[发明专利]预防奥氏体不锈钢冷弯开裂及提高耐蚀性能的预处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种预防奥氏体不锈钢冷弯开裂及提高耐蚀性能的预处理方法，属于轨道交通装备用不锈钢冷弯成型领域。

背景技术

轨道交通是一种大运量、低消耗、低污染的绿色交通方式。发展城市轨道交通和高速铁路已是当今世界铁路发展的共同趋势。近年来，随着轨道交通装备对轻量化、高精度、复杂截面型材的迫切需求，不锈钢冷弯型材已成为替代普通钢铁材料制造轨道交通装备的主要材料。

冷弯成型是通过顺序配置的多道次成型轧辊，将金属板带不断地进行横向弯曲，以制成特定断面型材的工艺技术。冷弯成型是一种节材、节能、高效的金属板料成型新工艺、新技术。利用这一工艺，不但可以生产出高质量的型钢产品，而且能够缩短产品开发的周期、提高生产效率。

目前不锈钢车体采用的都是车辆专用的奥氏体高强度冷轧不锈钢板。冷弯不锈钢型材对材料表面质量要求高，因为当不锈钢表面存在脏污、划伤、凹坑等缺陷时，在冷弯成型过程中，这些缺陷随着坯料的加工变形而被放大。而且现有用于冷弯成型的不锈钢冷轧板带的加工硬化指数高，所以经常导致冷弯过程因应力集中而发生表面开裂。

不锈钢的耐蚀性能优异，但在含有氯离子等的溶液侵蚀作用下容易发生点蚀。在冷弯成型后，不锈钢板在几何形态上构成了大阴极-小阳极的结构，点蚀的阳极溶解速度加快；同时，由于点蚀发展过程中具有自动加速的特点，将很快导致不锈钢的腐蚀穿孔破坏。这对于轨道交通装备的安全产生严重危害。因此提高不锈钢冷弯成型后的耐蚀性能具有非常重要的意义。

发明内容

本发明涉及一种预防奥氏体不锈钢冷弯开裂及提高耐蚀性能的预处理方法，属于不锈钢冷弯成型领域。本发明是在不锈钢冷弯成型前依次进行以下方3个步骤： 

步骤1、针对不锈钢板冷弯区域进行2-3h温度为300-400℃的保温处理；具体过程如下：根据不锈钢冷弯成型截面形状，确定不锈钢冷弯区域分布位置。在加热炉中根据冷弯区域分布位置，调整加热炉中加热管的位置，使加热管分布于不锈钢板冷弯区域上方，确保其处于有效加热区。通电加热使不锈钢冷弯区域升温至300-400℃，保温2-3h。

步骤2、将不锈钢板先后送入常温清洗液1和高温清洗液2中进行浸泡，然后表面通过具有一定流速与温度的清洗液3，最后水洗完成表面清洁处理；

其中清洗液1的组成成分为NaOH 60-70g/L，Na₂SiO₃ 10-20g/L，Na₂CO₃ 20-30g/L组成，浸泡时间为5-10分钟，温度为20-30℃；

其中清洗液2由质量分数为65%-70%NaOH，20%-25%NaNO₃，2-7%Na₂SO₄，3-8%Na₂CO₃组成，浸泡时间为15-25分钟，温度为350-450℃；

其中清洗液3成分组成按照质量百分比为15%-25% HNO₃，2%-5%H₂O₂，3%-6%柠檬酸，余量为水，清洗液3的流速为10-20cm/s，温度为40-50℃，清洗时间为1-5分钟。

步骤3、吹干不锈钢板表面后，进行等离子表面处理：在真空室内相对立两侧放置两个镍铬合金靶，其成分为Ni 10%，Cr 90%（wt%），具体靶材结构参照授权公告号 CN202688420U的实用新型专利。将不锈钢板置于相对设置的镍铬合金靶之间。以炉体为阳极，不锈钢板和镍铬合金靶为阴极，在阳极与不锈钢板之间及阳极与镍铬合金靶之间各设一个可控直流电源。抽真空后，通入氩气达到工作气压，接通电源进行等离子表面处理。具体过程如下：

（1）    将不锈钢板置于真空室内两合金靶之间；

（2）    抽真空至气压为1.5-2Pa；

（3）    通入氩气，调整氩气气压为20-35Pa；

（4）    调整靶材阴极电压：500-700V，

调整不锈钢板阴极电压：300-450V；

     （5）保温1-1.5h。