本發(fā)明涉及特種鋼材的制備領(lǐng)域，尤其涉及一種降低奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的納米化方法。
背景技術(shù)：
晶間腐蝕，是局部腐蝕的一種，沿著金屬晶粒間的分界面向內(nèi)部擴(kuò)展的腐蝕，晶界是結(jié)晶學(xué)取向不同的晶粒間紊亂錯(cuò)合的界域，是鋼中各種溶質(zhì)元素偏析或金屬化合物沉淀析出的有利區(qū)域。不銹鋼具有耐腐蝕能力的必要條件是鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)必須大于12％，當(dāng)溫度升高，特別在450-800℃時(shí)，碳在不銹鋼晶粒內(nèi)部的擴(kuò)散速度大于鉻的擴(kuò)散速度，室溫時(shí)，碳在奧氏體中的熔解度很小，約為0.02％-0.03％，一般奧氏體不銹鋼中的碳含量均超過此值，故溶解不了多余的碳就不斷的向奧氏體晶粒邊界擴(kuò)散，并和鉻化合在晶間形成碳和鉻的化合物，而鉻的擴(kuò)散速度較小，來不及向晶界擴(kuò)散，所以在晶間所形成的碳和鉻的化合物所需的鉻并非主要來自奧氏體晶粒內(nèi)部，而是晶界附件，從而使得晶界附近的含鉻量大為減少，當(dāng)降低為低于12％時(shí)，就形成相對(duì)的貧鉻區(qū)，貧鉻區(qū)點(diǎn)位下降，而晶粒本身仍維持高電位，電位差出現(xiàn)，而在腐蝕介質(zhì)中晶界的溶解速度和晶粒本身的溶解速度是不同的，前者遠(yuǎn)大于后者，貧鉻區(qū)作為陽極與晶粒構(gòu)成大陰極小陽極的微電偶電池，造成貧鉻區(qū)的選擇性局部腐蝕，也就是晶間腐蝕。
目前針對(duì)奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕現(xiàn)象常見的處理方法是加入新的元素鈦和鈮，或降低碳的含量從而降低或消除碳鉻化合物結(jié)合形成的機(jī)會(huì)從而弱化或消除晶間腐蝕或晶界脆化。但是仍然存在或多或少對(duì)其導(dǎo)熱性能或線膨脹系數(shù)的負(fù)面影響，如何尋求一種對(duì)鋼體本身其他質(zhì)量影響小的處理方法值得探討。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
發(fā)明目的：為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，本發(fā)明提出了一種有效減少奧氏體不銹鋼晶間腐蝕現(xiàn)象發(fā)生，且提高導(dǎo)熱性能，降低其線膨脹系數(shù)，全面提高鋼體質(zhì)量的降低奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的納米化方法。
技術(shù)方案：為達(dá)以上目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種降低奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的納米化方法，具體的在奧氏體不銹鋼熱處理工藝之前在其表面進(jìn)行納米薄膜的噴涂；納米薄膜噴涂后進(jìn)行的熱處理工藝為真空處理方式進(jìn)行；納米薄膜噴涂后進(jìn)行激光改性處理；
所述納米薄膜為納米金屬銅薄膜，將六水合硝酸銅和四乙氧基硅放入乙醇溶液中經(jīng)攪拌形成溶膠，用二氧化硅襯底進(jìn)行提拉，干燥后成膜，再采用超聲還原法進(jìn)行處理1.5-2h獲得。
更為優(yōu)選的，所述納米薄膜的噴涂方式為化學(xué)噴涂。
更為優(yōu)選的，所述真空處理方式為采用等離子加熱的臥式真空加熱處理爐進(jìn)行處理。
更為優(yōu)選的，所述超聲還原法中使用的還原劑為氫氣。
更為優(yōu)選的，所述納米薄膜的厚度為60-80nm。
更為優(yōu)選的，所述激光改性處理采用波長為230-280nm的紫外準(zhǔn)分子激光照射進(jìn)行處理。
更進(jìn)一步的，所述激光改性處理采用波長為264nm的紫外準(zhǔn)分子激光照射進(jìn)行處理。
更為優(yōu)選的，所述超聲還原法的溫度控制在200℃以下。
有益效果：本發(fā)明提供的一種降低奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的納米化方法，在奧氏體不銹鋼熱處理工藝之前在其表面進(jìn)行納米金屬銅薄膜的噴涂；納米薄膜噴涂后進(jìn)行的熱處理工藝為真空處理方式進(jìn)行；納米薄膜噴涂后進(jìn)行激光改性處理；通過在奧氏體不銹鋼表面進(jìn)行納米薄膜的鈍化處理，有效降低其晶間腐蝕的現(xiàn)象發(fā)生，尤其是在納米薄膜噴涂之后進(jìn)行激光改性處理，進(jìn)一步保證了薄膜的噴涂質(zhì)量和其附著程度，提高了不銹鋼體的導(dǎo)熱性能且線膨脹系數(shù)有效降低，全面提高了奧氏體不銹鋼鋼體質(zhì)量。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1：
一種降低奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的納米化方法，具體的在奧氏體不銹鋼熱處理工藝之前在其表面進(jìn)行納米薄膜的化學(xué)噴涂；納米薄膜噴涂后進(jìn)行的熱處理工藝為真空處理方式進(jìn)行；所述真空處理方式為采用等離子加熱的臥式真空加熱處理爐進(jìn)行處理；納米薄膜噴涂后進(jìn)行激光改性處理；所述激光改性處理采用波長為230nm的紫外準(zhǔn)分子激光照射進(jìn)行處理。
所述納米薄膜為納米金屬銅薄膜，將六水合硝酸銅和四乙氧基硅放入乙醇溶液中經(jīng)攪拌形成溶膠，用二氧化硅襯底進(jìn)行提拉，干燥后成膜，再采用超聲還原法進(jìn)行處理1.5h獲得厚度為60nm的納米金屬銅薄膜，還原劑選用氫氣，溫度控制在200℃以下。
實(shí)施例2：
一種降低奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的納米化方法，具體的在奧氏體不銹鋼熱處理工藝之前在其表面進(jìn)行納米薄膜的化學(xué)噴涂；納米薄膜噴涂后進(jìn)行的熱處理工藝為真空處理方式進(jìn)行；所述真空處理方式為采用等離子加熱的臥式真空加熱處理爐進(jìn)行處理；納米薄膜噴涂后進(jìn)行激光改性處理；所述激光改性處理采用波長為280nm的紫外準(zhǔn)分子激光照射進(jìn)行處理。
所述納米薄膜為納米金屬銅薄膜，將六水合硝酸銅和四乙氧基硅放入乙醇溶液中經(jīng)攪拌形成溶膠，用二氧化硅襯底進(jìn)行提拉，干燥后成膜，再采用超聲還原法進(jìn)行處理2h獲得厚度為80nm的納米金屬銅薄膜，還原劑選用氫氣，溫度控制在200℃以下。
實(shí)施例3：
一種降低奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的納米化方法，具體的在奧氏體不銹鋼熱處理工藝之前在其表面進(jìn)行納米薄膜的化學(xué)噴涂；納米薄膜噴涂后進(jìn)行的熱處理工藝為真空處理方式進(jìn)行；所述真空處理方式為采用等離子加熱的臥式真空加熱處理爐進(jìn)行處理；納米薄膜噴涂后進(jìn)行激光改性處理；所述激光改性處理采用波長為264nm的紫外準(zhǔn)分子激光照射進(jìn)行處理。
所述納米薄膜為納米金屬銅薄膜，將六水合硝酸銅和四乙氧基硅放入乙醇溶液中經(jīng)攪拌形成溶膠，用二氧化硅襯底進(jìn)行提拉，干燥后成膜，再采用超聲還原法進(jìn)行處理1.8h獲得厚度為70nm的納米金屬銅薄膜，還原劑選用氫氣，溫度控制在200℃以下。
將采用上述實(shí)施例1-3進(jìn)行優(yōu)化處理后制備的一種奧氏體不銹鋼，采用gb/t4334.5《不銹鋼硫酸-硫酸銅腐蝕試驗(yàn)方法》進(jìn)行測(cè)試，并與采用無優(yōu)化處理的生產(chǎn)工藝制備的奧氏體不銹鋼的對(duì)比例進(jìn)行對(duì)比，測(cè)試結(jié)果顯示較對(duì)比例明顯降低了奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕。
此外采用石英膨脹儀對(duì)實(shí)施例1-3和對(duì)比例在同樣的溫度狀態(tài)下進(jìn)行線膨脹系數(shù)的測(cè)定，具體數(shù)據(jù)如表1所示：
表1實(shí)施例1-3與對(duì)比例線膨脹系數(shù)對(duì)比
從表1中數(shù)據(jù)明顯可以看出，奧氏體不銹鋼一直較高的線膨脹系數(shù)經(jīng)過處理之后得到了有效的降低，本發(fā)明可全面提高不銹鋼鋼體質(zhì)量。
應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。