不銹鋼化學著色配方 25 (見表8-9),本配方由西安電(dian)子科技大學理(li)學院 劉忠寶、梁燕萍于2008年10月提出。


 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. 工藝流程


  材料(AISI304不銹鋼 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(mo)顏色控制


   著色裝置見圖8-27


圖 27.jpg


 化(hua)學著色過程中(zhong),鈍化(hua)膜(mo)的(de)顏(yan)(yan)色隨電(dian)位、時間(jian)而變(bian)化(hua),彩色膜(mo)的(de)厚度(du)與膜(mo)的(de)顏(yan)(yan)色、膜(mo)的(de)電(dian)位存在著對應的(de)關系。彩色膜(mo)的(de)厚度(du)增(zeng)加(jia),膜(mo)電(dian)位也增(zeng)加(jia),鈍化(hua)膜(mo)則按照藍、黃、紅、綠(lv)變(bian)化(hua)。實驗中(zhong)采用控制(zhi)電(dian)位法(fa)控制(zhi)鈍化(hua)膜(mo)的(de)顏(yan)(yan)色。




3. 正交試驗


 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(jiao)試(shi)驗(yan)結(jie)果表明(ming),在50℃時(shi)基本無法制備(bei)出(chu)滿(man)意的彩色膜(mo)。溫度升高,加快成膜(mo)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)(se)過(guo)程存在水分蒸發,鉻酸濃度改變(bian),隨著(zhu)著(zhu)色(se)(se)過(guo)程發生(sheng)變(bian)化(hua),無法(fa)保證穩(wen)定、一致的狀態。使用控制(zhi)時間法(fa)控制(zhi)色(se)(se)澤(ze)重現(xian)性較(jiao)差(cha)(cha),鈍(dun)(dun)化(hua)膜色(se)(se)澤(ze)對電(dian)位(wei)差(cha)(cha)呈穩(wen)定對應關系,控制(zhi)電(dian)位(wei)差(cha)(cha)法(fa)控制(zhi)鈍(dun)(dun)化(hua)膜顏(yan)色(se)(se)重現(xian)性好。


 化(hua)(hua)學著色溫度降低、溶液水(shui)分揮發降低而穩定(ding),易于(yu)控制,重現性(xing)好,彩色鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo)性(xing)能(neng)良好。