專利名稱：一種耐蝕合金纖維的制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及金屬纖維技術(shù)領域，具體涉及一種耐蝕合金纖維的制備方法。
背景技術(shù)：
目前用于化工等行業(yè)的金屬纖維多為不銹鋼纖維，其主要缺點是在硫酸、鹽酸等還原性酸的環(huán)境中耐蝕性較差，且無法用于含氯有機過程的設備，比如有鹵族酸性催化劑存在的情況下，經(jīng)高溫使用后不銹鋼纖維晶粒長大，容易縮短不銹鋼纖維的使用壽命，而耐蝕合金是一種有極低含碳量和含娃量的Ni基合金,在熱加工過程中不傾向于產(chǎn)生中間相，對點蝕和縫隙腐蝕有良好的抵抗力，并對導致應力腐蝕斷裂有免疫特性，所以此合金可以應用于化工過程中的氧化性和還原性介質(zhì)。
現(xiàn)有的耐蝕合金的制備方法，在退火過程中，鍍層容易和耐蝕合金發(fā)生擴散，對其自身的化學成分影響較大，降低耐蝕合金的質(zhì)量，影響了耐蝕合金在使用過程中的耐蝕性倉泛。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的 目的是提供一種耐蝕合金纖維的制備方法，以解決現(xiàn)有制備方法制得的耐蝕合金纖維中雜質(zhì)含量高，耐蝕性能降低的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種耐蝕合金纖維的制備方法，其特征在于，先將耐蝕合金鋼絲預處理后，再在其表面依次電鍍上鎳鍍層、銅鍍層和鐵鍍層，然后將電鍍后的耐蝕合金鋼絲裝入鐵合金管中，并對其進行拉拔和退火處理，最后通過電解設備將鍍層和鐵合金管電解，即制得本發(fā)明的耐蝕合金纖維。
本發(fā)明的特點還在于，
—種耐蝕合金纖維的制備方法，具體按照以下步驟實施:
步驟I，將質(zhì)量濃度為50%的硝酸溶液與質(zhì)量濃度為50%的硫酸溶液按照體積比為2.5:1 3.5:1混合，用該混合酸溶液對耐蝕合金鋼絲進行酸洗預處理，預處理結(jié)束后，再在其表面從里到外依次電鍍鎳鍍層、銅鍍層、鎳鍍層和鐵鍍層，各個鍍層的厚度依次為5 μ m 10 μ m、0.4 μ m 0.5 μ m、10 μ m 15 μ m和0.3 μ m 0.4 μ m，最后對其進行純化處理；
步驟2，取步驟I中鈍化處理后的耐蝕合金鋼絲100 5000根，將所有的耐蝕合金鋼絲裝入鐵合金管中，拉伸鐵合金管使其與耐蝕合金鋼絲包覆緊實；
步驟3，將步驟2中包覆了鐵合金管的耐蝕合金鋼絲，用拉絲模具對其拉拔，道次加工率控制在5% 10%，再對其進行退火，重復拉拔和退火的過程3 6次，其中，相鄰兩次退火間的總加工率控制在60% 90%，退火溫度為900 1100°C，每次退火時間為5 40min，整個退火過程采用氬氣保護進行；
步驟4，將步驟3中經(jīng)拉拔和退火處理的包覆了鐵合金管的耐蝕合金鋼絲，通過連續(xù)電解設備對其進行電解，電解完成后，即制得耐蝕合金纖維。
步驟4中的電解過程具體按照以下步驟實施:4.1)將步驟3中經(jīng)拉拔和退火處理的包覆了鐵合金管的耐蝕合金鋼絲，放入電解液為硫酸和硫酸亞鐵混合液的電解槽中，連續(xù)電解設備的電壓為2 6V，硫酸的摩爾濃度為0.1 0.5mol/L,硫酸亞鐵的摩爾濃度為0.2 1.2mol/L,電解完成后，即電解去除了鐵合金管和鐵鍍層；4.2)將步驟4.1)中電解完成后的耐蝕合金鋼絲進行水洗，再放入電解液為硫酸和硫酸銅混合液的電解槽中，連續(xù)電解設備的電壓為I 5V，硫酸的摩爾濃度為0.1
0.5mol/L，硫酸銅的摩爾濃度為0.2 1.0moI/L,電解去除鐵和電解去除銅的時間比例為1.2:1 1.8:1，電解速率為0.5 1.5m/min,電解完成后，即電解去除了銅鍍層。本發(fā)明的有益效果是，采用本發(fā)明的方法制備的耐蝕合金纖維，其電鍍包覆的材料對耐蝕合金纖維的化學成分影響小，制得的耐蝕合金纖維中Fe和Cu的總含量低于2.5%，耐蝕合金纖維隨機取樣顯示纖維的耐腐蝕性能較好，不影響耐蝕合金纖維在具有腐蝕介質(zhì)中的使用；本發(fā)明制得的耐蝕合金纖維的力學性能較為均勻，斷裂強度大于2200Mpa，斷裂延伸率大于1.2%，解決了現(xiàn)有制備方法制得的耐蝕合金纖維中雜質(zhì)含量高，耐蝕性能降低的問題。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細說明。本發(fā)明提供了一種耐蝕合金纖維的制備方法，將耐蝕合金鋼絲經(jīng)酸洗處理后，在其表面依次分別電鍍上鎳鍍層、銅鍍層和鐵鍍層，再將電鍍后的耐蝕合金鋼絲裝入鐵合金管中，并對其進行拉拔和退火處理，最后通過電解設備，將鍍層和鐵合金管電解分離，即制得本發(fā)明的耐蝕合金纖維，具體按照以下步驟實施:
步驟I，將質(zhì)量濃度為50%的硝酸溶液與質(zhì)量濃度為50%的硫酸溶液按照體積比為2.5:1 3.5:1混合，用該混合酸溶液對耐蝕合金鋼絲進行酸洗預處理，預處理結(jié)束后，再在其表面從里到外依次電鍍鎳鍍層、銅鍍層、鎳鍍層和鐵鍍層，各個鍍層的厚度依次為5 μ m 10 μ m、0.4 μ m 0.5 μ m、10 μ m 15 μ m和0.3 μ m 0.4 μ m，最后對其進行純化處理，防止鍍層的氧化；步驟2，取步驟I中鈍化處理后的耐蝕合金鋼絲100 5000根，將所有的耐蝕合金鋼絲裝入一個包覆用的鐵合金管中，拉伸鐵合金管使其與合金59鋼絲包覆緊實；步驟3，將步驟2中包覆了鐵合金管的耐蝕合金鋼絲，用拉絲模具將其拉拔，道次加工率控制在5% 10%，再對其進行退火，重復拉拔和退火的過程3 6次，其中，相鄰兩次退火間的總加工率控制在60% 90%，退火溫度為900 1100°C，每次退火時間為5 40min，整個退火過程采用氬氣保護進行；步驟4，將步驟3中經(jīng)拉拔和退火處理的包覆了鐵合金管的耐蝕合金鋼絲，通過連續(xù)電解設備對其進行電解，電解完成，便去除了包覆耐蝕合金鋼絲的鐵合金管以及其表面的鍍層材料，即制得耐蝕合金纖維。具體電解過程如下，4.1)將步驟3中經(jīng)拉拔和退火處理的包覆了鐵合金管的耐蝕合金鋼絲，放入電解液為硫酸和硫酸亞鐵混合液的電解槽中，連續(xù)電解設備的電壓為2 6V，硫酸的摩爾濃度為0.1 0.5mol/L,硫酸亞鐵的摩爾濃度為0.2 1.2mol/L,電解完成后，即電解去除了鐵合金管和鐵鍍層；
4.2)將步驟4.1)中電解完成后的耐蝕合金鋼絲進行水洗，再放入電解液為硫酸和硫酸銅混合液的電解槽中，連續(xù)電解設備的電壓為I 5V，硫酸的摩爾濃度為0.1 0.5mol/L，硫酸銅的摩爾濃度為0.2 1.0moI/L,電解去除鐵和電解去除銅的時間比例為1.2:1 1.8:1，電解速率為0.5 1.5m/min,電解完成后，即電解去除了銅鍍層。
實施例1
將質(zhì)量濃度為50%的硝酸溶液與質(zhì)量濃度為50%的硫酸溶液按照體積比為3.5:1混合，用該混合酸溶液對耐蝕合金鋼絲進行酸洗預處理，預處理結(jié)束后，再在其表面從里到外依次電鍍鎳、銅、鎳和鐵，電鍍完成后，各個鍍層的厚度依次為5 μ m、0.45 μ m、15 μ m和0.35 μ m，最后對所有鍍層進行鈍化處理；取鈍化處理后的耐蝕合金鋼絲100根，將所有的耐蝕合金鋼絲裝入鐵合金管中，拉伸鐵合金管使其與耐蝕合金鋼絲包覆緊實，再將其用拉絲模具拉拔，道次加工率控制在7.5%，再對其進行退火，重復拉拔和退火的過程4次，其中相鄰兩次退火間的總加工率控制在90%，退火溫度為900°C，每次退火時間為22.5min，整個退火過程采用氬氣保護進行；拉拔和退火處理結(jié)束后，將包覆了鐵合金管的耐蝕合金鋼絲先放入電解液為硫酸和硫酸亞鐵混合液的電解槽中，設定連續(xù)電解設備的電壓為6V，硫酸的摩爾濃度為0.3mol/L，硫酸亞鐵的摩爾濃度為0.2mol/L,電解完成后，即電解去除了鐵合金管和鐵鍍層中的鐵，再對耐蝕合金鋼絲進行水洗，然后再放入電解液為硫酸和硫酸銅混合液的電解槽中，設定連續(xù)電解設備的電壓為3V，硫酸的摩爾濃度為0.5mol/L，硫酸銅的摩爾濃度為0.6mol/L,電解去除鐵和電解去除銅的時間比例為1.2:1，電解結(jié)束后除去了銅鍍層，即制得耐蝕合金纖維。
實施例2
將質(zhì)量濃度為50%的硝酸溶液與質(zhì)量濃度為50%的硫酸溶液按照體積比為3:1混合，用該混合酸溶液對耐蝕·合金鋼絲進行酸洗預處理，預處理結(jié)束后，再在其表面從里到外依次電鍍鎳、銅、鎳和鐵，電鍍完成后，各個鍍層的厚度依次為7.5 μ m、0.5 μ m、12.5 μ m和0.3 μ m，最后對所有鍍層進行鈍化處理；取鈍化處理后的耐蝕合金鋼絲2550根，將所有的耐蝕合金鋼絲裝入鐵合金管中，拉伸鐵合金管使其與耐蝕合金鋼絲包覆緊實，再將其用拉絲模具拉拔，道次加工率控制在10%，再對其進行退火，重復拉拔和退火的過程3次，其中相鄰兩次退火間的總加工率控制在75%，退火溫度為1000°C，每次退火時間為40min，整個退火過程采用氬氣保護進行；拉拔和退火處理結(jié)束后，將包覆了鐵合金管的耐蝕合金鋼絲先放入電解液為硫酸和硫酸亞鐵混合液的電解槽中，設定連續(xù)電解設備的電壓為4V，硫酸的摩爾濃度為0.lmol/L，硫酸亞鐵的摩爾濃度為0.7mol/L,電解完成后，即電解去除了鐵合金管和鐵鍍層中的鐵，再對耐蝕合金鋼絲進行水洗，然后再放入電解液為硫酸和硫酸銅混合液的電解槽中，設定連續(xù)電解設備的電壓為5V，硫酸的摩爾濃度為0.3mol/L，硫酸銅的摩爾濃度為0.2mol/L,電解去除鐵和電解去除銅的時間比例為1.5:1，電解結(jié)束后除去了銅鍍層，即制得耐蝕合金纖維。
實施例3
將質(zhì)量濃度為50%的硝酸溶液與質(zhì)量濃度為50%的硫酸溶液按照體積比為3.5:1混合，用該混合酸溶液對耐蝕合金鋼絲進行酸洗預處理，預處理結(jié)束后，再在其表面從里到外依次電鍍鎳、銅、鎳和鐵，電鍍完成后，各個鍍層的厚度依次為ΙΟμπκΟ.4μηι、10μηι和
0.4 μ m，最后對所有鍍層進行鈍化處理；取鈍化處理后的耐蝕合金鋼絲5000根，將所有的耐蝕合金鋼絲裝入鐵合金管中，拉伸鐵合金管使其與耐蝕合金鋼絲包覆緊實，再將其用拉絲模具拉拔，道次加工率控制在5%，再對其進行退火，重復拉拔和退火的過程6次，其中相鄰兩次退火間的總加工率控制在60%，退火溫度為1100°C，每次退火時間為5min，整個退火過程采用氬氣保護進行；拉拔和退火處理結(jié)束后，將包覆了鐵合金管的耐蝕合金鋼絲先放入電解液為硫酸和硫酸亞鐵混合液的電解槽中，設定連續(xù)電解設備的電壓為2V，硫酸的摩爾濃度為0.5mol/L,硫酸亞鐵的摩爾濃度為1.2mol/L,電解完成后，即電解去除了鐵合金管和鐵鍍層中的鐵，再對耐蝕合金鋼絲進行水洗，然后再放入電解液為硫酸和硫酸銅混合液的電解槽中，設定連續(xù)電解設備的電壓為IV，硫酸的摩爾濃度為0.lmol/L，硫酸銅的摩爾濃度為lmol/L，電解去除鐵和電解去除銅的時間比例為1.8:1，電解結(jié)束后除去了銅鍍層，即制得耐蝕合金纖維。本發(fā)明一種耐蝕合金纖維的制備方法，為避免在退火時出現(xiàn)由于高溫使得耐蝕合金纖維之間擴散粘連的問題，于是在耐蝕合金鋼絲之間設有金屬鍍層，即鎳鍍層、銅鍍層和鐵鍍層，鎳、銅和鐵是與耐蝕合金加工性接近的材料，并且與耐蝕合金化學性質(zhì)相差較大，利于后期的電解分離去除，本發(fā)明采用電解去除雜質(zhì)法，通過控制電壓，選用合適的電解分離液，可將纖維表面擴散的鍍層金屬去除的更加徹底，同時避免了在去除包覆材料和隔離層時對纖維表面的腐蝕。將制得的耐蝕合金纖維的化學成分進行分析，其質(zhì)量百分數(shù)為:Cr:22 24%, Mo: 15 16.5%, Al: 0.1 0.4%, Fe: ( 2%, Cu ( 0.5%, C:≤ 0.01%,余量為 Ni ;其力學性能較為均勻，斷裂強度不小于2200Mpa，斷裂延伸率不小于1.2%。從以上數(shù)據(jù)可以看出，采用本發(fā)明的方法制備的耐蝕合金纖維，其電鍍包覆的材料和鍍層材料都對耐蝕合金的化學成分影響小，制得的耐蝕合金的鐵和銅的總含量低于
2.5%，耐蝕合金纖維隨機取樣顯示其耐腐蝕性能較好，不影響耐蝕合金纖維在具有腐蝕介質(zhì)中的使用，有效地減少了現(xiàn)有制備耐蝕合金纖維的方法對其自身耐蝕性的影響，解決了現(xiàn)有制備方法制得的耐蝕合金纖維中雜質(zhì)含量高，耐蝕性能降低的問題。
權(quán)利要求
1.一種耐蝕合金纖維的制備方法，其特征在于，先將耐蝕合金鋼絲預處理后，再在其表面依次電鍍上鎳鍍層、銅鍍層和鐵鍍層，然后將電鍍后的耐蝕合金鋼絲裝入鐵合金管中，并對其進行拉拔和退火處理，最后通過電解設備將鍍層和鐵合金管電解，即制得本發(fā)明的耐蝕合金纖維。
2.如權(quán)利要求1所述的一種耐蝕合金纖維的制備方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施: 步驟1，將質(zhì)量濃度為50%的硝酸溶液與質(zhì)量濃度為50%的硫酸溶液按照體積比為2.5:1 3.5:1混合，用制得的混合酸溶液對耐蝕合金鋼絲進行酸洗預處理，預處理結(jié)束后，再在其表面從里到外依次電鍍鎳鍍層、銅鍍層、鎳鍍層和鐵鍍層，各個鍍層的厚度依次為5 μ m 10 μ m、0.4 μ m 0.5 μ m、10 μ m 15 μ m和0.3 μ m 0.4 μ m,最后對其進行純化處理； 步驟2，取步驟I中鈍化處理后的耐蝕合金鋼絲100 5000根，將所有的耐蝕合金鋼絲裝入鐵合金管中，拉伸鐵合金管使其與耐蝕合金鋼絲包覆緊實； 步驟3，將步驟2中包覆了鐵合金管的耐蝕合金鋼絲，用拉絲模具對其拉拔，道次加工率控制在5% 10%，再對其進行退火，重復拉拔和退火的過程3 6次，其中，相鄰兩次退火間的總加工率控制在60% 90%，退火溫度為900 1100°C，每次退火時間為5 40min，整個退火過程采用氬氣保護進行； 步驟4，將步驟3中經(jīng)拉拔和退火處理的包覆了鐵合金管的耐蝕合金鋼絲，通過連續(xù)電解設備對其進行電解，電解完成后，即制得耐蝕合金纖維。
3.如權(quán)利要求2所述的一種耐蝕合金纖維的制備方法，其特征在于，所述步驟4中的電解過程具體按照以下步驟實施: 3.1)將步驟3中經(jīng)拉拔和退火處理的包覆了鐵合金管的耐蝕合金鋼絲，放入電解液為硫酸和硫酸亞鐵混合液的電解槽中，連續(xù)電解設備的電壓為2 6V，硫酸的摩爾濃度為0.1 0.5mol/L,硫酸亞鐵的摩爾濃度為0.2 1.2mol/L,電解完成后，即電解去除了鐵合金管和鐵鍍層； 3.2)將步驟3.1)中電解完成后的耐蝕合金鋼絲進行水洗，再放入電解液為硫酸和硫酸銅混合液的電解槽中，連續(xù)電解設備的電壓為I 5V，硫酸的摩爾濃度為0.1 0.5mol/L，硫酸銅的摩爾濃度為0.2 1.0moI/L,電解去除鐵和電解去除銅的時間比例為1.2:1 1.8:1，電解速率為0.5 1.5m/min,電解完成后，即電解去除了銅鍍層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐蝕合金纖維的制備方法，先將耐蝕合金鋼絲預處理后，再在其表面依次電鍍上鎳鍍層、銅鍍層和鐵鍍層，然后將電鍍后的耐蝕合金鋼絲裝入鐵合金管中，并對其進行拉拔和退火處理，最后通過電解設備將鍍層和鐵合金管電解，即制得本發(fā)明的耐蝕合金纖維。采用本發(fā)明的方法制備的耐蝕合金纖維，其中Fe和Cu的總含量低于2.5%，耐腐蝕性能較好，不影響耐蝕合金纖維在具有腐蝕介質(zhì)中的使用，力學性能較為均勻，解決了現(xiàn)有制備方法制得的耐蝕合金纖維中雜質(zhì)含量高，耐蝕性能降低的問題。
文檔編號C25D5/14GK103233254SQ20131012623
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者張國鵬, 高汶林, 伏伍, 高曉軍, 許佩敏, 徐薇, 符蕾, 段博譯 申請人:西安菲爾特金屬過濾材料有限公司