本發(fā)明涉及不銹鋼帶，具體是一種具有高耐磨鍍層的鋼帶及其加工工藝。

背景技術(shù)：

1、隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域?qū)Ω鞣N材料的表面性能，尤其是不銹鋼帶的表面性能提出了越來越高的要求，由于不銹鋼帶在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用非常廣泛，因此對其耐磨性能、硬度、耐腐蝕性能等性能，實(shí)際應(yīng)用的要求較高；現(xiàn)有技術(shù)為提高不銹鋼帶的表面綜合性能，一般會在不銹鋼帶表面通過電鍍、激光熔覆、功能性涂層噴涂、熱浸鍍等多種工藝進(jìn)行修飾，以提高不銹鋼帶的表面耐磨性能、硬度和耐腐蝕性能；但步驟工藝較為復(fù)雜，且制備得到的不銹鋼帶無法滿足實(shí)際需求。

2、因此，基于該情況，本申請公開了一種具有高耐磨鍍層的鋼帶及其加工工藝，以解決該技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種具有高耐磨鍍層的鋼帶及其加工工藝，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種具有高耐磨鍍層的鋼帶的加工工藝，包括以下步驟：

3、步驟（1）：取聚四氟乙烯粉，空氣氣氛下采用co60源γ射線輻照，再將輻照后的聚四氟乙烯粉、去離子水和乙醇混合，分散20~30min，加入丙烯酸、硫酸亞鐵銨和濃硫酸，超聲振蕩3~5min，60~65℃水浴下反應(yīng)2~3h，洗滌干燥，得到接枝聚四氟乙烯粉；

4、步驟（2）：取不銹鋼帶，置于除油劑中除油10~20min，除油溫度為80~85℃，再將不銹鋼帶置于鹽酸溶液中活化1~3min，去離子水清洗干燥；將活化后的不銹鋼帶置于鎳層鍍液a中，電鍍15~20min，再置于鎳層鍍液b中，電鍍30~40min，得到具有高耐磨鍍層的鋼帶；

5、所述鎳層鍍液a、鎳層鍍液b中均含有接枝聚四氟乙烯粉，接枝聚四氟乙烯粉的用量為20~30g/l。

6、較優(yōu)化的方案，步驟（2）中，鎳層鍍液a各組分用量為：硫酸鎳200~220g/l、硼酸25~30g/l、次亞磷酸鈉25~30g/l、氧化鋁55~65g/l、接枝聚四氟乙烯粉20~30g/l、表面活性劑1~1.5g/l。

7、較優(yōu)化的方案，步驟（2）中，鎳層鍍液b各組分用量為：硫酸鎳200~220g/l、硫酸鈷2~10g/l、硼酸25~30g/l、次亞磷酸鈉25~30g/l、石墨烯包覆氧化鋁15~25g/l、氧化鋁55~65g/l、接枝聚四氟乙烯粉20~30g/l、表面活性劑1~1.5g/l。

8、較優(yōu)化的方案，表面活性劑為op-10和fc-203，所述op-10和fc-203的質(zhì)量比為1：1。

9、較優(yōu)化的方案，步驟（2）中，電鍍時(shí)溫度為55~60℃，陰極電流密度為2~4a/dm2；除油劑各組分為：30~35g/l氫氧化鈉、20~25g/l碳酸鈉、8~10g/l磷酸鈉、8~10g/l硅酸鈉、1~2g/lop-10。

10、較優(yōu)化的方案，步驟（1）中，輻照劑量為50~60kgy；所述乙醇、去離子水體積比為1：4；所述聚四氟乙烯粉、丙烯酸的質(zhì)量比為1：（3~4），所述硫酸亞鐵銨的用量為體系總質(zhì)量的1~1.5wt%，所述濃硫酸的用量為體系總質(zhì)量的0.5~1wt%。

11、較優(yōu)化的方案，石墨烯包覆氧化鋁的制備步驟為：

12、s1：將納米氧化鋁與乙醇溶液混合，超聲20~30min，加入乙酸，調(diào)節(jié)ph至4~5，再加入kh-550，75~80℃下回流攪拌8~10h，過濾收集產(chǎn)物，采用去離子水和無水乙醇洗滌，真空干燥，得到氨基化氧化鋁；

13、s2：將氧化石墨烯、去離子水混合，超聲40~60min，得到石墨烯水溶液；將氨基化氧化鋁、去離子水混合，超聲分散20~30min，再加入石墨烯水溶液，鹽酸調(diào)節(jié)ph至3~5，50~60℃下反應(yīng)6~8h，靜置2~3h，離心收集產(chǎn)物，洗滌干燥，再轉(zhuǎn)移至管式爐中，氮?dú)鈿夥罩猩郎刂?00~650℃，保溫4~5h，冷卻，得到石墨烯包覆氧化鋁。

14、較優(yōu)化的方案，s1中，所述乙醇溶液為乙醇和去離子水混合溶液，體積比為9：1；所述納米氧化鋁、kh-550的用量為0.5g：8.5ml；s2中，所述氧化石墨烯、氨基化氧化鋁的質(zhì)量比為1：（18~20）；石墨烯水溶液的濃度為0.5~1mg/ml。

15、較優(yōu)化的方案，根據(jù)以上任一項(xiàng)所述的加工工藝得到的一種具有高耐磨鍍層的鋼帶。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：

17、本發(fā)明公開了一種具有高耐磨鍍層的鋼帶的加工工藝，方案以不銹鋼帶為基材，不銹鋼帶可以選擇為冷軋鋼帶或熱軋鋼帶，具體型號可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求限定；發(fā)明先將不銹鋼帶表面除油，鹽酸活化后依次置于鎳層鍍液a、鎳層鍍液b中，電鍍形成雙層鍍層，其中鎳層鍍液a中以硫酸鎳為主鹽，在不銹鋼帶表面預(yù)鍍鎳層；鎳層鍍液b中以硫酸鎳、硫酸鈷為主鹽，在預(yù)鍍鎳層表明形成鎳-鈷鍍層，以此在不銹鋼帶表面形成具有優(yōu)異耐磨性能的復(fù)合鍍層，且不銹鋼帶的耐腐蝕性能也得到改善。

18、在本方案中，鎳層鍍液a各組分用量為：硫酸鎳200~220g/l、硼酸25~30g/l、次亞磷酸鈉25~30g/l、氧化鋁55~65g/l、接枝聚四氟乙烯粉20~30g/l、表面活性劑1~1.5g/l；其中加入了接枝聚四氟乙烯粉和表面活性劑，方案先利用co60源γ射線對聚四氟乙烯輻照，再在表面接枝丙烯酸，以得到接枝聚四氟乙烯，同時(shí)體系中引入了表面活性劑，表面活性劑為op-10和fc-203復(fù)配，因而該體系中接枝聚四氟乙烯粉分散非常均勻，同時(shí)由于接枝聚四氟乙烯粉的存在能夠吸附氧化鋁并促進(jìn)氧化鋁的沉積和嵌入，因而該鎳層鍍液a電鍍后，形成的預(yù)鍍鎳層致密且均勻，硬度和耐腐蝕性能都十分優(yōu)異。

19、在此基礎(chǔ)上，方案進(jìn)一步引入鎳層鍍液b，鎳層鍍液b各組分用量為：硫酸鎳200~220g/l、硫酸鈷2~10g/l、硼酸25~30g/l、次亞磷酸鈉25~30g/l、石墨烯包覆氧化鋁15~25g/l、氧化鋁55~65g/l、接枝聚四氟乙烯粉20~30g/l、表面活性劑1~1.5g/l。鎳層鍍液b中不僅含有接枝聚四氟乙烯粉、表面活性劑、氧化鋁等組分，還引入了石墨烯包覆氧化鋁，利用石墨烯包覆氧化鋁替換部分氧化鋁，以進(jìn)一步提高不銹鋼帶的表面耐磨性能，且石墨烯的引入也進(jìn)一步提高了不銹鋼帶的耐腐蝕性能。

20、本發(fā)明公開了一種具有高耐磨鍍層的鋼帶的加工工藝，各組分配方設(shè)計(jì)適宜，且工藝參數(shù)及步驟均進(jìn)行簡化，最終制備的不銹鋼帶的表面硬度高，耐磨性能好，耐腐蝕性能也十分優(yōu)異。

技術(shù)特征：

1.一種具有高耐磨鍍層的鋼帶的加工工藝，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高耐磨鍍層的鋼帶的加工工藝，其特征在于：步驟（2）中，鎳層鍍液a各組分用量為：硫酸鎳200~220g/l、硼酸25~30g/l、次亞磷酸鈉25~30g/l、氧化鋁55~65g/l、接枝聚四氟乙烯粉20~30g/l、表面活性劑1~1.5g/l。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有高耐磨鍍層的鋼帶的加工工藝，其特征在于：步驟（2）中，鎳層鍍液b各組分用量為：硫酸鎳200~220g/l、硫酸鈷2~10g/l、硼酸25~30g/l、次亞磷酸鈉25~30g/l、石墨烯包覆氧化鋁15~25g/l、氧化鋁55~65g/l、接枝聚四氟乙烯粉20~30g/l、表面活性劑1~1.5g/l。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有高耐磨鍍層的鋼帶的加工工藝，其特征在于：表面活性劑為op-10和fc-203，所述op-10和fc-203的質(zhì)量比為1：1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高耐磨鍍層的鋼帶的加工工藝，其特征在于：步驟（2）中，電鍍時(shí)溫度為55~60℃，陰極電流密度為2~4a/dm2；除油劑各組分為：30~35g/l氫氧化鈉、20~25g/l碳酸鈉、8~10g/l磷酸鈉、8~10g/l硅酸鈉、1~2g/lop-10。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高耐磨鍍層的鋼帶的加工工藝，其特征在于：步驟（1）中，輻照劑量為50~60kgy；所述聚四氟乙烯粉、丙烯酸的質(zhì)量比為1：（3~4），所述硫酸亞鐵銨的用量為體系總質(zhì)量的1~1.5wt%，所述濃硫酸的用量為體系總質(zhì)量的0.5~1wt%。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有高耐磨鍍層的鋼帶的加工工藝，其特征在于：石墨烯包覆氧化鋁的制備步驟為：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種具有高耐磨鍍層的鋼帶的加工工藝，其特征在于：s1中，所述乙醇溶液為乙醇和去離子水混合溶液；s2中，所述氧化石墨烯、氨基化氧化鋁的質(zhì)量比為1：（18~20）；石墨烯水溶液的濃度為0.5~1mg/ml。

9.根據(jù)權(quán)利要求1~8中任一項(xiàng)所述的加工工藝得到的一種具有高耐磨鍍層的鋼帶。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種具有高耐磨鍍層的鋼帶及其加工工藝，涉及不銹鋼帶技術(shù)領(lǐng)域。方案以不銹鋼帶為基材，不銹鋼帶可以選擇為冷軋鋼帶或熱軋鋼帶，具體型號可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求限定；發(fā)明先將不銹鋼帶表面除油，鹽酸活化后依次置于鎳層鍍液A、鎳層鍍液B中，電鍍形成雙層鍍層，其中鎳層鍍液A中以硫酸鎳為主鹽，在不銹鋼帶表面預(yù)鍍鎳層；鎳層鍍液B中以硫酸鎳、硫酸鈷為主鹽，在預(yù)鍍鎳層表明形成鎳?鈷鍍層，以此在不銹鋼帶表面形成具有優(yōu)異耐磨性能的復(fù)合鍍層，且不銹鋼帶的耐腐蝕性能也得到改善。

技術(shù)研發(fā)人員：董趙勇,徐璐,吳春云,張建峰,陸飛飛,姜小慶,孔乾,吳鵬,包天宇,李佳新
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇甬金金屬科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9