不銹鋼化學著色配方 25 (見表8-9),本配方由西安電子(zi)科技大學(xue)理(li)學(xue)院 劉(liu)忠寶、梁燕(yan)萍于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


   著色裝置見圖8-27


圖 27.jpg


 化(hua)(hua)(hua)學(xue)著色過程中,鈍化(hua)(hua)(hua)膜(mo)的顏色隨(sui)電(dian)位(wei)、時(shi)間(jian)而變化(hua)(hua)(hua),彩(cai)色膜(mo)的厚度與(yu)膜(mo)的顏色、膜(mo)的電(dian)位(wei)存在著對應的關系。彩(cai)色膜(mo)的厚度增加(jia),膜(mo)電(dian)位(wei)也增加(jia),鈍化(hua)(hua)(hua)膜(mo)則按(an)照藍、黃、紅、綠變化(hua)(hua)(hua)。實驗中采用(yong)控(kong)制(zhi)電(dian)位(wei)法控(kong)制(zhi)鈍化(hua)(hua)(hua)膜(mo)的顏色。




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


 正交試驗結果(guo)表明,在50℃時基本無法制備(bei)出滿意(yi)的彩(cai)色膜(mo)。溫度(du)升(sheng)高,加(jia)快(kuai)成膜(mo)質(zhi)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。


 著色(se)過程(cheng)存在(zai)水分蒸發,鉻酸濃度改(gai)變,隨著著色(se)過程(cheng)發生變化,無法保證穩(wen)定(ding)(ding)、一致的狀態。使用控(kong)制時間法控(kong)制色(se)澤重現(xian)性(xing)(xing)較差(cha),鈍化膜(mo)色(se)澤對電位差(cha)呈(cheng)穩(wen)定(ding)(ding)對應關系(xi),控(kong)制電位差(cha)法控(kong)制鈍化膜(mo)顏色(se)重現(xian)性(xing)(xing)好(hao)。


 化(hua)學(xue)著色溫度降低(di)、溶液水分揮發降低(di)而穩定(ding),易(yi)于控制,重現(xian)性好,彩色鈍化(hua)膜(mo)性能良好。