本發(fā)明涉及一種金屬帶材的制備方法，特別涉及一種高柔韌性鍍鎳鋼帶的制備方法。

背景技術(shù)：

為了滿足鎳氫電池的小型化、輕質(zhì)化以及高性能化，從電池的集流體著手進行改進是一個十分有效的方向。多孔鋼帶以強度高、韌性好和制作成本低等優(yōu)點而廣泛應(yīng)用于電池的極板材料。專利“沖孔鍍鎳鋼帶”（專利號：CN200420109432.8）中公開了在多孔鋼帶上進行鍍鎳的方法，但該專利制得鍍鎳鋼帶在厚鍍鎳層的工藝中，會因為很強的氫應(yīng)力導致材料的延伸率與抗拉強度不夠，難以達到一些電池客戶的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種機械性能較好、能有效改善作為電池集流體的拉漿性能的一種高柔韌性鍍鎳鋼帶的制備方法。

本發(fā)明通過以下方案實現(xiàn)：

一種高柔韌性鍍鎳鋼帶的制備方法，采用厚度為0.025～0.08mm、孔徑為0.5～1.5mm的多孔鋼帶作為基材，在其表面沉積厚度為5.0～10.0μm的鎳鍍層，其特征在于，在沉積鎳的工序后，先進行低溫預(yù)熱處理，再進行高溫重結(jié)晶處理；低溫預(yù)處理條件為，在保護氣氛或真空環(huán)境下，溫度為300～500℃，處理時間為3～5小時；高溫重結(jié)晶處理條件為，在保護氣氛或真空環(huán)境下，溫度為600～750℃，處理時間為6～10小時。

為使基材的電沉積效果更好，鍍覆金屬層與基材層結(jié)合更緊密，在所述沉積鎳層步驟之前，先對鋼帶基材進行除油，然后活化。

為適應(yīng)生產(chǎn)，節(jié)約成本，所述保護氣氛采用由還原氣體氫氣和保護氣體氮氣組成的混合氣氛，其中氫氣與氮氣的體積比為（1～5）：1。

為獲得性能更優(yōu)良的鋼帶材料，所述保護氣氛中氫氣與氮氣的體積比優(yōu)選3：1。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點體現(xiàn)于：

1、在材料經(jīng)過沉積鎳的工序后，采用低溫預(yù)熱處理工藝，不僅能有效增強鍍層與基體之間的結(jié)合力，還能有效地去除材料結(jié)構(gòu)中的氫應(yīng)力。

2、對經(jīng)過低溫預(yù)熱處理后的材料進行鍍層晶體重結(jié)晶處理，使鍍層與基體相互滲透與融合，進一步細化了整體鍍層的晶粒組織，有效地改善了鍍層的耐腐蝕性能，同時提升了材料的機械性能。

附圖說明

圖1：實施例1與現(xiàn)有工藝制備的鍍鎳鋼帶的低應(yīng)力抗拉力對比圖

圖2：實施例1與現(xiàn)有工藝制備的鍍鎳鋼帶延伸率對比圖

圖3：采用本發(fā)明制備的鍍鎳多孔鋼帶的鍍層結(jié)晶形態(tài)

圖4：采用現(xiàn)有方法制備的鍍鎳多孔鋼帶的鍍層結(jié)晶形態(tài)。

具體實施方式

實施例1

采用厚度為0.025mm，孔徑為1.0mm的多孔鋼帶作為基材，在經(jīng)過電化學除油以及酸洗活化后，進入電沉積鎳工序，鍍鎳溶液采用常用的瓦特體系，鍍鎳層厚度為5μm，對鍍鎳后的材料進行清洗并烘干后，進入熱處理爐中進行低溫預(yù)熱處理，處理條件為：采用氫氣:氮氣為3:1的混合保護氣氛， 在350℃的條件下保溫6小時，得到除應(yīng)力后的低溫預(yù)處理鍍鎳多孔鋼帶，再將此材料進行高溫重結(jié)晶熱處理，熱處理條件為：采用氫氣:氮氣為3:1的混合保護氣氛， 在600℃的條件下保溫10小時，得到高柔韌性鍍鎳鋼帶材料。

分別將采用本實施例方法制得的高柔韌性鍍鎳鋼帶及現(xiàn)有方法所制備的覆鎳多孔鋼帶進行的檢測，鍍層厚度、基材規(guī)格均相同，其對比檢測結(jié)果分別如圖1、圖2所示。從圖中可以看出，在相同基體與鍍層厚度的條件下，采用本實施例方法所制備的高柔韌性鍍鎳鋼帶的抗拉力與延伸率均比現(xiàn)有工藝制備的材料提升15%，因此在制成電池極片后，拉漿開裂不良率低于95%。

為考察出現(xiàn)上述不同性能的原因，將采用上述本實施例制得的高柔韌性鍍鎳鋼帶和普通現(xiàn)有方法制得的覆鎳多孔鋼帶分別在電子掃描鏡下觀察其鍍層的結(jié)晶形態(tài)，如圖3和圖4, 對比二圖，可看到采用本發(fā)明方法制得的高柔韌性鍍鎳鋼帶結(jié)晶體晶間結(jié)構(gòu)致密，結(jié)晶晶粒小且均勻；而現(xiàn)有方法制得的覆多孔鋼帶鍍層結(jié)晶晶粒大且不均勻、不致密。

實施例2

采用厚為0.04mm，孔徑為1.2mm的多孔鋼帶作為基材，在經(jīng)過電化學除油以及酸洗活化后，進入電沉積工序。鍍鎳溶液采用常用的瓦特體系，鍍鎳層厚度為6μm，對鍍鎳后的材料進行清洗并烘干后，進入熱處理爐中進行低溫預(yù)熱處理，處理條件為：采用氫氣:氮氣為4:1的混合還原性混合氣氛， 在400℃的條件下保溫5小時，得到除應(yīng)力后的低溫預(yù)處理覆鎳多孔鋼帶。再將此材料進行高溫重結(jié)晶熱處理，熱處理條件為：采用氫氣:氮氣為2:1的混合還原性混合氣氛， 在650℃的條件下保溫8小時，得到高柔韌性鍍鎳鋼帶。

在電子掃描鏡下觀察其鍍層的結(jié)晶形態(tài)，也可發(fā)現(xiàn)有如圖3的結(jié)果，鍍層致密，結(jié)晶晶粒小且均勻。

實施例3

采用厚為0.065mm，孔徑為1.3mm的多孔鋼帶作為基材，在經(jīng)過電化學除油以及酸洗活化后，進入電沉積工序。鍍鎳溶液采用常用的瓦特體系，鍍鎳層厚度為8μm，，對鍍鎳后的材料進行清洗并烘干后，進入熱處理爐中進行低溫預(yù)熱處理，處理條件為：采用氫氣:氮氣為1:1的混合還原性混合氣氛， 在450℃的條件下保溫4小時，得到除應(yīng)力后的低溫預(yù)處理覆鎳多孔鋼帶。再將此材料進行高溫重結(jié)晶熱處理，熱處理條件為：采用氫氣:氮氣為3:1的混合還原性混合氣氛， 在700℃的條件下保溫7小時，得到高柔韌性鍍鎳鋼帶。

在電子掃描鏡下觀察其鍍層的結(jié)晶形態(tài)，也可發(fā)現(xiàn)有如圖3的結(jié)果，鍍層致密，結(jié)晶晶粒小且均勻。

實施例4

采用厚為0.08mm，孔徑為1.5mm的多孔鋼帶作為基材，在經(jīng)過電化學除油以及酸洗活化后，進入電沉積工序。鍍鎳溶液采用常用的瓦特體系，鍍鎳層厚度為10μm，，對鍍鎳后的材料進行清洗并烘干后，進入熱處理爐中進行低溫預(yù)熱處理，處理條件為：在真空爐內(nèi)，于500℃的條件下保溫4小時，得到除應(yīng)力后的低溫預(yù)處理覆鎳多孔鋼帶。再將此材料進行高溫重結(jié)晶熱處理，熱處理條件為：采用氫氣:氮氣為3:1的混合還原性混合氣氛， 在750℃的條件下保溫6小時，得到最終高柔韌性鍍鎳鋼帶。

在電子掃描鏡下觀察其鍍層的結(jié)晶形態(tài)，也可發(fā)現(xiàn)有如圖3的結(jié)果，鍍層致密，結(jié)晶晶粒小且均勻。