不銹鋼化學著色配方 25 (見表8-9),本(ben)配方由(you)西(xi)安電子科技大學理學院 劉(liu)忠寶、梁燕萍于(yu)2008年10月(yue)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. 彩色膜顏色控制(zhi)


   著色裝置見圖8-27


圖 27.jpg


 化(hua)(hua)(hua)學著色過程中,鈍化(hua)(hua)(hua)膜(mo)的(de)(de)顏色隨電位、時(shi)間而(er)變化(hua)(hua)(hua),彩色膜(mo)的(de)(de)厚(hou)度與(yu)膜(mo)的(de)(de)顏色、膜(mo)的(de)(de)電位存在著對(dui)應的(de)(de)關系(xi)。彩色膜(mo)的(de)(de)厚(hou)度增加(jia),膜(mo)電位也增加(jia),鈍化(hua)(hua)(hua)膜(mo)則按照藍(lan)、黃、紅、綠變化(hua)(hua)(hua)。實驗(yan)中采(cai)用控(kong)制(zhi)電位法控(kong)制(zhi)鈍化(hua)(hua)(hua)膜(mo)的(de)(de)顏色。




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(zheng)交試(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)表明,在50℃時(shi)基本無法制備出滿意的彩色膜。溫度(du)升高,加快(kuai)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)(zhu)色(se)過程存在(zai)水分蒸發,鉻酸濃度改(gai)變,隨著(zhu)(zhu)著(zhu)(zhu)色(se)過程發生變化(hua),無(wu)法保(bao)證穩定、一致的狀態。使用控(kong)制(zhi)(zhi)時間(jian)法控(kong)制(zhi)(zhi)色(se)澤重現性(xing)較差,鈍(dun)化(hua)膜色(se)澤對(dui)電位差呈穩定對(dui)應(ying)關(guan)系,控(kong)制(zhi)(zhi)電位差法控(kong)制(zhi)(zhi)鈍(dun)化(hua)膜顏色(se)重現性(xing)好。


 化學著(zhu)色(se)溫度降低(di)、溶液(ye)水分揮發(fa)降低(di)而(er)穩(wen)定,易于控制,重現性好,彩色(se)鈍化膜性能良(liang)好。