一种提高船用碳素钢耐腐蚀性的方法技术

本发明专利技术主要涉及钢结构加工技术领域，公开了一种提高船用碳素钢耐腐蚀性的方法，包括：碳素钢选择、表面清理、加热冷却、表面抛光、淬火处理、后处理；本发明专利技术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。

A Method to Improve the Corrosion Resistance of Marine Carbon Steel

【技术实现步骤摘要】
一种提高船用碳素钢耐腐蚀性的方法
本专利技术主要涉及钢结构加工
，尤其涉及一种提高船用碳素钢耐腐蚀性的方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
为了弥补已有技术的缺陷，本专利技术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。本专利技术的优点是：本专利技术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专利技术。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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高船用碳素钢耐腐蚀性的方法，其特征在于，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，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，以4~5℃/min的速度降温至室温，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，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，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。

【技术特征摘要】
1.一种提高船用碳素钢耐腐蚀性的方法，其特征在于，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，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，以4~5℃/min的速度降温至室温，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，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，得淬火碳素钢；（6）后处理：对淬火...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海涛，
申请(专利权)人：安徽省汉甲机电设备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34