本发明专利技术公开了一种具有耐高温氧化表面的不锈钢带、制造方法及应用，将具有较低Cr/Fe峰值的初始钝化膜的不锈钢带，进行加热处理、冷却得到表面色度b*满足4≤b*≤13的不锈钢带，然后将表面色度b*满足4≤b*≤13的不锈钢带依次进行酸洗，得到具有较高Cr/Fe峰值的钝化膜的不锈钢带。本发明专利技术的有益效果是通过对不锈钢生产工艺的调整，使不锈钢带表面的成分得到调整，从而赋予不锈钢带表面抗高温氧化的性能，工艺步骤简单、高效。高效。高效。
【技术实现步骤摘要】
一种具有耐高温氧化表面的不锈钢带、制造方法及应用
[0001]本专利技术属于不锈钢带连续生产条件下的表面处理
，尤其涉及一种具有耐高温氧化表面的不锈钢带、制造方法及应用。
技术介绍
[0002]不锈钢以其具有耐腐蚀、强度高、坚硬耐磨、不和食物反应等特性被大量用于餐饮厨具领域。常规不锈钢带的生产工艺是将不锈钢进行热轧或冷轧后，进行固溶退火，再进行酸洗处理，固溶退火的温度较高，不锈钢中表层的Cr氧化严重，因此在氧化皮下与氧化皮连接的金属基体层为贫铬层，酸洗的目的之一是去除退火生成的氧化皮，另外则是利用铁、铬耐蚀性不同的特性将贫铬层中的铁选择性去除，使新生成的表面钝化膜中铬比例提升，从而提升了不锈钢的抗氧化性和耐腐蚀性。但这种固溶退火后的酸洗，对不锈钢钝化膜中的铬含量提升有限，这种常规酸洗表面的不锈钢带在长时间温度超过200℃的使用环境，例如烤箱或蒸烤一体机，会发生不锈钢氧化变色，而且温度越高，氧化变色会越严重，影响产品的美观，终端用户很难进行清洁。不锈钢抗氧化性与表面Cr/Fe相关，Cr/Fe越高，抗氧化性越好，因此为解决不锈钢表面高温变色的问题，现有技术中，采用的方案有：1.在不锈钢的表层增加Cr电镀层，Cr具有很好的抗氧化作用，缺点是，电镀工艺需要将不锈钢带切成板后或者加工成工件后再进行的工艺，无法整卷作业，因而成本较高，价格昂贵，且电镀工艺污染很大，不环保；2.在成分设计时添加大量的抗氧化元素铬，但是在奥氏体不锈钢中，添加Cr的同时还需要添加大量的Ni来保证组织的稳定性，成本极高；在铁素体不锈钢中添加Cr也会增加轧制和酸洗的难度，同时原料成本也大幅增加。
[0003]因此，如何设计一种成本较低的、适用于连续型工业化快速生产的具有耐高温氧化表面的不锈钢带，使其用于制作餐饮厨具时，在温度超过200℃条件下长时间不被氧化，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
[0004]1.要解决的技术问题针对现有技术中提供的不锈钢表面抗高温氧化变色的解决方案均存在一定的问题，不能满足生产成本低、环境友好、连续型工业化快速生产的要求，本专利技术的目的在于提供一种具有耐高温氧化表面的不锈钢带、制造方法及应用，通过对不锈钢成分及生产工艺的调整，使不锈钢带表面钝化膜的Cr/Fe得到提升，从而赋予不锈钢带表面耐高温氧化的性能，工艺步骤简单、高效，扩大餐饮厨具制造企业选材用料范围，降低选材用料成本，提升餐饮厨具的品质。本专利技术所述不锈钢带是满足不同工业部门工业化生产各类金属或机械产品的需要而生产的一种窄而长的不锈钢板，在储存和运输时呈卷状，在进行生产制造时利用焊接工艺将多个不锈钢卷进行首尾焊接，得到可视为无限长的不锈钢带并进行连续生产作业。
[0005]2.技术方案
为实现上述目的，达到上述技术效果，本专利技术采用如下技术方案：一种具有耐高温氧化表面的不锈钢带，其特点是具有耐高温氧化表面的不锈钢带包括不锈钢基体和抗氧化钝化膜，抗氧化钝化膜包覆在不锈钢基体外侧，具有耐高温氧化表面的不锈钢带的厚度为0.2～6mm；所述不锈钢基体为奥氏体不锈钢或铁素体不锈钢；按质量百分比计，所述不锈钢基体为奥氏体不锈钢时，其成分包括：16.0≤Cr≤24.0，6.0≤Ni≤15.0，Mo≤3.0，C≤0.14，Si≤2.0，0.5≤Mn≤2.0，Cu≤4.0，N≤0.1，余量为Fe及不可避免的杂质；所述不锈钢基体为铁素体不锈钢时，其成分包括16.0≤Cr≤30.0，Mo≤4.2，C≤0.1，0.1≤Si≤1.0，0.1≤Mn≤1.0，Ni≤1.0，Cu≤0.5，N≤0.025，Ti≤1.0，余量为Fe及不可避免的杂质；所述抗氧化钝化膜厚度为1～20nm，抗氧化钝化膜中Cr/Fe峰值≥1.2；所述具有耐高温氧化表面的不锈钢带通过抗氧化处理工艺制造，所述抗氧化处理工艺为：将具有初始钝化膜且初始钝化膜Cr/Fe峰值＜1.0、表面色度b*＜3.0的不锈钢带，在加热温度T1满足200℃≤T1≤700℃有氧环境下加热、冷却，目的是在氧化膜下最接近氧化膜的金属基体中形成富铬层，得到表面色度b*满足4.0≤b*≤13.0的不锈钢带，冷却的方式优选为连续水冷，冷却至不锈钢带温度≤100℃，再经过酸洗，得到具有耐高温氧化表面的不锈钢带。
[0006]钝化是不锈钢洁净表面有氧气存在时的自发现象，在抗氧化处理工艺前，不锈钢洁净表面存在的钝化膜，在本专利技术中称为初始钝化膜，初始钝化膜的成分复杂，厚度在1～20nm，主要由Fe的氧化物和Cr的氧化物组成，钝化膜沿深度方向的成分分布并不均匀，钝化膜存在Cr/Fe峰值，Cr/Fe峰值为元素质量百分比的比值，Cr/Fe峰值所在深度为Cr2O3最致密的位置，该位置Cr/Fe越高，则Cr2O3含量越高、越致密，不锈钢表面抗氧化和耐腐蚀性能越好。初始钝化膜中Cr/Fe峰值大小与不锈钢基体成分以及表面处理工艺有关，比如经过酸洗的不锈钢表面初始钝化膜Cr/Fe峰值为基体Cr/Fe的2倍左右，而研磨表面的钝化膜中的Cr/Fe峰值则与基体Cr/Fe相当，上述未经抗氧化处理的奥氏体或铁素体不锈钢的初始钝化膜中Cr/Fe峰值通常在1.0以下。
[0007]具有初始钝化膜且初始钝化膜Cr/Fe峰值＜1.0的不锈钢带，是实施抗氧化工艺的素材，优选地由以下几种工艺中的一种获得：1）冷轧后，进行固溶热处理、酸洗处理的不锈钢带；2）冷轧后，进行固溶热处理、酸洗处理，再冷轧加工或平整加工的不锈钢带；3）热轧、退火酸洗后，再经过冷轧加工的不锈钢带；4）经过研磨处理的不锈钢带。
[0008]进一步地，所述200≤T1≤700℃有氧环境下加热，加热温度T1和加热时间t1满足：4.0≤0.009T1+lnt1≤6.7；注：T1—加热温度，单位摄氏度（℃），为加热炉或加热设备设置的保温温度或目标温度；t1—加热时间，单位分钟（min），为不锈钢带通入加热炉或加热设备的时间。
[0009]进一步地，所述加热时间t
1 ≤4min。
[0010]进一步地，所述具有耐高温氧化表面的不锈钢带的抗氧化钝化膜中Cr/Fe峰值为1.2≤Cr/Fe≤3.0。
[0011]进一步地，所述酸洗步骤所用的酸为HF和HNO3组成的混酸；所述不锈钢基体为奥
氏体不锈钢时，HNO3浓度60g/L～100g/L, HF浓度7～15g/L，酸溶液中金属离子含量＜40g/L，酸洗温度40℃≤T2≤60℃，酸洗时间0.5min≤t2≤4.0min。
[0012]进一步地，所述酸洗步骤所用的酸为HF和HNO3组成的混酸；所述不锈钢基体为铁素体不锈钢时，HNO3浓度50g/L～90g/L, HF浓度3～10g/L，酸溶液中金属离子含量＜40g/L，酸洗温度40℃≤T3≤60℃，酸洗时间0.5min≤t3≤4.0min。
[0013]一种具有耐高温氧化表面不锈钢带的制造方法，其特点是将具有初始钝化膜且初始钝化膜Cr/Fe峰值＜1.0、表面色度b*＜3.0的不锈钢带，在200℃≤T1≤700℃有氧环境下加热、冷却后得到表面色度b*满足4.0≤b本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有耐高温氧化表面的不锈钢带，其特征在于：具有耐高温氧化表面的不锈钢带包括不锈钢基体和抗氧化钝化膜，抗氧化钝化膜包覆在不锈钢基体外侧；所述不锈钢基体为奥氏体不锈钢或铁素体不锈钢；按质量百分比计，所述不锈钢基体为奥氏体不锈钢时，其成分包括：16.0≤Cr≤24.0，6.0≤Ni≤15.0，Mo≤3.0，C≤0.14，Si≤2.0，0.5≤Mn≤2.0，Cu≤4.0，N≤0.1，余量为Fe及不可避免的杂质；所述不锈钢基体为铁素体不锈钢时，其成分包括16.0≤Cr≤30.0，Mo≤4.2，C≤0.1，0.1≤Si≤1.0，0.1≤Mn≤1.0，Ni≤1.0，Cu≤0.5，N≤0.025，Ti≤1.0，余量为Fe及不可避免的杂质；所述抗氧化钝化膜中Cr/Fe峰值≥1.2；所述具有耐高温氧化表面的不锈钢带通过抗氧化处理工艺制造，所述抗氧化处理工艺为：将具有初始钝化膜且初始钝化膜Cr/Fe峰值＜1.0、表面色度b*＜3.0的不锈钢带，在200℃≤T1≤700℃有氧环境下加热、冷却后得到表面色度b*满足4.0≤b*≤13.0的不锈钢带，再经过酸洗，得到具有耐高温氧化表面的不锈钢带。2.根据权利要求1所述一种具有耐高温氧化表面的不锈钢带，其特征在于：所述有氧环境下加热，加热温度T1和加热时间t1满足：4.0≤0.009T1+lnt1≤6.7；注：T1—加热温度，单位摄氏度；t1—加热时间，单位分钟。3.根据权利要求2所述一种具有耐高温氧化表面的不锈钢带，其特征在于：所述冷却的方式为连续水冷，冷却至不锈钢带温度≤100℃。4.根据权利要求2所述一种具有耐高温氧化表面的不锈钢带，其特征在于：所述具有耐高温氧化表面的不锈钢带的厚度为0.2～6.0mm。5.根据权利要求2所述一种具有耐高温氧化表面的不锈钢带，其特征在于：所述具有耐高温氧化表面的不锈钢带的抗氧化钝化膜中Cr/Fe峰值为1.2≤Cr/Fe≤3.0。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述一种具有耐高温氧化表面的不锈钢带，其特征在于：所述不锈钢基体为奥氏体不锈钢时，所述酸洗步骤所用的酸为HF和HNO3组成的混酸；HNO3浓度60g/L～100g/L，HF浓度7～15g/L，酸洗温度40℃≤T2≤60℃，酸洗时间0.5min≤t2≤4.0min。7.根据权利要求1
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5任一项所述一种具有耐高温氧化表面的不锈钢带，其特征在于：所述不锈钢基体为铁素体不锈钢时，所述酸洗步骤所用的酸为HF和HNO3组成的混酸；HNO3浓度50g/L～90g/L,HF浓度3～10g/L，酸洗温度40℃≤T3≤60℃，酸洗时间0.5min≤t3...
【专利技术属性】
技术研发人员：季艳娇，巫科，蔡东澈，章礼喜，徐明明，
申请(专利权)人：浦项张家港不锈钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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