一种低碳铬镍系马氏体高强钢及其钝化方法和应用技术

本发明专利技术属于金属表面处理方法技术领域，特别涉及一种低碳铬镍系马氏体高强钢及其钝化方法和应用，包括对基材依次进行钝化前处理，钝化，稳定和封闭的步骤；所述基材包括如下重量百分比的组分：Cr：7％～9％，Ni：6％～8％，Mo：5.5％～6.5％，Co：7％～9％，Nb：0.2％～0.4％，C＜0.1％，Si＜0.5％，Mn＜0.5％，O＜0.38％，Fe：余量；所述钝化步骤为将经钝化前处理的基材浸泡在钝化液中；所述钝化液包括如下重量份的组分：3～5份柠檬酸，11～32份羟基乙叉二磷酸，5～9份缓蚀剂，3～5份磷酸和8～9份硝酸。本发明专利技术所提供的低碳铬镍系马氏体高强钢可耐中性盐雾腐蚀8h以上。可耐中性盐雾腐蚀8h以上。

【技术实现步骤摘要】
一种低碳铬镍系马氏体高强钢及其钝化方法和应用


[0001]本专利技术属于金属表面处理方法
，特别涉及一种低碳铬镍系马氏体高强钢及其钝化方法和应用。

技术介绍

[0002]耐腐蚀性较好的不锈钢一般含有17％
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22％的铬，较好的钢中还含有镍，添加钼可以进一步改善大气耐腐蚀性，特别是耐氯化物大气的腐蚀。不锈钢按组织状态可分为奥氏体钢、铁素体钢、马氏体钢、奥氏体
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铁素体(双相)不锈钢及沉淀硬化不锈钢等。奥氏体塑性很好，强度较低，具有一定的韧性。马氏体就是奥氏体通过无扩散型相变而转变成的亚稳相(具有铁磁性，其硬度、强度主要由过饱和的碳含量决定)。马氏体铬不锈钢习惯上按碳含量大体分为三类：(1)低碳类：C≤0.15％，Cr：12
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14％，如1Cr13；(2)中碳类：C：0.2％
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0.4％，Cr：12
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14％，如2Cr13、3Cr13等；(3)高碳类：C：0.6％
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1.0％，Cr：18％，如9Cr19、9Cr18MoV。为了改善铬马氏体不锈钢的性能通常向钢中加入少量的镍，于是形成另一类(或第四类)含有少量镍的马氏体不锈钢，镍属于稳定奥氏体和扩大γ相区的元素，加入2％Ni时，就有明显效果，这样可以用镍代碳，如1Cr17Ni2马氏体不锈钢，因其低铬高碳加镍，比一般马氏体不锈钢具有更好的耐蚀性、强度与韧性。在铬含量相当的不锈钢中，一般奥氏体耐腐蚀性最好，铁素体次之，马氏体最差。但马氏体不锈钢的最大优点是可以通过热处理强化，适用于对强度、硬度、耐磨性等要求较高并兼有一定耐腐蚀性的零部件。马氏体不锈钢在硫酸、盐酸、氢氟酸、热磷酸、热硝酸以及熔融碱等介质中耐腐蚀性表现较差。
[0003]近年来，折叠屏手机是各大手机巨头争相研发的高端机型，折叠屏手机转轴为折叠手机的最重要机构件，折叠手机的无缝贴合，转轴铰链起着关键作用，几乎决定了折叠屏的成败。屏幕折叠屏需要依靠铰链转轴辅助，用以支撑旋转，对回转精度、摩擦系数这些要求都特别高，因此对供货商的要求较高，相比于笔记本电脑转轴，折叠屏手机转轴的精密、耐用、强度与轻薄规格均远高于笔记本电脑转轴。因此，申请人采用MIM工艺制备了一种低碳铬镍系马氏体高强钢(Cr:7％
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9％，Ni:6％
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8％，Mo：5.5％
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6.5％，Co:7％
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9％，Nb：0.2％
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0.4％，C＜0.1％，Si＜0.5％，Mn＜0.5％，O＜0.38％，Fe:余量)，其与现有常规MIM材料素材(未经钝化处理或提高抗腐蚀性额外处理的原始不锈钢)耐中性盐雾NG时间以及现有钝化液(ID3000
‑
1)钝化30min后中性盐雾NG时间(被测试件在中性盐雾测试机里面开始出现生锈的时间)数据参见表1所示，其余现有常规MIM材料素材的维氏硬度对比数据参见表2。
[0004]表1
[0005][0006][0007]表2
[0008][0009]从表1和表2可以看出，虽然本申请所提供的低碳铬镍系马氏体高强钢素体的耐中性盐雾NG时间和钝化液处理后的耐中性盐雾NG时间相较于现有常规MIM材料而言表现出耐中性盐雾性能差的特点，但是在维氏硬度上却表现出高韧性的特点，因此这种材料被应用于制作折叠屏手机转轴上是具有潜力的，但需要开发出一种适用于该材料并可有效提高该材料在中性耐盐雾测试中至少8h的表面处理工艺。现有表面处理工艺，如PVD、喷涂、电泳、电镀、化学镀等方式可以在该材料表面形成膜以使该材料符合中性盐雾8h的要求，但是这些工艺本质上都是在基材的表面额外增加一层防护性涂层，涂层与基材之间存在应力，导致基材在多次折叠后涂层容易剥落，造成剥落位置耐盐雾性能失效。同时，这些表面处理工艺的成本相对较高，因此在对该材料的开发过程中钝化工艺依然为首选工艺。由钝化工艺在基材表面所形成的钝化膜是由基材与钝化液发生氧化还原反应所形成的一层极薄(纳米级)的防护膜，基材与钝化膜之间并不存在应力释放的问题，因此钝化工艺相较于现有的镀膜工艺而言具有巨大的优势，但是正如表1所示，现有的钝化工艺(钝化液)处理该材料并不能满足耐中性盐雾8h的要求。因此，亟需一种适用于该低碳铬镍系马氏体高强钢的钝化工
艺。
[0010]需要说明的是，
技术介绍
中所提供的低碳铬镍系马氏体高强钢的具体配方只是为了便于撰写才被写入
技术介绍
中，但不应当被理解为该配方为现有技术，该配方同样也是本申请的专利技术创造内容。

技术实现思路

[0011]为了克服上述现有技术的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种适用于低碳铬镍系马氏体高强钢的钝化工艺；
[0012]进一步提供由通过该钝化工艺制备得到的低碳铬镍系马氏体高强钢具有耐中性盐雾8h以上的性能；
[0013]更进一步提供前述通过钝化工艺制备得到的低碳铬镍系马氏体高强钢在制备终端转轴上的应用。
[0014]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种低碳铬镍系马氏体高强钢的钝化方法，包括对基材依次进行钝化前处理，钝化，稳定和封闭的步骤；
[0015]所述基材包括如下重量百分比的组分：
[0016]Cr：7％～9％，Ni：6％～8％，Mo：5.5％～6.5％，Co：7％～9％，Nb：0.2％～0.4％，C＜0.1％，Si＜0.5％，Mn＜0.5％，O＜0.38％，Fe：余量；
[0017]所述钝化步骤为将经钝化前处理的基材浸泡在钝化液中；
[0018]所述钝化液包括如下重量份的组分：
[0019]3～5份柠檬酸，11～32份羟基乙叉二磷酸，5～9份缓蚀剂，3～5份磷酸和8～9份硝酸。
[0020]进一步提供一种由前述低碳铬镍系马氏体高强钢的钝化方法制备得到的低碳铬镍系马氏体高强钢。
[0021]更进一步提供如前述低碳铬镍系马氏体高强钢在制备终端设备转轴上的应用，特别为在制备折叠手机转轴上的应用。
[0022]本专利技术的有益效果在于：本专利技术所提供的钝化工艺适用于该低碳铬镍系马氏体高强钢，以使该低碳铬镍系马氏体高强钢具有耐中性盐雾8h以上的特性，从而符合作为终端转轴的制备原料，特别为制备折叠手机转轴上的工艺要求。
具体实施方式
[0023]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
[0024]行业术语说明：
[0025]在本文中，术语“注射”为通过注塑机将喂料颗粒经由熔融、射出、保压、冷却等循环，转变成最终的塑件。注射段检测项目包含外观、尺寸、单重、密度；注射关键配件包含螺杆、射嘴、止逆环、磨损防护；注射参数主要有温度、压力、时间、速度、位置。
[0026]在本文中，术语“脱脂”为把生胚中的粘结剂分离出来。根据喂料中的粘结剂的种类不同，脱脂方式也有所不同。目前大部分采用的都是酸脱系统；硝酸脱脂原理是生胚中的粘结剂与硝酸蒸汽产生化学反应变成气态随气流排出。具体过程是先用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低碳铬镍系马氏体高强钢的钝化方法，其特征在于，包括对基材依次进行钝化前处理，钝化，稳定和封闭的步骤；所述基材包括如下重量百分比的组分：Cr：7％～9％，Ni：6％～8％，Mo：5.5％～6.5％，Co：7％～9％，Nb：0.2％～0.4％，C＜0.1％，Si＜0.5％，Mn＜0.5％，O＜0.38％，Fe：余量；所述钝化步骤为将经钝化前处理的基材浸泡在钝化液中；所述钝化液包括如下重量份的组分：3～5份柠檬酸，11～32份羟基乙叉二磷酸，5～9份缓蚀剂，3～5份磷酸和8～9份硝酸。2.根据权利要求1所述低碳铬镍系马氏体高强钢的钝化方法，其特征在于，所述钝化步骤的钝化时间为10～30min，所述钝化液温度为50～60℃，所述钝化液pH为0～3。3.根据权利要求1所述低碳铬镍系马氏体高强钢的钝化方法，其特征在于，所述钝化前处理的步骤为对所述基材进行磁力研磨和化学除锈。4.根据权利要求3所述低碳铬镍系马氏体高强钢的钝化方法，其特征在于，所述磁力研磨中使用的研磨液为中性或碱性。5.根据权利要求1所述低碳铬镍系马氏体高强钢的钝化方法，其特征在于，所述稳定的步骤为将经钝化步骤后的基材浸泡在稳...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡昆鹏，左卫萍，李洪艳，吴争光，马海军，
申请(专利权)人：深圳艾利门特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：