一种不锈钢筛板表面钝化防腐处理方法与流程

1.本发明涉及不锈钢表面处理技术领域，具体涉及一种不锈钢筛板表面钝化防腐处理方法。


背景技术：

2.不锈钢筛板，是一种用于冶金、水电工程等的材料，主要应用于冶金、有色、黄金、煤炭、化工、建材及水电工程、磨料垃圾处理、采石场等行业物料的洗矿、筛分、分级、脱渣、脱泥、脱水，防护罩，环保噪声治理的空气过滤隔音板，天花板装饰，音箱的网罩，粮食、饲料、矿山用风尘磨筛、矿筛、工字筛等行业。
3.但是不锈钢筛板不耐磨损，在使用时容易造成磨损严重，影响使用时的精度，此外，不锈钢筛板在使用时表面会粘附含有酸、碱、盐类物质，易引起局部腐蚀，所以需要定期更换不锈钢筛板，浪费人力物力。现有的不锈钢筛板表面钝化防腐处理方法主要是通过对不锈钢筛板进行表面处理，例如渗氮、渗碳、表面浸泡钝化液等，但是渗层的脆性大、硬度梯度大，渗层不适宜承受较大冲击载荷，会影响不锈钢筛板的耐冲击性能，表面浸泡钝化液虽然会延缓金属的腐蚀，但是钝化层的耐磨损性不高，而且钝化层的耐冲击性能差，在受到较大冲击载荷时钝化层易被破坏。因此，研发一种不锈钢筛板表面钝化防腐处理方法，能够在提高不锈钢筛网的耐腐蚀性，耐磨损性的同时，提高不锈钢筛网的耐冲击性能，硬度，降低脆性，是目前急需解决的技术问题。
4.专利cn107815678a公开了不锈钢筛板表面钝化防腐处理方法，包括清洗；真空浸渍；表面辐照处理；钝化：该方法不仅能够在不锈钢筛板表面形成耐腐蚀的钝化膜，还能提高钝化膜表面的耐污性；该专利的不足：钝化层的耐磨损性不高，而且钝化层的耐冲击性能差，在受到较大冲击载荷时钝化层易被破坏。
5.专利cn104894507b公开了不锈钢筛板的高温渗溶氮处理方法，通过对不锈钢筛板进行高温渗溶氮处理，在筛孔壁面获得1-2mm的高温溶氮层，通过淬火工艺，在筛板表面和孔眼壁面获得含氮的马氏体或者奥氏体层，在保持不锈钢耐蚀性基础上，显著提高筛板表面及孔眼壁面的耐磨性的技术；该专利的不足：制备的不锈钢筛网的抗冲击性能差。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种不锈钢筛板表面钝化防腐处理方法，能够在提高不锈钢筛网的耐腐蚀性，耐磨损性的同时，提高不锈钢筛网的耐冲击性能，硬度，降低脆性。
7.为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案如下：一种不锈钢筛板表面钝化防腐处理方法，包括清洗，表面预处理，钝化处理，镀层，电晕放电处理。
8.所述清洗，将不锈钢筛板置于清洗液中，然后进行超声震荡，超声震荡结束使用去离子水清洗2-3遍，得到清洗后的不锈钢筛板。
9.所述清洗液的组成，按重量份计，包括：120-150份去离子水，15-20份柠檬酸钠，10-14份氯化钠，5-8份碘化钠，3-4份十二烷基肌氨酸钠，1-2份聚乙烯胺。
10.其中，不锈钢筛板与清洗液的质量比为1-3:10。
11.所述超声震荡过程中超声震荡的频率为25-35khz，超声震荡的时间为15-20min。
12.所述不锈钢筛板的材质为316l不锈钢。
13.所述表面预处理，将清洗后的不锈钢筛板置于真空炉中进行高温处理，控制真空炉的真空度为30-50pa，温度为500-550℃，处理30-35min后向真空炉中通入混合气体，控制真空炉内气体压力为2-5kpa，将温度控制到600-650℃，处理30-35min后得到预处理后的不锈钢筛板。
14.所述混合气体为氧气和二氧化碳的混合气体，其中，氧气与二氧化碳的体积比为10-12：1。
15.所述钝化处理，将预处理后的不锈钢筛板置于钝化液中，进行微波震荡，微波震荡结束得到钝化处理后的不锈钢筛板。
16.所述钝化液的组成，按重量份计，包括：50-60份去离子水，10-14份柠檬酸，5-7份氯化铝，4-5份聚乙烯醇1788，2-3份过硫酸钠，1-4份烷基酚聚氧乙烯醚，1-3份聚二烯丙基二甲基氯化铵，0.1-0.3份四乙酰乙二胺。
17.所述微波震荡的频率为1800-2000mhz，微波震荡的功率为800-900w，微波震荡的时间为7-10min。
18.其中，预处理后的不锈钢筛板与钝化液的质量比为1-4：15。
19.所述镀层，将纯镍板作为阳极，将钝化处理后的不锈钢筛板与阴极连接后置于镀液中，开启脉冲电源进行电沉积，控制电沉积过程中的正向平均电流密度为3-5a/dm2，正向工作比为0.3-0.5，反向平均电流密度为0.2-0.4a/dm2，反向工作比为0.2-0.3，脉冲频率,200-300hz，施镀时间为2.5-3.5h，电沉积结束得到带有镀层的不锈钢筛板；所述镀液的制备方法为：将纳米氮化硼，硫酸钠，三氧化铬，柠檬酸加入到去离子水中，将温度控制到60-70℃后开启搅拌，控制搅拌速度为200-250rpm，搅拌20-30min后，加入黄原胶，阳离子瓜尔胶，继续搅拌30-40min后得到镀液。
20.其中，纳米氮化硼，硫酸钠，三氧化铬，柠檬酸，去离子水，黄原胶，阳离子瓜尔胶的质量比为5-7：10-12：6-8：5-6：35-40：3-5：2-3。
21.所述阳离子瓜尔胶的离子取代度为 0.5-0.7，1%水溶液的粘度为2500-3000mpa
·
s，含氮量为0.8-1%。
22.所述纳米氮化硼的粒径为50-80nm。
23.所述电晕放电处理，对带有镀层的不锈钢筛板在真空下进行电晕放电处理，电晕放电处理结束得到表面钝化防腐处理后的不锈钢筛板。
24.所述电晕放电处理过程中的电场强度为200-300kv，针电极尖端与带有镀层的不锈钢筛板的距离为4-6cm，真空度为200-300pa，电晕放电处理的时间为1.5-2h。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果为：（1）本发明的不锈钢筛板表面钝化防腐处理方法，通过在镀层时镀液的制备中加入黄原胶和阳离子瓜尔胶，黄原胶和阳离子瓜尔胶作为增稠剂，能够促进电镀的进行，从而提高镀层在不锈钢筛板表面的致密化程度，以及对带有镀层的不锈钢筛板进行电晕放电处
理，能够提高不锈钢筛板的抗酸碱侵蚀能力，将本发明制备的不锈钢筛板浸泡在质量分数为80%的硝酸溶液中，在80℃下静置10天后，质量变化为0.04-0.07g；将本发明制备的不锈钢筛板浸泡在质量分数为80%的氢氧化钠溶液中，在80℃下静置10天后，质量变化为0.02-0.04g；（2）本发明的不锈钢筛板表面钝化防腐处理方法，通过在镀层时镀液的制备中加入黄原胶和阳离子瓜尔胶，黄原胶和阳离子瓜尔胶作为增稠剂，能够促进电镀的进行，从而提高镀层在不锈钢筛板表面的致密化程度，配合对带有镀层的不锈钢筛板进行电晕放电处理，能够提高不锈钢筛板在自然环境中的抗腐蚀能力，按照gb/t 10125测试方法对本发明制备的不锈钢筛板分别进行通过盐雾测试方法，平均时长为377-384h；（3）本发明的不锈钢筛板表面钝化防腐处理方法，通过在表面预处理时混合气体中加入二氧化碳，以及对带有镀层的不锈钢筛板进行电晕放电处理，能够提高不锈钢筛板的耐磨损能力，将本发明制备的不锈钢筛板在磨损测试仪摩擦1h后，质量变化为0.13-0.17g；（4）本发明的不锈钢筛板表面钝化防腐处理方法，通过在清洗步骤中使用清洗液，以及对带有镀层的不锈钢筛板进行电晕放电处理，能够提高不锈钢筛板的抗冲击性能，按照gb/t1817-2017对本发明制备的不锈钢筛板的冲击韧性进行测试，冲击韧性为857-865j；（5）本发明的不锈钢筛板表面钝化防腐处理方法，通过在表面预处理时混合气体中加入二氧化碳，以及对带有镀层的不锈钢筛板进行电晕放电处理，能够提高不锈钢筛板的抗拉强度，延伸率和硬度，按照gb/t10623-2008对本发明制备的不锈钢筛板进行测试，抗拉强度为935-941mpa，延伸率为25-28%，硬度为29-32hrc。
具体实施方式
26.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本发明的具体实施方式。
27.实施例1一种不锈钢筛板表面钝化防腐处理方法，具体为：1.清洗：将不锈钢筛板置于清洗液中，然后进行超声震荡，控制超声震荡的频率为25khz，超声震荡的时间为15min，超声震荡结束使用去离子水清洗2遍，得到清洗后的不锈钢筛板。
28.所述清洗液的组成，按重量份计，包括：120份去离子水，15份柠檬酸钠，10份氯化钠，5份碘化钠，3份十二烷基肌氨酸钠，1份聚乙烯胺。
29.其中，不锈钢筛板与清洗液的质量比为1:10。
30.所述不锈钢筛板的材质为316l不锈钢。
31.2.表面预处理：将清洗后的不锈钢筛板置于真空炉中进行高温处理，控制真空炉的真空度为30pa，温度为500℃，处理30min后向真空炉中通入混合气体，控制真空炉内气体压力为2kpa，将温度控制到600℃，处理30min后得到预处理后的不锈钢筛板。
32.所述混合气体为氧气和二氧化碳的混合气体，其中，氧气与二氧化碳的体积比为10：1。
33.3.钝化处理：将预处理后的不锈钢筛板置于钝化液中，进行微波震荡，控制微波震
荡的频率为1800mhz，微波震荡的功率为800w，微波震荡的时间为7min，微波震荡结束得到钝化处理后的不锈钢筛板。
34.所述钝化液的组成，按重量份计，包括：50份去离子水，10份柠檬酸，5份氯化铝，4份聚乙烯醇1788，2份过硫酸钠，1份烷基酚聚氧乙烯醚，1份聚二烯丙基二甲基氯化铵，0.1份四乙酰乙二胺。
35.其中，预处理后的不锈钢筛板与钝化液的质量比为1：15。
36.4.镀层：将纯镍板作为阳极，将钝化处理后的不锈钢筛板与阴极连接后置于镀液中，开启脉冲电源进行电沉积，控制电沉积过程中的正向平均电流密度为3a/dm2，正向工作比为0.3，反向平均电流密度为0.2a/dm2，反向工作比为0.2，脉冲频率,200hz，施镀时间为2.5h，电沉积结束得到带有镀层的不锈钢筛板；所述镀液的制备方法为：将纳米氮化硼，硫酸钠，三氧化铬，柠檬酸加入到去离子水中，将温度控制到60℃后开启搅拌，控制搅拌速度为200rpm，搅拌20min后，加入黄原胶，阳离子瓜尔胶，继续搅拌30min后得到镀液。
37.其中，纳米氮化硼，硫酸钠，三氧化铬，柠檬酸，去离子水，黄原胶，阳离子瓜尔胶的质量比为5：10：6：5：35：3：2。
38.所述阳离子瓜尔胶的离子取代度为 0.5，1%水溶液的粘度为2500mpa
·
s，含氮量为0.8%。
39.所述纳米氮化硼的粒径为50nm。
40.5.电晕放电处理：对带有镀层的不锈钢筛板在真空下进行电晕放电处理，控制电晕放电处理过程中的电场强度为200kv，针电极尖端与带有镀层的不锈钢筛板的距离为4cm，真空度为200pa，电晕放电处理的时间为1.5h，电晕放电处理结束得到表面钝化防腐处理后的不锈钢筛板。
41.实施例2一种不锈钢筛板表面钝化防腐处理方法，具体为：1.清洗：将不锈钢筛板置于清洗液中，然后进行超声震荡，控制超声震荡的频率为30khz，超声震荡的时间为18min，超声震荡结束使用去离子水清洗2遍，得到清洗后的不锈钢筛板。
42.所述清洗液的组成，按重量份计，包括：130份去离子水，17份柠檬酸钠，12份氯化钠，6份碘化钠，3.5份十二烷基肌氨酸钠，1.5份聚乙烯胺。
43.其中，不锈钢筛板与清洗液的质量比为2:10。
44.所述不锈钢筛板的材质为316l不锈钢。
45.2.表面预处理：将清洗后的不锈钢筛板置于真空炉中进行高温处理，控制真空炉的真空度为40pa，温度为520℃，处理32min后向真空炉中通入混合气体，控制真空炉内气体压力为3kpa，将温度控制到620℃，处理32min后得到预处理后的不锈钢筛板。
46.所述混合气体为氧气和二氧化碳的混合气体，其中，氧气与二氧化碳的体积比为11：1。
47.3.钝化处理：将预处理后的不锈钢筛板置于钝化液中，进行微波震荡，控制微波震荡的频率为1900mhz，微波震荡的功率为850w，微波震荡的时间为8min，微波震荡结束得到钝化处理后的不锈钢筛板。
48.所述钝化液的组成，按重量份计，包括：55份去离子水，12份柠檬酸，6份氯化铝，4.5份聚乙烯醇1788，2.5份过硫酸钠，2份烷基酚聚氧乙烯醚，2份聚二烯丙基二甲基氯化铵，0.2份四乙酰乙二胺。
49.其中，预处理后的不锈钢筛板与钝化液的质量比为2：15。
50.4.镀层：将纯镍板作为阳极，将钝化处理后的不锈钢筛板与阴极连接后置于镀液中，开启脉冲电源进行电沉积，控制电沉积过程中的正向平均电流密度为4a/dm2，正向工作比为0.4，反向平均电流密度为0.3a/dm2，反向工作比为0.2，脉冲频率,250hz，施镀时间为3h，电沉积结束得到带有镀层的不锈钢筛板；所述镀液的制备方法为：将纳米氮化硼，硫酸钠，三氧化铬，柠檬酸加入到去离子水中，将温度控制到65℃后开启搅拌，控制搅拌速度为220rpm，搅拌25min后，加入黄原胶，阳离子瓜尔胶，继续搅拌35min后得到镀液。
51.其中，纳米氮化硼，硫酸钠，三氧化铬，柠檬酸，去离子水，黄原胶，阳离子瓜尔胶的质量比为6：11：7：5.5：37：4：2.5。
52.所述阳离子瓜尔胶的离子取代度为 0.6，1%水溶液的粘度为2700mpa
·
s，含氮量为0.9%。
53.所述纳米氮化硼的粒径为60nm。
54.5.电晕放电处理：对带有镀层的不锈钢筛板在真空下进行电晕放电处理，控制电晕放电处理过程中的电场强度为250kv，针电极尖端与带有镀层的不锈钢筛板的距离为5cm，真空度为250pa，电晕放电处理的时间为1.7h，电晕放电处理结束得到表面钝化防腐处理后的不锈钢筛板。
55.实施例3一种不锈钢筛板表面钝化防腐处理方法，具体为：1.清洗：将不锈钢筛板置于清洗液中，然后进行超声震荡，控制超声震荡的频率为35khz，超声震荡的时间为20min，超声震荡结束使用去离子水清洗3遍，得到清洗后的不锈钢筛板。
56.所述清洗液的组成，按重量份计，包括：150份去离子水，20份柠檬酸钠，14份氯化钠，8份碘化钠，4份十二烷基肌氨酸钠，2份聚乙烯胺。
57.其中，不锈钢筛板与清洗液的质量比为3:10。
58.所述不锈钢筛板的材质为316l不锈钢。
59.2.表面预处理：将清洗后的不锈钢筛板置于真空炉中进行高温处理，控制真空炉的真空度为50pa，温度为550℃，处理35min后向真空炉中通入混合气体，控制真空炉内气体压力为5kpa，将温度控制到650℃，处理35min后得到预处理后的不锈钢筛板。
60.所述混合气体为氧气和二氧化碳的混合气体，其中，氧气与二氧化碳的体积比为12：1。
61.3.钝化处理：将预处理后的不锈钢筛板置于钝化液中，进行微波震荡，控制微波震荡的频率为2000mhz，微波震荡的功率为900w，微波震荡的时间为10min，微波震荡结束得到钝化处理后的不锈钢筛板。
62.所述钝化液的组成，按重量份计，包括：60份去离子水，14份柠檬酸，7份氯化铝，5份聚乙烯醇1788，3份过硫酸钠，4份烷基酚聚氧乙烯醚，3份聚二烯丙基二甲基氯化铵，0.3
份四乙酰乙二胺。
63.其中，预处理后的不锈钢筛板与钝化液的质量比为4：15。
64.4.镀层：将纯镍板作为阳极，将钝化处理后的不锈钢筛板与阴极连接后置于镀液中，开启脉冲电源进行电沉积，控制电沉积过程中的正向平均电流密度为5a/dm2，正向工作比为0.5，反向平均电流密度为0.4a/dm2，反向工作比为0.3，脉冲频率,300hz，施镀时间为3.5h，电沉积结束得到带有镀层的不锈钢筛板；所述镀液的制备方法为：将纳米氮化硼，硫酸钠，三氧化铬，柠檬酸加入到去离子水中，将温度控制到70℃后开启搅拌，控制搅拌速度250rpm，搅拌30min后，加入黄原胶，阳离子瓜尔胶，继续搅拌40min后得到镀液。
65.其中，纳米氮化硼，硫酸钠，三氧化铬，柠檬酸，去离子水，黄原胶，阳离子瓜尔胶的质量比为7：12：8：6：40：5：3。
66.所述阳离子瓜尔胶的离子取代度为 0.7，1%水溶液的粘度为3000mpa
·
s，含氮量为1%。
67.所述纳米氮化硼的粒径为80nm。
68.5.电晕放电处理：对带有镀层的不锈钢筛板在真空下进行电晕放电处理，控制电晕放电处理过程中的电场强度为300kv，针电极尖端与带有镀层的不锈钢筛板的距离为6cm，真空度为300pa，电晕放电处理的时间为2h，电晕放电处理结束得到表面钝化防腐处理后的不锈钢筛板。
69.对比例1采用实施例1所述的不锈钢筛板表面钝化防腐处理方法，其不同之处在于：第1步清洗步骤中使用去离子水代替清洗液。
70.对比例2采用实施例1所述的不锈钢筛板表面钝化防腐处理方法，其不同之处在于：第2步表面预处理步骤中混合气体中不加入二氧化碳，即使用氧气代替混合气体。
71.对比例3采用实施例1所述的不锈钢筛板表面钝化防腐处理方法，其不同之处在于：第4步镀层步骤中镀液的制备中不加入黄原胶和阳离子瓜尔胶。
72.对比例4采用实施例1所述的不锈钢筛板表面钝化防腐处理方法，其不同之处在于：省略第5步电晕放电处理。
73.对实施例1-3和对比例1-4制备的不锈钢筛板分别进行耐腐蚀性测试，测试方法为：分别取实施例1-3和对比例1-4制备的不锈钢筛板，每块不锈钢筛板的质量控制到200g
±
10g，称量每块不锈钢筛板的质量作为浸泡前质量，然后分别浸泡在质量分数为80%的硝酸溶液中，在80℃下静置10天后，再称量每块不锈钢筛板的质量作为浸泡后质量，然后将浸泡前质量-浸泡后质量作为在酸溶液中处理后的质量差，记录如下：
分别取实施例1-3和对比例1-4制备的不锈钢筛板，每块不锈钢筛板的质量控制到200g
±
10g，称量每块不锈钢筛板的质量作为浸泡前质量，然后分别浸泡在质量分数为80%的氢氧化钠溶液中，在80℃下静置10天后，再称量每块不锈钢筛板的质量作为浸泡后质量，然后将浸泡前质量-浸泡后质量作为在碱溶液中处理后的质量差，记录如下：按照gb/t 10125对实施例1-3和对比例1-4制备的不锈钢筛板分别进行通过盐雾测试方法，对平均时长记录如下：对实施例1-3和对比例1-4制备的不锈钢筛板进行耐磨损测试，测试方法如下：分别取实施例1-3和对比例1-4制备的不锈钢筛板，每块不锈钢筛板的质量控制到200g
±
10g，称量每块不锈钢筛板的质量作为磨损实验前质量，然后分别将每块不锈钢筛板固定在umt-3 多功能摩擦磨损测试仪上，控制碳化钨研磨球的直径为5mm，负载为300mn，速度为2mm/s，摩擦时间为1h，1h后称量每块不锈钢筛板的质量作为磨损实验后质量，然后将磨损实验前质量-磨损实验后质量作为耐磨损实验后的质量差，记录如下：根据gb/t1817-2017对实施例1-3和对比例1-4制备的不锈钢筛板的冲击韧性进行测试，测试结果如下：根据gb/t10623-2008对实施例1-3和对比例1-4制备的不锈钢筛板的抗拉强度，延伸率，硬度进行测试，测试结果如下：
除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
74.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。