不銹鋼化學著色配方 25 (見表8-9),本配方由西安電子(zi)科技(ji)大學理學院 劉忠寶、梁燕萍(ping)于2008年10月提出(chu)。


 他們為了降低不銹鋼化學著色的高溫條件(原為90℃),在CrO3-H2SO4著色體系中加人過渡金屬無機鹽添加劑,對不銹鋼進行化學著色,使用正交設計的方法優化工藝條件為鉻酐250g/L,著色溫度60℃,添加劑用量5g/L,得到不同顏色的不銹鋼,并對不銹鋼的性能進行測定,結果表明,添加劑的使用可明顯降低著色溫度,減少鉻酸揮發帶來的環境污染,同時,彩色鈍化膜保持良好的性能。



1. 工藝(yi)流程


  材料(AISI304不(bu)銹(xiu)鋼(gang) 06Cr19Ni10) → 除油(常規堿性除油)→ 水洗 → 化學拋光(227mL 濃硫酸、67mL 濃鹽酸、40mL 濃硝酸、5g/L 明膠,溫度 80℃,時間 10s) → 水洗 → 酸活化(8%硫酸,時間10s) → 化學著色(配方25) → 陰極硬化(250g/L 鉻酐,1.4mL/L 濃硫酸,電流密度 0.5~1A/d㎡, 室溫,10~15min)水洗 → 封閉(沸水或 2% Na2SiO水溶液煮沸10~25min) → 干燥。



2. 彩色膜顏色控制


   著色裝置見圖8-27


圖 27.jpg


 化(hua)學(xue)著色(se)(se)過程中,鈍(dun)化(hua)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)顏色(se)(se)隨電位(wei)、時間而變(bian)化(hua),彩(cai)色(se)(se)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)厚度與(yu)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)顏色(se)(se)、膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)電位(wei)存在著對應的(de)(de)關系。彩(cai)色(se)(se)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)厚度增加,膜(mo)(mo)(mo)電位(wei)也增加,鈍(dun)化(hua)膜(mo)(mo)(mo)則按照藍(lan)、黃、紅(hong)、綠變(bian)化(hua)。實驗中采用控制電位(wei)法控制鈍(dun)化(hua)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)顏色(se)(se)。




3. 正交試(shi)驗


 針對CrO3用量、著色溫度及附加劑用量進行優化選擇,確定最佳工藝,選用Lg(34)正交試驗表,因素水平表見表8-30。


表 30.jpg


 正交試驗結果表明,在50℃時基(ji)本無法制(zhi)備出滿意的彩色膜。溫度升高(gao),加快成膜質量。


 CrO3的濃度以及添加劑ZnSO4的用量對成膜質量有較大的影響。正交試驗結果表明,最佳工藝為A2B2C2, 即鉻酐濃度 250g/L, 著色溫度 60℃, 添加劑用量 5g/L。


 著(zhu)色(se)過程(cheng)存在水(shui)分蒸(zheng)發(fa),鉻酸濃度改(gai)變,隨(sui)著(zhu)著(zhu)色(se)過程(cheng)發(fa)生(sheng)變化(hua),無法保證穩定、一致的狀態。使用控(kong)(kong)制(zhi)時(shi)間法控(kong)(kong)制(zhi)色(se)澤(ze)重現(xian)性較差,鈍化(hua)膜(mo)色(se)澤(ze)對電(dian)位差呈(cheng)穩定對應關(guan)系,控(kong)(kong)制(zhi)電(dian)位差法控(kong)(kong)制(zhi)鈍化(hua)膜(mo)顏色(se)重現(xian)性好(hao)。


 化學著色溫度降(jiang)低、溶液水(shui)分揮發降(jiang)低而穩定,易(yi)于控制,重(zhong)現(xian)性好,彩色鈍化膜性能(neng)良好。