[发明专利]一种表面改性不锈钢的生产工艺以及表面改性不锈钢

说明书

本申请涉及不锈钢技术领域，具体公开了一种表面改性不锈钢的生产工艺以及表面改性不锈钢。表面改性不锈钢由不锈钢基体经过改性液改性得到，改性液的配方中包括以下重量份的原料：硅溶胶30‑50份，过硫酸盐8‑12份，钝化剂10‑20份，蒙脱土8‑12份，所述钝化剂具有氧化性。本申请的改性液使对不锈钢基体进行表面改性，有助于减少钝化膜发生剥落的可能，提高了对不锈钢基体的保护效果。

技术领域

本申请涉及不锈钢技术领域，更具体地说，它涉及一种表面改性不锈钢的生产工艺以及表面改性不锈钢。

背景技术

不锈钢是不锈耐酸钢的简称，不锈钢具有优秀的抗腐蚀能力，能够抵抗空气、蒸汽、水等多种腐蚀介质的侵蚀。在实际使用过程中，不锈钢表面的磨损区域会诱发点蚀，影响不锈钢的使用寿命。为了减少点蚀现象对不锈钢使用寿命的影响，需要提高不锈钢的耐磨性。

相关技术中有一种表面改性不锈钢，由以下方法制备：(1)对不锈钢基体进行清洗去污；(2)将清洗去污后的不锈钢基体在钝化剂中浸泡15-30min后取出，钝化剂选用质量分数为30％-35％的硝酸溶液；(3)使用水流对不锈钢基体进行冲刷，冲刷时长为10-20min；(4)将不锈钢基体在75-95℃的水中浸泡5-10min，取出后进行干燥，得到表面改性不锈钢。经过钝化剂处理的不锈钢基体表面产生了钝化膜，钝化膜增加了不锈钢基体表面的致密度，从而提高了不锈钢基体的耐腐蚀性能。

针对上述中的相关技术，发明人认为，相关技术中，钝化膜虽然提高了不锈钢基体的耐腐蚀性能，但是由于不锈钢基体会阻碍钝化剂的渗透，因此会对钝化膜的厚度造成限制。当外界的腐蚀性物质浓度较大时，钝化膜容易发生剥落，影响钝化膜对不锈钢基体的保护效果。

发明内容

相关技术中，当外界的腐蚀性物质浓度较大时，钝化膜容易发生剥落，影响对不锈钢基体的保护效果。为了改善这一缺陷，本申请提供一种表面改性不锈钢的生产工艺以及表面改性不锈钢。

第一方面，本申请提供一种表面改性不锈钢的生产工艺，采用如下的技术方案：一种表面改性不锈钢的生产工艺，包括以下步骤：

(1)配制改性液，并将改性液预热至40-80℃，所述改性液的配方中包括如下重量份的原料：硅溶胶30-50份，过硫酸盐8-12份，钝化剂10-20份，蒙脱土8-12份，所述钝化剂具有氧化性；

(2)洗去不锈钢基体表面的污渍，然后对不锈钢基体表面进行打磨，接着将不锈钢基体在改性液中浸泡30-50min后提拉取出，并在室温下固化12-18h，得到表面改性不锈钢。

通过采用上述技术方案，本申请与相关技术相比，使用改性液代替钝化剂，并且将机械打磨和改性液处理两种方式结合，以加深钝化剂渗透的深度。在步骤(2)中，当钝化剂对不锈钢基体进行钝化时，改性液中的过硫酸盐在硅溶胶中发生电离，并分解产生硫酸根自由基。硫酸根自由基使不锈钢基体表面的一部分金属微粒脱落，同时硫酸根自由基还使蒙脱土中的硅氧键断裂，并破坏蒙脱土的硅氧四面体结构。当金属微粒脱离不锈钢基体后，金属微粒中的铁单质被钝化剂氧化为三价铁。蒙脱土对金属微粒进行吸附，蒙脱土中断裂的硅氧键与三价铁结合形成铁氧四面体结构，并对硅氧键的断裂处进行修复。硅溶胶固化后，金属微粒、蒙脱土以及硅溶胶结合形成陶瓷膜，并覆盖在钝化膜表面，有助于减少钝化膜发生剥落的可能，提高对不锈钢基体的保护效果。

优选的，所述改性液的配方中包括如下重量份的原料：硅溶胶35-45份，过硫酸盐9-11份，钝化剂13-17份，蒙脱土9-11份。

通过采用上述技术方案，优化了改性液的配比，有助于减少钝化膜发生剥落的可能，提高对不锈钢基体的保护效果。

优选的，所述钝化剂选用硝酸溶液或磷钼酸溶液。

通过采用上述技术方案，硝酸和磷钼酸均能够将不锈钢基体表面的金属单质转化为钝化膜。其中，磷钼酸在钝化过程中自身还能够发生分解，并转化为难溶性钼盐，并与钝化膜发生复合，有助于减少钝化膜发生剥落的可能，提高对不锈钢基体的保护效果。