是近代工业中使用最早、用量最大的基本材料，世界各工业国家，在努力增加低合金高强度钢和合金钢产量的同时，也非常注意改进碳素钢质量，扩大品种和使用范围。目前碳素钢的产量在各国钢总产量中的比重，约保持在80%左右，它不仅广泛应用于建筑、桥梁、铁道、车辆、船舶和各种机械制造工业，而且在近代的石油化学工业、海洋开发等方面，也得到大量使用。
用于船舶的碳素钢需要与水直接接触，水中含有盐、氧气、营养成分及多种微生物等，很快就会对船舶上的碳素钢造成腐蚀，易发生点蚀和缝隙腐蚀破坏，会明显影响碳素钢的美观，降低碳素钢的强度，缩短船舶的使用寿命，因此需要一种提高船用碳素钢耐腐蚀性的方法。
现有专利文件cn107649834a公开了一种船用碳素钢轴类锻件的制造工艺，具体公开了对船用碳素钢进行表面清理、加热、锻造、冷却、切割及检验，得到的船用碳素钢具有较好的抗冲击性能和较高的低温韧性，但是抗腐蚀性并不理想，使用一段时间后就会出现腐蚀现象，同样会缩短船舶的使用寿命。
技术实现要素：
为了弥补已有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种提高船用碳素钢耐腐蚀性的方法。
一种提高船用碳素钢耐腐蚀性的方法，包括以下步骤：
（1）碳素钢选择：经过检验，选择没有瑕疵的碳素钢铸件，得待处理碳素钢；
（2）表面清理：将待处理碳素钢置于清洗液中，于50~55℃浸泡2~3h，再于35~37khz超声30~35min，去除碳素钢表面的污渍，提高碳素钢后期的处理效果，得清理碳素钢；
（3）加热冷却：将清理碳素钢置于加热炉中，充入氮气，以2~3℃/min的速度加热至420~480℃，保温30~40min，继续加热至580~640℃，保温60~80min，使碳素钢受热均匀，使氮气缓慢渗入碳素钢表面，提高碳素钢的强度和硬度，避免行驶过程中的障碍物对船舶造成损坏，提高船舶的安全性能，以4~5℃/min的速度降温至室温，能够减小碳素钢的结晶粒度，提高碳素钢的硬度和抗冲击性能，得加热冷却碳素钢；
（4）表面抛光：将加热冷却碳素钢置于超声波抛光机中，抛光悬液为纳米二氧化硅悬液，于34~36khz抛光40~45分钟，降低碳素钢的粗糙度，抛光液为纳米二氧化硅悬液和柠檬酸溶液的混合物，能够提高碳素钢的光泽度和耐腐蚀性能，清洗，得抛光碳素钢；
（5）淬火处理：将抛光碳素钢缓慢加热至350~390℃，保温40~50min，继续加热至870~930℃，保温60~70min，取出，置于淬火液中进行淬火，能够在碳素钢表面形成均匀保护膜，使碳素钢表面光滑，避免碳素钢出现点蚀及缝隙腐蚀现象，提高碳素钢及船舶的使用寿命，得淬火碳素钢；
（6）后处理：对淬火蚀碳素钢进行涂油，包装，得耐腐蚀船用碳素钢。
所述步骤（2）的清洗液，由以下重量份的原料制成：碳酸钠34~36、洗衣粉20~22、洗洁精12~14、水370~420。
所述步骤（4）的纳米二氧化硅悬液，还含有体积分数为3~4%的柠檬酸溶液；所述柠檬酸溶液的质量百分浓度为7~9%。
所述步骤（5）的淬火液，由以下重量份的原料组成：磷酸二氢钾42~44、甘油硬脂酸酯31~33、丁二醇27~29、羟苯丁酯20~22、纳米锰7~9、水190~220。
所述纳米锰，粒径为20~30nm。
所述提高船用碳素钢耐腐蚀性的方法制备得到的耐腐蚀船用碳素钢。
本发明的优点是：本发明提供的提高船用碳素钢耐腐蚀性的方法，方法简单，绿色环保，不会在处理过程中产生大量酸碱有害液体，得到的耐腐蚀碳素钢具有较高的强度和加工性能，能够有效延缓水对碳素钢的腐蚀现象，提高碳素钢的实用性，延长船舶的使用寿命；先对选择后的碳素钢进行表面超声清洗，去除碳素钢表面的污渍，提高碳素钢后期的处理效果；清洗后先对碳素钢进行缓慢分阶段加热和保温，使碳素钢受热均匀，使氮气缓慢渗入碳素钢表面，提高碳素钢的强度和硬度，避免行驶过程中的障碍物对船舶造成损坏，提高船舶的安全性能，加热后进行快速降温，能够减小碳素钢的结晶粒度，提高碳素钢的硬度和抗冲击性能；再对碳素钢进行超声抛光，降低碳素钢的粗糙度，抛光液为纳米二氧化硅悬液和柠檬酸溶液的混合物，能够提高碳素钢的光泽度和耐腐蚀性能；然后对碳素钢进行阶段性加热，充分加热后进行淬火，淬火液中加入磷酸二氢钾、甘油硬脂酸酯、丁二醇、羟苯丁酯和纳米锰，能够在碳素钢表面形成均匀保护膜，使碳素钢表面光滑，避免碳素钢出现点蚀及缝隙腐蚀现象，提高碳素钢及船舶的使用寿命。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明。
实施例1
一种提高船用碳素钢耐腐蚀性的方法，包括以下步骤：
（1）碳素钢选择：经过检验，选择没有瑕疵的碳素钢铸件，得待处理碳素钢；
（2）表面清理：将待处理碳素钢置于清洗液中，所述清洗液，由以下重量份的原料制成：碳酸钠34、洗衣粉20、洗洁精12、水370，于50℃浸泡2h，再于35khz超声30min，去除碳素钢表面的污渍，提高碳素钢后期的处理效果，得清理碳素钢；
（3）加热冷却：将清理碳素钢置于加热炉中，充入氮气，以2℃/min的速度加热至420℃，保温30min，继续加热至580℃，保温60min，使碳素钢受热均匀，使氮气缓慢渗入碳素钢表面，提高碳素钢的强度和硬度，避免行驶过程中的障碍物对船舶造成损坏，提高船舶的安全性能，以4℃/min的速度降温至室温，能够减小碳素钢的结晶粒度，提高碳素钢的硬度和抗冲击性能，得加热冷却碳素钢；
（4）表面抛光：将加热冷却碳素钢置于超声波抛光机中，抛光悬液为纳米二氧化硅悬液，所述的纳米二氧化硅悬液，还含有体积分数为3%的柠檬酸溶液；所述柠檬酸溶液的质量百分浓度为7%，于34khz抛光40min，降低碳素钢的粗糙度，抛光液为纳米二氧化硅悬液和柠檬酸溶液的混合物，能够提高碳素钢的光泽度和耐腐蚀性能，清洗，得抛光碳素钢；
（5）淬火处理：将抛光碳素钢缓慢加热至350℃，保温40min，继续加热至870℃，保温60min，取出，置于淬火液中进行淬火，所述的淬火液，由以下重量份的原料组成：磷酸二氢钾42、甘油硬脂酸酯31、丁二醇27、羟苯丁酯20、纳米锰7、水190；所述纳米锰，粒径为20~30nm，能够在碳素钢表面形成均匀保护膜，使碳素钢表面光滑，避免碳素钢出现点蚀及缝隙腐蚀现象，提高碳素钢及船舶的使用寿命，得淬火碳素钢；
（6）后处理：对淬火蚀碳素钢进行涂油，包装，得耐腐蚀船用碳素钢。
所述提高船用碳素钢耐腐蚀性的方法制备得到的耐腐蚀船用碳素钢。
实施例2
一种提高船用碳素钢耐腐蚀性的方法，包括以下步骤：
（1）碳素钢选择：经过检验，选择没有瑕疵的碳素钢铸件，得待处理碳素钢；
（2）表面清理：将待处理碳素钢置于清洗液中，所述清洗液，由以下重量份的原料制成：碳酸钠35、洗衣粉21、洗洁精13、水390，于53℃浸泡2.5h，再于36khz超声33min，去除碳素钢表面的污渍，提高碳素钢后期的处理效果，得清理碳素钢；
（3）加热冷却：将清理碳素钢置于加热炉中，充入氮气，以2.5℃/min的速度加热至450℃，保温35min，继续加热至610℃，保温70min，使碳素钢受热均匀，使氮气缓慢渗入碳素钢表面，提高碳素钢的强度和硬度，避免行驶过程中的障碍物对船舶造成损坏，提高船舶的安全性能，以4.5℃/min的速度降温至室温，能够减小碳素钢的结晶粒度，提高碳素钢的硬度和抗冲击性能，得加热冷却碳素钢；
（4）表面抛光：将加热冷却碳素钢置于超声波抛光机中，抛光悬液为纳米二氧化硅悬液，所述的纳米二氧化硅悬液，还含有体积分数为3.5%的柠檬酸溶液；所述柠檬酸溶液的质量百分浓度为8%，于35khz抛光43min，降低碳素钢的粗糙度，抛光液为纳米二氧化硅悬液和柠檬酸溶液的混合物，能够提高碳素钢的光泽度和耐腐蚀性能，清洗，得抛光碳素钢；
（5）淬火处理：将抛光碳素钢缓慢加热至370℃，保温45min，继续加热至910℃，保温65min，取出，置于淬火液中进行淬火，所述的淬火液，由以下重量份的原料组成：磷酸二氢钾43、甘油硬脂酸酯32、丁二醇28、羟苯丁酯21、纳米锰8、水205；所述纳米锰，粒径为20~30nm，能够在碳素钢表面形成均匀保护膜，使碳素钢表面光滑，避免碳素钢出现点蚀及缝隙腐蚀现象，提高碳素钢及船舶的使用寿命，得淬火碳素钢；
（6）后处理：对淬火蚀碳素钢进行涂油，包装，得耐腐蚀船用碳素钢。
所述提高船用碳素钢耐腐蚀性的方法制备得到的耐腐蚀船用碳素钢。
实施例3
一种提高船用碳素钢耐腐蚀性的方法，包括以下步骤：
（1）碳素钢选择：经过检验，选择没有瑕疵的碳素钢铸件，得待处理碳素钢；
（2）表面清理：将待处理碳素钢置于清洗液中，所述清洗液，由以下重量份的原料制成：碳酸钠36、洗衣粉22、洗洁精14、水420，于55℃浸泡3h，再于37khz超声35min，去除碳素钢表面的污渍，提高碳素钢后期的处理效果，得清理碳素钢；
（3）加热冷却：将清理碳素钢置于加热炉中，充入氮气，以3℃/min的速度加热至480℃，保温40min，继续加热至640℃，保温80min，使碳素钢受热均匀，使氮气缓慢渗入碳素钢表面，提高碳素钢的强度和硬度，避免行驶过程中的障碍物对船舶造成损坏，提高船舶的安全性能，以5℃/min的速度降温至室温，能够减小碳素钢的结晶粒度，提高碳素钢的硬度和抗冲击性能，得加热冷却碳素钢；
（4）表面抛光：将加热冷却碳素钢置于超声波抛光机中，抛光悬液为纳米二氧化硅悬液，所述的纳米二氧化硅悬液，还含有体积分数为4%的柠檬酸溶液；所述柠檬酸溶液的质量百分浓度为9%，于36khz抛光45min，降低碳素钢的粗糙度，抛光液为纳米二氧化硅悬液和柠檬酸溶液的混合物，能够提高碳素钢的光泽度和耐腐蚀性能，清洗，得抛光碳素钢；
（5）淬火处理：将抛光碳素钢缓慢加热至390℃，保温50min，继续加热至930℃，保温70min，取出，置于淬火液中进行淬火，所述的淬火液，由以下重量份的原料组成：磷酸二氢钾44、甘油硬脂酸酯33、丁二醇29、羟苯丁酯22、纳米锰9、水220；所述纳米锰，粒径为20~30nm，能够在碳素钢表面形成均匀保护膜，使碳素钢表面光滑，避免碳素钢出现点蚀及缝隙腐蚀现象，提高碳素钢及船舶的使用寿命，得淬火碳素钢；
（6）后处理：对淬火蚀碳素钢进行涂油，包装，得耐腐蚀船用碳素钢。
所述提高船用碳素钢耐腐蚀性的方法制备得到的耐腐蚀船用碳素钢。
对比例1
去除步骤（3）中的氮气，其余方法，同实施例1。
对比例2
步骤（3）中自然降温至室温，其余方法，同实施例1。
对比例3
去除步骤（4）中的柠檬酸溶液，其余方法，同实施例1。
对比例4
去除步骤（5）中的甘油硬脂酸酯，其余方法，同实施例1。
对比例5
去除步骤（5）中的羟苯丁酯，其余方法，同实施例1。
对比例6
去除步骤（5）中的纳米锰，其余方法，同实施例1。
对比例7
现有专利文件cn107649834a公开了一种船用碳素钢轴类锻件的制造工艺。
实施例和对比例耐腐蚀船用碳素钢的性能：
分别选择实施例和对比例的耐腐蚀船用碳素钢成品各8件，在常温常压下，各组分别选择2件置于6mol/l的nacl水溶液，选择2件置于6mol/l的hcl水溶液，选择2件置于6mol/l的naoh水溶液中，观察各组耐腐蚀船用碳素钢成品出现腐蚀的时间，选择2件用于表面检测，结果取平均值，实施例和对比例耐腐蚀船用碳素钢的性能见表1。
表1：实施例和对比例耐腐蚀船用碳素钢的性能
从表1的结果表明，实施例的提高船用碳素钢耐腐蚀性的方法制备得到的耐腐蚀船用碳素钢，耐酸、耐碱和耐盐性明显较对比例强，摩擦后的体积损失量明显较对比例小，说明本发明提供的提高船用碳素钢耐腐蚀性的方法具有很好的处理效果。