不銹鋼化學著色配方 25 (見表8-9),本配方由西安電子科技(ji)大學(xue)(xue)理(li)學(xue)(xue)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. 彩色膜顏色控制


   著(zhu)色裝置見圖8-27


圖 27.jpg


 化(hua)(hua)(hua)學(xue)著色(se)過程中,鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)膜的(de)顏(yan)色(se)隨電位(wei)、時間而變(bian)化(hua)(hua)(hua),彩色(se)膜的(de)厚(hou)度與(yu)膜的(de)顏(yan)色(se)、膜的(de)電位(wei)存在著對應的(de)關系。彩色(se)膜的(de)厚(hou)度增加,膜電位(wei)也增加,鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)膜則按照藍、黃(huang)、紅、綠變(bian)化(hua)(hua)(hua)。實(shi)驗中采用控制(zhi)電位(wei)法(fa)控制(zhi)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)膜的(de)顏(yan)色(se)。




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


 正交試驗結果表(biao)明,在50℃時基本無法(fa)制(zhi)備出滿意的彩色膜(mo)。溫度升高,加快(kuai)成膜(mo)質量(liang)。


 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)色過(guo)程存在水分蒸發(fa),鉻酸濃度改變,隨著(zhu)著(zhu)色過(guo)程發(fa)生變化,無法(fa)保證(zheng)穩定(ding)、一致的狀態。使用(yong)控(kong)制(zhi)時間法(fa)控(kong)制(zhi)色澤重(zhong)(zhong)現性較差(cha),鈍(dun)化膜(mo)色澤對電(dian)位(wei)(wei)差(cha)呈穩定(ding)對應關系,控(kong)制(zhi)電(dian)位(wei)(wei)差(cha)法(fa)控(kong)制(zhi)鈍(dun)化膜(mo)顏色重(zhong)(zhong)現性好(hao)。


 化學著色溫度降低、溶液水分揮發降低而穩定,易于控制,重現性好,彩色鈍化膜(mo)性能(neng)良好。