[发明专利]一种钢铁基材料表面处理工艺

说明书

本发明公开了一种钢铁基材料表面处理工艺，先对钢铁基材料进行渗锌处理，接着双氧水预处理，再利用硝酸镧水溶液、聚甲基丙烯酸水溶液、聚乙烯亚胺水溶液实现表面覆膜制成覆膜钢铁基材料，最后在覆膜钢铁基材料的表面均匀涂覆预混料，烘干即可。本发明的表面处理工艺环环相扣，对钢铁基材料形成全方位的防护，大大改善了其在高温条件下的耐腐蚀性能，应用领域更为广泛。

技术领域

本发明属于钢铁基材料技术领域，具体涉及一种钢铁基材料表面处理工艺。

背景技术

钢铁基材料价格低廉，使用范围广泛，综合性能良好，但是钢铁基材料的耐腐蚀性、耐磨性较差，在一定程度上限制了其应用。因此，对钢铁基材料进行表面处理是非常必要的，比如对基材表面进行氧化、钝化、转化膜等处理，使得钢铁基材料表面形成保护膜，从而提高钢铁基材料的耐盐、酸、大气腐蚀性能，改善耐磨性等，从而拓宽钢铁基材料的应用范围。

但是，钢铁基材料表面往往存在晶间缺陷、组织缺陷等晶格缺陷，以及凹点、坑点、气孔、砂眼、杂质夹杂、应力夹杂以及铁碳合金成分的不均匀等缺陷。这些缺陷的存在会直接影响表面膜性能，在表面膜形成时，这些缺陷会使得膜不连续、不均匀、不完整，也就是说无法保证最后形成的表面膜连续均匀。那么在酸或盐离子存在的环境中，这些不连续的缺陷处就会出现电位差，形成导电层，发生电化学腐蚀，比如点蚀、穿孔、晶间腐蚀等。电化学腐蚀会击穿钢铁基材料表面膜，进而击穿钢铁基材料，大大降低了钢铁基材料的使用寿命。

专利申请CN102839365A公开了一种环保型多功能钢铁表面处理液，是以磷酸、磷酸二氢锌、有机酸、硝酸锌、聚乙二醇、氧化促进剂、络合剂、表面活性剂等原料混合制成，实现了钢铁表面的除锈、脱脂、磷化、钝化一步完成，但其主要依赖于磷化膜实现耐腐蚀，整体耐腐蚀效果较差，无法满足多领域使用需求。

专利申请CN105039954A公开了一种钢铁表面处理剂的制备方法，该方法的步骤为：(a)取聚硅氧烷、焦磷酸钠、山梨酸钾和十二烷基磺酸钠混合，加入去离子水，搅拌均匀，在搅拌下加热至50℃，保温20min；(b)将步骤(a)得到的溶液冷却至25℃，加入聚氨酯和氧化铝，搅拌10min；(c)向步骤(b)得到的溶液中加入咖啡酸和硝酸锌，搅拌均匀即得钢铁表面处理剂。该专利技术能在钢铁表面形成一层致密的保护膜，有效防止外界环境对钢铁表面的侵蚀，增强钢铁的抗氧化、抗腐蚀能力，长久至于空气中仍能保持钢铁表面光亮，但是，在高温环境下仍然很难避免电化学腐蚀的发生。

专利CN103108989B公开了一种表面处理钢板，在钢板的至少单面上具有耐腐蚀性皮膜，在上述耐腐蚀性皮膜上具有密合性皮膜，所述耐腐蚀性皮膜由选自Ni层、Sn层、Fe-Ni合金层、Fe-Sn合金层和Fe-Ni-Sn合金层之中的至少一层构成，所述密合性皮膜含有Zr、还含有以相对于Zr的质量比计共计为0.01～10的选自源于磷酸类的P和源于酚树脂的C之中的1种以上元素。该专利技术在55℃条件下具有良好的耐腐蚀性，但高温耐腐蚀性较差，无法满足高温使用条件。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种钢铁基材料表面处理工艺，大大改善了高温条件下的耐腐蚀性能，应用领域更为广泛。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种钢铁基材料表面处理工艺，具体步骤如下：

(1)先将钢铁基材料进行电化学渗锌处理，接着转移至真空渗锌炉中，加入混合渗剂，抽真空至3～5Pa，加热至100～120℃，保温20～30分钟，抽真空至1Pa，加热至400～420℃，保温100～120分钟，得到渗锌钢铁基材料；

(2)然后将渗锌钢铁基材料转移至反应釜中，加入质量浓度2～3％双氧水使得渗锌钢铁基材料完全浸没，密封加热，自然冷却至室温，取出，水洗，吹干，得到预处理钢铁基材料；