一种抗高温氧化不锈钢管的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种抗高温氧化不锈钢管的制备方法，属于不锈钢管制造领域。本发明专利技术利用电沉积镀膜在不锈钢表面镀一层复合膜层，再通过对不锈钢成分含量的优化，使得不锈钢保持原有优良物理性能的同时，大大提高了不锈钢管抗高温氧化的能力。温氧化的能力。

【技术实现步骤摘要】
一种抗高温氧化不锈钢管的制备方法
专利

[0001]本专利技术涉及一种抗高温氧化不锈钢管的制备方法，属于不锈钢管制造领域。

技术介绍

[0002]不锈钢表面有致密的氧化铬保护膜，在饮用水中具有很好的耐腐蚀性，如有划口，在空气存在下即可形成新的氧化保护膜，而且能够承受高流速的冲击。
[0003]其中以300系不锈钢应用最广、用量最大。300系不锈钢是以奥氏体扩大元素Ni进行合金化的奥氏体不锈钢，相对于马氏体不锈钢和铁素体不锈钢，具有更好的耐腐蚀性和耐酸碱性，同时具有良好的综合力学性能和优越的加工、焊接性，属于耐热、耐蚀无磁不锈钢。但是现有的300系不锈钢生产工艺存在组合设备较多，建设成本费用较高，投资大，为了应对不锈钢产品市场价格的不断下降，各传统不锈钢生产企业长期坚持降低工艺成本和生产成本来获得利润。
[0004]再者，材料在使用过程中，经常被腐蚀，最常见的就是高温氧化，不仅使得材料被损耗，还对工业生产设备的安全性造成不良的影响，不能使不锈钢发挥最大优势。在工业生产中为了提高效率，提高工作时的温度，高温氧化问题成为了阻碍不锈钢延长使用时间和开拓应用的重要因素。

技术实现思路

[0005]针对上述不锈钢管存在的现有问题，本专利技术提供一种抗高温氧化不锈钢管的加工方法，优化不锈钢管的加工步骤，通过镀膜处理提高现有不锈钢水管的抗高温氧化能力。
[0006]本专利技术的目的通过如下技术方案来实现：一种耐腐蚀不锈钢管的加工方法，所述方法包括如下步骤：
[0007]将不锈钢材先热扎、扒皮穿孔，然后三辊精轧得管坯；
[0008]接着先对管坯进行表面处理，然后电沉积镀膜处理形成膜层；
[0009]在膜层表面吹干冰，最后加热处理得抗高温氧化的不锈钢水管。
[0010]在上述的一种抗高温氧化不锈钢管的制备方法中，所述管坯表面处理为用砂纸将管坯表面打磨光滑，然后分别在去离子水和乙醇中超声8-15min。沉积前需要保证不锈钢水管表面的干净程度，才能使得到的沉积膜光亮、平滑、结合力和抗高温氧化能力强。当不锈钢水管表面处理不当时，会出现膜层脱落、鼓胀、起皱等现象。
[0011]在上述的一种抗高温氧化不锈钢管的制备方法中，所述不锈钢材化学成分质量百分比为：C：0.03-0.05％、Mn：0.5-1％、P：0.01-0.04％、Si：0.1-0.4％、Cr：18-19％、Ni：8-8.5％，余量为Fe及不可避免的微量元素。
[0012]碳在不锈钢中具有两面性，因为碳的存在能显著扩大奥氏体组织并提高钢的枪度，而另一方面钢中碳含量增多会与铬形成碳化物，即碳化铬，使固溶体中含铬量相对减少，大量微电池的存在会降低钢的耐蚀性，尤其是降低抗晶间腐蚀能力，易使钢产生晶间腐蚀。镍是优良的耐腐蚀材料，也是合金钢的重要合金化元素。但是镍与铬同时存在时，镍作
为合金元素在不锈钢中的作用，在于它使高铬钢的组织发生变化，从而使不锈钢的耐腐蚀性能及工艺性能得到改善。
[0013]在上述的一种抗高温氧化不锈钢管的制备方法中，所述管坯表面处理为用砂纸将管坯表面打磨光滑，然后分别在去离子水和乙醇中超声8-15min。
[0014]在上述的一种抗高温氧化不锈钢管的制备方法中，所述电沉积镀膜处理中沉积电压为22-28V。
[0015]在上述的一种抗高温氧化不锈钢管的制备方法中，所述电沉积镀膜处理中电沉积溶液为硝酸铬和硝酸铝的乙醇混合溶液，混合溶液浓度为0.10-0.15mol/L。
[0016]在上述的一种抗高温氧化不锈钢管的制备方法中，所述电沉积溶液中硝酸铬和硝酸铝质量比为(1.5-2.5):1。
[0017]硝酸铬和硝酸铝含量和比例会影响膜层的抗高温氧化效果，使得生成的氧化膜层不致密，不能有效地降低不锈钢表面氧分压，从而导致沉积在不锈钢表面的膜层抗氧性能变差。
[0018]在上述的一种抗高温氧化不锈钢管的制备方法中，所述加热处理温度为300-320℃，时间为45-60min。
[0019]薄膜在高温氧化过程中不仅有化学反应，还有物理扩散。在进行高温氧化之前沉积的Cr2O3薄膜覆盖在不锈钢表面，使得O2在氧化膜中扩散速度慢，加上不锈钢本身具备的Cr也会产生Cr2O3，从而有效阻挡了O2向合金内部扩散的趋势。在沉积的Cr2O3氧化膜中还含有一定量的Al2O3,可以减轻氧化初期的挥发，从而起到较好的保护作用。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：本专利技术利用电沉积镀膜在不锈钢表面镀一层复合膜层，再通过对不锈钢成分含量的优化，使得不锈钢保持原有优良物理性能的同时，大大提高了不锈钢管抗高温氧化的能力。
具体实施方式
[0021]以下是本专利技术的具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。
[0022]实施例1：
[0023]准备不锈钢材，钢材化学成分质量百分比为：C：0.049％、Mn：0.94％、P：0.034％、Si：0.50％、Cr：18.25％、Ni：8.09％，余量为Fe及不可避免的微量元素的。将不锈钢材加热至1250℃后中心穿孔，将钢材进行退火处理：45min升温至680℃，保温6h，然后自然冷却至300℃，再经酸洗、磷化、皂化后利用连轧机组冷轧得管坯，用砂纸将管坯表面打磨光滑，然后分别在去离子水和乙醇中超声10min，进行沉积电压为25V的电沉积镀膜处理，用蒸馏水冲洗3次，干燥后在膜层表面吹干冰，最后进行300℃加热60min得到抗高温氧化的不锈钢水管。电沉积镀膜过程中电沉积溶液为硝酸铬和硝酸铝的乙醇混合溶液，混合溶液浓度为0.10mol/L；硝酸铬和硝酸铝质量比为1.5:1。
[0024]实施例2：
[0025]准备不锈钢材，钢材化学成分质量百分比为：C：0.049％、Mn：0.94％、P：0.034％、Si：0.50％、Cr：18.25％、Ni：8.09％，余量为Fe及不可避免的微量元素的。将不锈钢材加热至1250℃后中心穿孔，将钢材进行退火处理：45min升温至680℃，保温6h，然后自然冷却至
300℃，再经酸洗、磷化、皂化后利用连轧机组冷轧得管坯，用砂纸将管坯表面打磨光滑，然后分别在去离子水和乙醇中超声8min，进行沉积电压为22V的电沉积镀膜处理，用蒸馏水冲洗3次，干燥后在膜层表面吹干冰，最后进行320℃加热50min得到抗高温氧化的不锈钢水管。电沉积镀膜过程中电沉积溶液为硝酸铬和硝酸铝的乙醇混合溶液，混合溶液浓度为0.10mol/L；硝酸铬和硝酸铝质量比为1.5:1。
[0026]实施例3：
[0027]准备不锈钢材，钢材化学成分质量百分比为：C：0.049％、Mn：0.94％、P：0.034％、Si：0.50％、Cr：18.25％、Ni：8.09％，余量为Fe及不可避免的微量元素的。将不锈钢材加热至1250℃后中心穿孔，将钢材进行退火处理：45min升温至680℃，保温6h，然后自然冷却至300℃，再经酸洗、磷化、皂化后利用连轧机组冷轧得管坯，用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗高温氧化不锈钢管的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：将不锈钢材先热扎、扒皮穿孔，然后三辊精轧得管坯；接着先对管坯进行表面处理，然后电沉积镀膜处理形成膜层；在膜层表面吹干冰，最后加热处理得抗高温氧化的不锈钢水管。2.根据权利要求1所述的一种抗高温氧化不锈钢管的制备方法，其特征在于，所述不锈钢材化学成分质量百分比为：C：0.03-0.05％、Mn：0.5-1％、P：0.01-0.04％、Si：0.1-0.4％、Cr：18-19％、Ni：8-8.5％，余量为Fe及不可避免的微量元素。3.根据权利要求1所述的一种抗高温氧化不锈钢管的制备方法，其特征在于，所述管坯表面处理为用砂纸将管坯表面打磨光滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志江，缪德伟，
申请(专利权)人：宁波市华涛不锈钢管材有限公司，
类型：发明
国别省市：