阅读说明：本技术 一种防锈400系列不锈钢及其制备方法和应用 (Antirust 400 series stainless steel and preparation method and application thereof ) 是由 何培忠 于 2019-11-27 设计创作，主要内容包括：本发明涉及合金技术领域,提供了一种防锈400系列不锈钢及其制备方法和应用,所述制备方法包括以下步骤：通过对400系列不锈钢依次进行加热、降温和镀膜处理,有效提高了400系列不锈钢的防锈效果。本发明经过上述处理后的400系列不锈钢的防锈性能与300系列奥氏体不锈钢的防锈性能相当,而400系列不锈钢的价格每吨比300系列合金的价格低7000～8000元,因此本发明提供的方法在提高400系列不锈钢防锈性能的同时,有利于降低成本。而且本发明提供的方法无需使用酸碱溶剂,有利于保护环境。(The invention relates to the technical field of alloy, and provides antirust 400 series stainless steel and a preparation method and application thereof, wherein the preparation method comprises the following steps: through heating, cooling and coating film processing to 400 series stainless steel in proper order, effectively improved 400 series stainless steel's antirust effect. The rust-proof performance of the 400 series stainless steel after the treatment is equivalent to that of the 300 series austenitic stainless steel, and the price of the 400 series stainless steel is 7000-8000 yuan lower than that of the 300 series alloy per ton, so that the method provided by the invention is beneficial to reducing the cost while improving the rust-proof performance of the 400 series stainless steel. In addition, the method provided by the invention does not need acid-base solvents, and is beneficial to environmental protection.)

一种防锈400系列不锈钢及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及合金领域，尤其涉及一种防锈400系列不锈钢及其制备方法和应用。

背景技术

400系列不锈钢是一种铁、碳和铬的合金。因为其不含镍，所以是一种节镍不锈钢，也被大家称为不锈铁。400系列不锈钢具有很强的抗高温氧化能力，与碳钢相比，其物理特性和机械特性都有进一步的改善。

400系列不锈钢多以铁素体和马氏体为主，常用的400系列不锈钢品种有430、410、420、409L等，其中430不锈钢使用量最大。430不锈钢中铬含量为18％，其特点是价格便宜、热膨胀系数小；但其不足之处也相对明显：防锈性能低于300系列不锈钢，所以限制了400系列不锈钢的使用范围。

发明内容

本发明提供了一种防锈400系列不锈钢及其制备方法和应用，本发明提供的方法能够有效提高400系列不锈钢的防锈性能。

本发明提供了一种防锈400系列不锈钢的制备方法，包括以下步骤：

将400系列不锈钢依次进行加热、降温和镀膜处理，得到防锈400系列不锈钢。

优选的，所述400系列不锈钢包括430不锈钢、410不锈钢、420不锈钢或409L不锈钢。

优选的，所述加热的温度为900～1100℃，所述加热的时间由加热后400系列不锈钢的硬度决定，当加热后400系列不锈钢的维氏硬度为130～210时，停止加热，所述加热在保护气氛下进行。

优选的，所述降温的终点温度为20～50℃。

优选的，所述镀膜处理为等离子体溅射镀膜，所述镀膜处理得到的镀膜层成分包括铬、镍、锆和碳中的一种或多种。

优选的，所述镀膜处理得到的镀层厚度为5μm～70μm。

优选的，所述镀膜处理在真空条件下进行。

本发明还提供了上述技术方案所述方法制备得到的防锈400系列不锈钢，所述防锈400系列不锈钢由400系列不锈钢和镀层组成，所述镀层成分包括铬、镍、锆和碳中的一种或多种。

本发明还提供了上述技术方案所述防锈400系列不锈钢在制备电池壳中的应用。

本发明提供了一种防锈400系列不锈钢的制备方法，通过对400系列不锈钢依次进行加热、降温和镀膜处理，有效提高了400系列不锈钢的防锈效果。经过本发明处理后的400系列不锈钢的防锈性能与300系列奥氏体不锈钢的防锈性能相当，而400系列不锈钢的价格每吨比300系列合金的价格低7000～8000元，因此本发明提供的方法在提高400系列不锈钢防锈性能的同时，有利于降低成本。而且本发明提供的方法无需使用酸碱溶剂，有利于保护环境。

具体实施方式

本发明提供了一种防锈400系列不锈钢的制备方法，包括以下步骤：

将400系列不锈钢依次进行加热、降温和镀膜处理，得到防锈400系列不锈钢。

本发明将400系列不锈钢进行加热处理。在本发明中，所述400系列不锈钢优选包括430不锈钢、410不锈钢、420不锈钢或409L不锈钢，所述加热的温度优选为900～1100℃，更优选为950～1050℃，所述加热的时间由加热后400系列不锈钢的硬度决定，当加热后400系列不锈钢的维氏硬度优选为130～210时，停止加热；所述加热优选在保护气氛中进行，所述保护气氛优选为真空或者优选为氨分解产生的氮气和氢气气氛。

加热处理完成后，本发明将加热后的400系列不锈钢进行降温处理，所述降温的终点温度优选为20～50℃，更优选为30～40℃。

降温处理完成后，本发明对降温处理后的400系列不锈钢进行镀膜处理。在本发明中，所述镀膜处理优选为等离子体溅射镀膜，本发明对等离子溅射镀膜的具体实施方式没有特别要求，采用本领域技术人员熟知的实施方法即可。在本发明中，所述镀膜处理得到的镀膜层成分优选包括铬、镍、锆和碳中的一种或多种，所述铬、镍、锆和碳有利于提高金属表面的防锈性能。在本发明中，本发明优选将靶材的材质设置为铬、镍、锆和碳，以得到铬、镍、锆和碳成分的镀膜；当所述镀膜含有铬、镍、锆和碳中的一种以上时，本发明优选同时设置一个以上的靶材，将多种靶材进行同时溅射，以得到含有一种以上成分的镀膜。在本发明中，当镀膜含有多种成分时，本发明对多种成分之间的含量比例关系没有特别要求，任意比例均可。

在本发明中，所述镀膜处理得到的镀膜层的厚度优选为5μm～70μm，进一步优选为5～50μm，更优选为10～30μm。本发明优选将镀膜层的厚度控制在上述范围内，有利于提高400系列不锈钢的防锈性能。在本发明中，所述镀膜处理优选在真空条件下进行。在本发明中，所述镀膜处理采用专利CN201720479833.X中的真空等离子体镀膜系统进行镀膜。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

将430不锈钢进行加热处理，其中加热的温度为900℃，当加热至不锈钢的维氏硬度为130时，停止加热，降温至30℃，然后进行镀膜处理，镀层的成分为铬，镀层的厚度为5μm，得到防锈430不锈钢。

实施例2

将410不锈钢进行加热处理，其中加热的温度为1000℃，当加热至不锈钢的维氏硬度为150时，停止加热，降温至30℃，然后进行镀膜处理，镀层的成分为铬和镍，镀层的厚度为20μm，得到防锈410不锈钢。

实施例3

将420不锈钢进行加热处理，其中加热的温度为1100℃，当加热至不锈钢的维氏硬度为200时，停止加热，降温至30℃，然后进行镀膜处理，镀层的成分为铬和锆，镀层的厚度为15μm，得到防锈420不锈钢。

实施例4

将409L不锈钢进行加热处理，其中加热的温度为1050℃，当加热至不锈钢的维氏硬度为210时，停止加热，降温至30℃，然后进行镀膜处理，镀层的成分为镍和碳，镀层的厚度为10μm，得到防锈409L不锈钢。

对实施例1～4得到的防锈不锈钢的防锈性能进行测试，测试结果表明，本发明处理后的防锈不锈钢的防锈性能与300系列奥氏体不锈钢的防锈性能相当，而400系列不锈钢的价格每吨比300系列合金的价格低7000～8000元，因此本发明提供的方法在提高400系列不锈钢防锈性能的同时，有利于降低成本。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。